DE60021430T2

DE60021430T2 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines verbundvliesmaterials

Info

Publication number: DE60021430T2
Application number: DE60021430T
Authority: DE
Inventors: B. Wendell COLSON; G. Paul SWISZCZ
Original assignee: Hunter Douglas NV; Hunter Douglas Inc
Current assignee: Hunter Douglas NV; Hunter Douglas Inc
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: WO2001021383A1; AU771592B2; EP1274558A1; EP1274558B1; JP2004500489A; DE60021430D1; DK1274558T3; CA2383227A1; WO2001021383A8; ATE299796T1; AU7595700A; CA2383227C; ES2241658T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen und insbesondere eines Verbundtextils, das mindestens zwei Vliesstofflagen umfaßt; eine erste Vliesstofflage, deren Fäden in Maschinenrichtung ausgerichtet sind, und eine zweite Vliesstofflage, deren Fäden im wesentlichen rechtwinklig zur Maschinenrichtung ausgerichtet sind. Eine solche Vorrichtung ist zum Beispiel aus US-A 4 511 424 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der vorliegenden Erfindung werden zwei Trägermaterialien aus Vliesstoff-Fäden zu einem Verbundstoff kombiniert, der nach Laminierung, vorzugsweise Drucklaminierung, vielfältig verwendet werden kann. Insbesondere hat das Verbundtextil entweder vor oder nach der Laminierung generell das Aussehen eines Gewebes.
In der gesamten Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "Garn" bzw. "Faden" (yarn) benutzt, und dieser Begriff sollte weit ausgelegt werden und Mono- und Multifilamentgarne sowie Materialstränge umfassen. Die Garne bzw. Fäden können in ihrem Durchmesser oder Titer groß oder klein sein und können aus zahlreichen Materialarten hergestellt werden, unter anderem aus Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Polyaramid und anderen Polymeren oder Kunststoffen; Wolle, Baumwolle, Hanf und anderen Naturfasern; Mischungen aus Natur- und/oder Synthesefasern; Glas, Metall, Graphit und ähnlichem. Es ist vorstellbar, daß einige der Kett- und/oder Schußfäden aus Kupfer oder Aluminiumdraht bestehen. Bei der folgenden Beschreibung sollte ebenfalls berücksichtigt werden, daß auf verschiedene Umwindungsdichten von Kett- und/oder Schußfäden verwiesen wird und daß diese Dichten abhängig von der Art des Garns, wie oben beschrieben, und von den gewünschten Eigenschaften des hergestellten Vliesstoffprodukts variieren werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der generellen Leistung des Produkts, insbesondere durch die Verbesserung der Genauigkeit des Auflegens der Schußfäden und der Festigkeit der Verbindung der Fäden.
Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 15 zur Herstellung eines Vliesstoffprodukts vor, das im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnete Kettfäden und Schußfäden hat.
Der Vliesstoff sieht wie ein Gewebe aus, wird jedoch als Vliesstoff angesehen, weil die Kett- und Schußfäden nicht miteinander verflochten oder verwoben sind, sondern übereinandergelegt und miteinander verklebt sind.
Das Verbundtextil kann die Verwendung von Kettfäden und Schußfäden umfassen, welche im wesentlichen rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Der Begriff "im wesentlichen rechtwinklig" bedeutet hier Winkel in der Nähe von 90 Grad, und insbesondere in einem Bereich von etwa 85 bis 95 Grad, vorzugsweise 87 bis 93 Grad, besonders vorzugsweise 89 bis 91 Grad und ganz besonders vorzugsweise 89,5 bis 90,5 Grad.
Die beiden verschiedenen Fäden werden miteinander mit einem Klebstoff verklebt, der zuerst während der anfänglichen Verarbeitung fixiert wird und während der Drucklaminierung weiter fixiert werden kann. Die Fadendichte kann bis 55 Fäden pro cm (140 Fäden pro Zoll) für ein einsträngiges Garn mit Baumwollnummer 36 erreichen. Dies ist wesentlich höher als die Dichte, die bei derselben Garnnumerierung bei einem herkömmlichen Gewebe möglich ist, bei dem mit demselben Garn eine maximale Fadendichte von etwa 35 Fäden pro cm (90 Fäden pro Zoll) erreicht wird. Der Klebstoff macht vorzugsweise weniger als 5 bis 20% Massenanteil der gesamten Konstruktion aus.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Station für die Versorgung mit Kettfadenmaterial. Für die Zwecke dieser Offenlegung ist Kettfadenmaterial jedes Material oder jede Kombination von Garnen, bei der Garne oder Fasern vorrangig so positioniert sind, daß sie in der Maschinenrichtung der Vorrichtung verlaufen, und die mindestens mit einer dünnen Schicht eines Klebstoffs beschichtet sind. Die Vorrichtung umfaßt weiter eine Station für die Zufuhr von Kettfadenmaterial, in der das Kettfadenmaterial in Längsrichtung der Außenfläche einer zylindrischen Stützkonstruktion angepaßt wird, so daß es sich in Längsrichtung der Stützkonstruktion erstreckt, und eine Station für das Auflegen von Schußfäden, durch welche das Kettfadenmaterial verläuft. Nachdem das Verbundtextil (die kombinierten Kett- und Schußfäden) gebildet worden ist, wird ein Klebstoff, der zwischen den Vliesstofflagen angeordnet ist, erwärmt und abgekühlt, um die Lagen miteinander zu verkleben. Das verklebte Verbundtextilmaterial kann mit hohem Druck und Wärme behandelt werden, um eine sicherere Verklebung zu erzielen. Jedoch ist dieser letzte Druckklebeschritt nicht zwingend, erhöht allerdings die Festigkeitseigenschaften des fertigen Verbundprodukts.
In der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schußfaden-Auflegestation eine umschlossene, rotierende Trommel, die ein ringartiges Gehäuse mit mehreren Vorrichtungen für die Versorgung mit Schußfadenmaterial auf separaten, einzelnen Spulen, Konen oder ähnlichem umfaßt. Die Trommel hat entlang ihrer Längsachse einen zylindrischen axialen Durchgang, durch welchen die Kettfäden mit dem darauf befindlichen Klebstoff verlaufen. Der zylindrische axiale Durchgang ist mit einer konischen Ausrichtungsvorrichtung versehen, die als letzte Führung dient, um die umlaufenden Schußfäden in ihre Position auf den Kettfäden in im wesentlichen rechtwinkliger Ausrichtung zu führen. Die konische Ausrichtungsvorrichtung ist stationär und hat eine abgewinkelte oder schräg abfallende Fläche, die auf die Vorwärtsbewegung der Kettfäden ausgerichtet ist. Eine Neigung von etwa 30 bis 60 Grad hat sich als wirksam erwiesen, wobei eine Neigung von 45 Grad vorgezogen wird.
Die einzelnen Schußfäden werden zu einem festen Punkt auf der stationären konischen Ausrichtungsvorrichtung geführt, und ab diesem Punkt fällt jeder Faden an der schräg abfallenden Fläche der Ausrichtungsvorrichtung nach unten und schließlich in Position auf die zylindrisch angeordneten Kettfäden, wobei er auf dem Klebstoff auf der exponierten Seite der Kettfäden zur Anlage kommt. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen konischen Ausrichtungsvorrichtung überlappen die Schußfäden einander nicht. Vielmehr stoßen die Schußfäden einander an der Ausrichtungsvorrichtung nach unten und auf das textile Kettfaden-Gebilde, wodurch eine eng gepackte Konstruktion aus einzelnen Fasern entsteht, die quer um den Klebstoff und die Kettfäden gelegt werden, während sich die Trommel mit einer Geschwindigkeit von etwa 500 bis 600 Umdrehungen pro Minute um ihre Achse dreht. Die Spannung der Schußfäden wird durch die zentrifugale Drehung der Trommel erzeugt.
Es ist nachvollziehbar, daß sowohl das Spannen der Schußfäden und die Führung des Auflegens der Schußfäden auf der Oberfläche des Kettfadenmaterials durch die konische Ausrichtungsvorrichtung in Verbindung mit der Drehung der Schußfäden um das Kettfadenmaterial zu einer sehr hohen Genauigkeit des Auflegens der Schußfäden führt. Eine hohe Genauigkeit des Auflegens der Fäden ermöglicht eine hohe Schußfaden-Packungsdichte, die Einheitlichkeit des Schußfadens, die strukturtechnische Gestaltung des Stoffs auf der Grundlage der bekannten Positionierung der Schußfäden und insgesamt eine verbesserte Leistung des Produkts.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung können bis zu zwölf Spulen mit Schußfadenmaterial innerhalb der rotierenden Trommel an einer radialen Wand derselben befestigt werden; allerdings ist es möglich, die Trommel zur vergrößern oder die Spulen innerhalb der Trommel dichter anzuordnen, so daß mehr oder weniger als zwölf Spulen eingesetzt werden können. Durch die Anordnung von zwölf Materialspulen in einem festgelegten, gleichen Umfangsabstand voneinander innerhalb der Trommel kann die Trommel ordnungsgemäß ausgewuchtet werden, so daß sie im wesentlichen vibrationsfrei mit hohen Geschwindigkeiten gedreht werden kann. Es ist ebenfalls wichtig, daß die zwölf Spulen, oder wieviele auch immer benutzt werden, im Verhältnis zueinander mit genau der gleichen Winkelverschiebung angeordnet sind, um einen einheitlichen Abstand der Schußfäden zu erreichen. Durch die genaue Winkelverschiebung und dadurch, daß die Schußfäden gegen den nächsten anliegenden Schußfaden drücken, werden die Schußfäden präzise und steuerbar aufgelegt, um das Packen der Schußfäden zu optimieren. Wenn jedoch ein Muster gewünscht wird, könnte diese gleiche Winkelverschiebung modifiziert werden.
Die Trommel hat ebenfalls eine separate Energiequelle für die Drehung der Trommel mit einer anderen Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit, mit der die Energiequelle der Aufwickelstation in der Vorrichtung das Transferband und das Kettfadenmaterial durch die Vorrichtung fördert. Dementsprechend kann das Kettfadenmaterial entlang der zylindrischen Stütze mit einer ausgewählten oder variierten Geschwindigkeit linear durch die Vorrichtung bewegt werden, während die Drehung der Trommel mit einer unabhängig davon gewählten und variablen Geschwindigkeit erfolgen kann. Dies ermöglicht es, die Schußfäden um das Kettfadenmaterial mit einem festgelegten oder gewünschten Abstand und ebenfalls in einem Winkel im Verhältnis zur Längsachse des Kettfadenmaterials zu wickeln. Anders gesagt, während das Schußfadenmaterial im wesentlichen rechtwinklig um das Kettfadenmaterial gewickelt wird, ist es in Wirklichkeit leicht aus dem rechten Winkel versetzt, und der Winkel des Versatzes kann variiert werden, indem die Drehgeschwindigkeit der Trommel im Verhältnis zu der linearen Geschwindigkeit, mit der das Kettfadenmaterial durch die Trommel gefördert wird, variiert wird. Mit der Variation des Winkels ändert sich auch der durchschnittliche Abstand der Schußfäden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine Quelle von ausgerichteten Kettfäden mit einer Quelle von Schußfäden kombiniert wird und dann ein Klebstoff, der die beiden Fadenquellen miteinander verbindet, aktiviert wird (erwärmen und kühlen) und anschließend ein kombiniertes Vliesstoffprodukt an einer Aufwickelstation gesammelt wird. Dieses Produkt kann in diesem Zustand verwendet oder weiterverarbeitet werden, wie nachfolgend beschrieben.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung.
3 zeigt eine schematische Aufsicht eines Teils der in 2 dargestellten Vorrichtung, bei welcher der Klebstoff zur Verdeutlichung weggelassen wurde.
4 zeigt einen schematischen Seitenriß eines Teils der in 2 dargestellten Vorrichtung.
5 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 8-8 in 4.
6 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 7-7 in 4.
7 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 10-10 in 6.
8 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 11-11 in 4 nach Drehung um neunzig Grad.
9 zeigt einen seitlichen Schnitt der konischen Ausrichtungsvorrichtung, aus dem ersichtlich ist, wie die Schußfäden in einer eng gepackten Anordnung zur Kettfaden-Oberfläche zugeführt werden.
10 zeigt eine perspektivische Darstellung, aus der ersichtlich ist, wie die Schußfäden in einem weiten Abstand zum Kettfaden-Zylinder aufgebracht werden und wie die Schußfäden entlang der Fläche der konischen Ausrichtungsvorrichtung nach unten gleiten, um präzise auf das Kettfadenmaterial zu fallen.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie aus 2 ersichtlich ist, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffs 60' einen länglichen Inline-Rahmen 62' mit einer Kettfadenmaterial-Versorgungsstation 64', einer Schußfaden-Auflegestation 66', einer Heizstation 68', einer Kühlstation 70', einer Glättungsstation 72' und einer Aufwickelstation 76'. Ab der Aufwickelstation kann der Verbundvliesstoff entweder direkt verwendet werden, beispielsweise als Lichtfiltermedium, oder durch Drucklaminierung zu einem hochfesten Verbundtextil verarbeitet werden, das unter extremen Bedingungen eingesetzt werden kann, beispielsweise als Segeltuch.
In der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 00/41523 wird ein Kettfaden-Vliesstoff beschrieben, der in der vorliegenden Erfindung eine bevorzugte Lage des Verbundtextils ist. Allgemein beschreibt dieser Aspekt der PCT-Veröffentlichung ein bevorzugtes Kettfadenmaterial zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Das Trägermaterial umfaßt mehrere Fäden, die im wesentlichen parallel zueinander und in gleichem Abstand voneinander gruppiert und durch einen Schmelzkleber zusammengehalten werden, der auf einer Seite der Fasergruppe aufgebracht wird. Diese Faserausrichtung, bei der die Fasern in Maschinenrichtung verlaufen, erzeugt ein Trägermaterial aus einem Vliesstoff, bei dem die Fasern Kettfäden ähneln, das mit einem oder mehreren Trägermaterialien aus Fasergewebe oder Faservliesstoff kombiniert und unter Druck laminiert werden kann, um Endprodukte zu erzeugen, die überlegene Festigkeitseigenschaften aufweisen, aber aussehen und sich anfühlen wie Gewebe.
In der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 00/41523 wird ebenfalls eine Drucklaminierungsmaschine für die Endbearbeitung des erfindungsgemäßen Verbundmaterials beschrieben. Allgemein beschreibt dieser Aspekt der PCT-Veröffentlichung eine von zwei Bändern angetriebene, kontinuierlich arbeitende Drucklaminierungsvorrichtung, die Druck, Wärme und Kühlung nutzt, um mindestens zwei Trägermaterialien (Schichten) mit einem zwischen den Trägermateriallagen befindlichen Klebstoff zu verkleben. Diese Drucklaminierungsmaschine wurde speziell konstruiert, um das kontinuierliche Verbinden von mindestens zwei Vliesstoff-Trägermaterialien mit einem zwischen den Trägermaterialien angeordneten Klebstoff ohne Schrumpfung oder nur mit geringer Schrumpfung während des Laminierungsvorgangs zu ermöglichen. Der daraus hervorgehende Vliesstoff hat vorteilhafterweise das Aussehen eines Gewebes, ist jedoch in seinen Festigkeitseigenschaften diesem überlegen.
Wie aus 2 und 4 ersichtlich ist, umfaßt ein Kettfadenmaterial-Stützsystem 62' eine Kettfadenmaterial-Zufuhrstation 64'. Das Kettfadenmaterial (78') wird auf einer Zufuhrwalze 80' an der Kettfadenmaterial-Zufuhrstation 64' bereitgestellt. Das in der Zufuhrstation 64' der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandene Kettfadenmaterial 78' wird an ein umlaufendes Endlos-Transferband, vorzugsweise aus PTFE (Teflon^®)übergeben. Mittels einer Reihe von Stäben und Umlenkpunkten (nicht dargestellt) wird die ebene Kettfadenmaterial-Bahn in ein gebogenes oder zylindrisches Gebilde umgewandelt. Derartige Umlegevorrichtungen sind vorbekannt, und nachdem das Kettfadenmaterial generell die Form eines Zylinders hat, wobei die Klebstoffschicht auf der äußeren oder exponierten Seite liegt, können die Kettfäden mit dem Schußfadenmaterial umwickelt werden.
Nachdem das Kettfadenmaterial zu einer zylindrischen Form geformt wurde, wird es in einer festgelegten Geschwindigkeit durch die Schußfaden-Auflegestation 66' gefördert, wobei sich die Klebstoffbeschichtung der Kettfäden auf der Außenseite des zylindrisch konfigurierten Kettfadenmaterials befindet. Während das Kettfadenmaterial durch die Schußfaden-Auflegestation läuft, werden eine Reihe von Schußfäden, die in gleichem Abstand voneinander radial auf einer rotierenden Trommel 130' vorgesehen sind, in einer festgelegten Geschwindigkeit quer um das zylindrisch konfigurierte Kettfadenmaterial gewickelt, und die so entstandene Verbundkonstruktion aus Kettfadenmaterial 78', Klebstoffbeschichtung und Schußfäden wird dann durch die Heizstation 68' gefördert, in welcher die Klebstoffbeschichtung geschmolzen wird, so daß der Klebstoff das Kettfadenmaterial mit den Schußfäden verklebt.
Unmittelbar danach läuft das Verbundmaterial durch die Kühl- oder Klebstoff-Fixierstation 70', in welcher der Klebstoff erstarrt, so daß er nicht mehr klebrig ist. Das verklebte Verbundtextil 131' läuft von der Kühlstation weiter zur Aufwickelstation 76', eine Schneidevorrichtung 132', vorzugsweise eine Schneidrolle, trennt das zylindrische Verbundtextilmaterial in Längsrichtung auf, und das aufgeschnittene Verbundtextilmaterial wird in der Glättungsstation 72' allmählich von seiner zylindrischen Ausrichtung wieder in eine im allgemeinen ebene Ausrichtung zurückgeführt. Am in Prozeßrichtung hinteren Ende der Glättungsstation verläuft das Band nach unten und um eine Antriebswalze, die unter dem Endlosband vorgesehen ist, wodurch das Band über die Spannrolle und Führungsrollen wieder zur Zufuhrstation 64 zurückgeführt wird. Die Antriebswalze fördert durch ihren treibenden Eingriff mit dem Endlosband das Kettfadenmaterial durch die Vorrichtung.
3 ist eine weitere schematische Darstellung, die eine Aufsicht auf die in 2 gezeigte Vorrichtung zeigt. Diese Ansicht verdeutlicht die Ausrichtung des Kettfadenmaterials in Längs- oder Maschinenrichtung, wenn es in die Schußfaden-Auflegestation 66' eintritt, und zeigt, wie sich das resultierende Verbundvliesmaterial 131' von der Schußfaden-Auflegestation zur Aufwickelstation 76' erstreckt.
Die Zufuhr des Kettfadenmaterials 78' ist auf einer Übergabewalze in der Zufuhrstation angeordnet, und die Garne oder Fasern im Material 78' erstrecken sich parallel nebeneinander. Ein geeignetes Brems- oder Reibungssystem (nicht dargestellt) verhindert ein Freilaufen der Walze und damit ein eventuelles Auflaufen. Das Material wird über eine Führungswalze auf das angetriebene, umlaufende Endlosband aus PTFE (Teflon^®) geführt, welches das Kettfadenmaterial stützt und durch die Schußfaden-Auflegestation fördert. Das PTFE (Teflon^®) Band entspricht in der Form der Stützkonstruktion 126' und gleitet über eine Verschleißplatte aus Edelstahl.
Wie aus 5 ersichtlich ist, läuft das PTFE (Teflon^®) Band durch die Schußfaden-Auflegestation 66' und wird dabei von einem starren inneren zylindrischen Ring 144' gestützt, der sich im wesentlichen über die volle Länge der Schußfaden-Auflegestation erstreckt.
5 verdeutlicht die Schußfaden-Auflegestation 66', die ein äußeres Gehäuse 146' mit einer hinteren oder in Prozeßrichtung folgenden Wand 152' mit einer durchgehenden axial ausgerichteten kreisförmigen Öffnung 154', einer oberen Wand 156', einer unteren Wand 158' und Seitenwänden 160' hat. Ein starrer Stützring 162', der an seinem in Prozeßrichtung ersten Ende einen Umfangsflansch 164' hat, wird mit der Rückwand 152' des Gehäuses verschraubt oder auf andere Weise daran befestigt und definiert einen zylindrischen Durchgang 166' durch die Schußfaden-Auflegestation. Eine innere zylindrische Fläche des Stützrings ist in Umfangsrichtung vom durch die Schußfaden-Auflegestation verlaufenden Band beabstandet. Der Stützring trägt an in Längsrichtung beabstandeten Positionen auf seiner Außenfläche die Innenringe von Kugellagern 168' mit großem Durchmesser und geringem Querschnitt, etwa von dem Typ, der von der Firma Kaydon Corp., Sumter, South Carolina, USA, geliefert wird. Die Außenringe der Kugellager stützen jeweils einen anderen zylindrischen Körper 170', der die innere zylindrische Wand der rotierenden Trommel bildet. Die innere zylindrische Wand der rotierenden Trommel trägt eine vordere radiale Wand 172' am in Prozeßrichtung ersten Ende der Trommel sowie ein radiales Rad 194' am in Prozeßrichtung folgenden Ende der Trommel, und die radialen Wände tragen eine äußere zylindrische Wand 176' der Trommel. Das radiale Rad 194' hat an den Außenkanten Führungspunkte 195' für die Zufuhr der Schußfäden zum Kettfadenring. Der innerste Abschnitt des Radialrads endet an der konischen Ausrichtungsvorrichtung 200, die eine gerundete, gekrümmte oder schräg abfallende Fläche hat. Die konische Ausrichtungsvorrichtung 200 führt die Schußfäden in eine im wesentlichen rechtwinklige Ausrichtung zu den Kettfäden.
Wie aus 7 ersichtlich ist, ist ein Regelmotor 178', der als Kraftquelle für die Schußfaden-Auflegestation dient, an der in Prozeßrichtung ersten Seite der Vorderwand 148' des Gehäuses befestigt und verfügt über eine Antriebswelle 180', die sich in das Innere des Gehäuses erstreckt und eine Antriebs-Riemenscheibe 182' trägt, welche auf eins der Kugellager 168' ausgerichtet ist. Die innere zylindrische Wand 170' trägt eine Riemenscheibe 186', um welche ein Antriebsriemen 188' verläuft, um die Trommel wirkend mit der Antriebsscheibe 182' des Elektromotors zu verbinden. Wenn der Elektromotor mit Strom versorgt wird, wird damit die Trommel in variabel gewählten Geschwindigkeiten gedreht. Die Einzelheiten der Befestigung des Kugellagers und des Antriebsriemens sind wahrscheinlich am besten in der vergrößerten Darstellung in 7 zu erkennen.
Mehrere Schußfadenmaterial-Versorgungsquellen sind in Form von entsprechenden Garnspulen 206' vorgesehen und abnehmbar auf der Innenseite der Vorderwand 172 der rotierenden Trommel befestigt, wiederum über den Umfang voneinander beabstandet und auf die kreisförmigen Öffnungen in der hinteren Wand der Trommel ausgerichtet. Es wird daraufhin gewiesen, daß die Zahl der Spulen mit Schußfadenmaterial variieren könnte; auch wenn die offenbarte Ausführungsform sechs solcher Spulen aufweist, könnten mehr oder weniger verwendet werden, und in einer bevorzugten Ausführungsform werden zwölf solcher Spulen verwendet. Das Schußfadenmaterial wird von einer Spule 206' abgezogen und zur Öse 195' auf der Scheibe 194 und dann radial nach innen entlang der Stirnseite der Scheibe 194 zu einer weiteren Öse 204 an der Basis der Scheibe 194 geführt. Dies ist am besten in 9 und 10 zu erkennen.
Während sich die Schußfaden-Auflegetrommel dreht, werden die Schußfäden durch Ösen 204 auf der Scheibe 194 zugeführt, und die Fäden rutschen die gekrümmte Neigung der konischen Ausrichtungsvorrichtung 200 entlang, wodurch jeder Faden in im wesentlichen rechtwinkliger Ausrichtung der Kette zugeführt wird. 9 zeigt die erfindungsgemäße konische Ausrichtungsvorrichtung am besten. Wie daraus ersichtlich ist, ist die konische Ausrichtungsvorrichtung 200 eine stationäre Vorrichtung, die einen Oberflächenwinkel oder eine Schräge hat, die der Bewegungsrichtung der Kettfadenmaterialien gegenüber angeordnet ist. Die Schußfäden werden der Fläche der konischen Ausrichtungsvorrichtung durch drehende Rillenscheiben zugeführt, welche in Abstimmung mit der sich drehenden Trommel arbeiten. Die einzelnen Schußfäden werden jeweils im wesentlichen an demselben Punkt auf der schräg abfallenden Fläche der konischen Ausrichtungsvorrichtung zugeführt. Sie fallen die schräg abfallende Fläche herunter und werden einer nach dem anderen nach unten in einem engen Abstand auf der Oberfläche der mit Klebstoff beschichteten Kettfäden gedrückt. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung des Auflegens von Schußfäden – in größerem Abstand voneinander – auf die Kettfäden. Nachdem die Schußfäden auf das Kettfadenmaterial aufgelegt wurden, muß der zwischen den Fäden angeordnete Klebstoff erwärmt und wieder abgekühlt werden, um einen Vliesstoff zu bilden. Diese Schritte werden im nachfolgend beschriebenen nächsten Teil der Vorrichtung durchgeführt.
Die Klebstoff-Heizstation 68 umfaßt einen zylindrischen Kern aus Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Material, der innerhalb des Riemens in Prozeßrichtung unmittelbar hinter der Schußfadenmaterial-Auflegestation 66' angeordnet ist und eine axiale Verlängerung des starren zylindrischen Rings 162' in der Schußfaden-Auflegestation bildet. Widerstandsheizelemente sind über den Umfang um den Stahlkern herum angeordnet, und die Widerstandsheizelemente sind mit Kabeln 276' mit einer Stromquelle verbunden, wie vermutlich am besten aus 6 zu ersehen ist, wobei die Kabel durch die von dem zylindrischen Ring gebildete Stütze in der Schußfaden-Auflegestation und durch eine darin vorgesehene kreisförmige Öffnung 278 zur Außenseite der Vorrichtung verlaufen, so daß sie auf herkömmliche Weise in eine Stromquelle eingesteckt werden können. Wenn die Widerstandsheizelemente mit Strom versorgt werden, wird dadurch der Metallkern erwärmt und strahlt Wärme nach außen ab durch das Kettfadenmaterial, den Klebstoff auf dem Kettfadenmaterial und die darüberliegende Lage aus Schußfadenmaterial. Die Wärme wird so gesteuert, daß der Klebstoff soweit geschmolzen wird, daß er die Kett- und Schußfäden miteinander verbindet.
Wenn das Verbundtextilmaterial 131' aus miteinander verklebten Kett- und Schußfäden in Prozeßrichtung weiter gefördert wird, trifft es als nächstes auf die Kühlstation oder Klebstoff-Fixierstation 70', die wiederum einen Zylinder aus Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Material umfaßt, der unmittelbar unter dem Band angeordnet ist. Ein Wärmeübertragungssystem im Zylinderinneren nutzt umlaufendes Kühlmittel von Ein- bzw. Auslaßrohren auf herkömmliche Weise, um Wärme aus dem Verbundtextilmaterial abzuführen. Die Kühlmittel-Übertragungsrohre (nicht dargestellt) sind mit dem Wärmeübertragungssystem verbunden, so daß eine kontinuierliche Kühlmittelversorgung durch die Kühlstation zirkuliert werden kann, um den Klebstoff zu fixieren und so das Kett- und Schußfadenmaterial sicher zu verkleben.
Wenn das Verbundtextilmaterial 131' die Kühlstation 70' verläßt und in Prozeßrichtung weiter transportiert wird, gerät es in Eingriff mit dem Stoffschneider 132', der herkömmlicher Art ist und auf einem Träger befestigt ist. Der Schneider dient dazu, das Verbundtextilmaterial 131' beim Durchgang durch die Vorrichtung entlang seiner Längsrichtung aufzutrennen.
Nach dem Aufschneiden durchläuft das Material die Glättungsstation 72', in der die Stützkonstruktion 126' von einer zylindrischen Konfiguration in eine ebene Konfiguration übergeht, so daß das Material geglättet wird. Dementsprechend hat das Verbundvliesmaterial auf dem Band eine plane Form erhalten, wenn es die Antriebswalze erreicht und dann in die Aufwickelstation 76' eingespeist wird, wo es um die Aufwickelwalze gewickelt wird, bis eine gewünschte Materialmenge erreicht ist. Daraufhin kann die Aufwickelwalze aus der Maschine entnommen und durch eine andere Aufwickelwalze ersetzt werden, um den Prozeß weiterlaufen zu lassen.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung in gewissen Einzelheiten beschrieben, aber es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Offenlegung nur Beispielcharakter hat und daß Änderungen an Einzelheiten oder Struktur vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffprodukts mit im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordneten Kettfäden und Schußfäden, die genannte Vorrichtung umfassend eine Kombination aus – einem Kettgarn-Stützsystem (62'), welches eine längliche, im wesentlichen zylindrische Stützkonstruktion einschließt, die sich entlang der Länge der genannten Kettfäden erstreckt und eine reibungsarme, im wesentlichen zylindrische Außenfläche hat; – einem Endlosband, das sich entlang der Länge der genannten Kettfäden erstreckt und entlang der Länge der genannten Stützkonstruktion beweglich ist; – eine Zufuhr von länglichen parallelen Kettfäden (78'), die Seite an Seite auf dem genannten endlosen beweglichen Band entlang der Länge der genannten Stützkonstruktion angeordnet sind und die mindestens auf ihren exponierten Flächen, vorzugsweise nur auf ihren exponierten Flächen, mit einer Beschichtung aus Klebstoff versehen sind; – einem Schußgarn-Zuführungssystem, umfassend eine Trommel (130'), die so angebracht ist, daß sie um die genannte Stützkonstruktion, um das genannte Endlosband und um die genannten Kettfäden gedreht werden kann, Antriebsmittel zur Drehung der genannten Trommel um die genannte Stützkonstruktion, das genannte Endlosband und die genannten Kettfäden, mindestens eine Versorgungsquelle (206') für das genannte Schußgarn, die auf der genannten Trommel zur Drehung damit befestigt ist, und ein Führungssystem zur Zuführung des genannten Schußgarns von der genannten Schußgarn-Versorgungsquelle zu der genannten klebstoffbeschichteten Außenseite der genannten Kettfäden bei Drehung der genannten Trommel, so daß das genannte Schußgarn im wesentlichen rechtwinklig zu den genannten Kettfäden um die genannten Kettfäden gewickelt wird; – einem angetriebenen System, das ist mit dem genannten Endlosband wirkend verbunden zur Bewegung der genannten Kettfäden entlang der Länge der genannten Stützkonstruktion und durch das genannte Schußgarn-Zuführungssystem; und gekennzeichnet, durch – eine Heizvorrichtung (68') zur Aktivierung des genannten Klebstoffs zur Verklebung von Fäden, zwischen denen der genannte Klebstoff angeordnet ist; und – eine konische Ausrichtungsführung (200), die unmittelbar in der Nähe und vorzugsweise in Prozeßrichtung nach der genannten Trommel angeordnet ist und unmittelbar in der Nähe der genannten Kettfäden und um diese herum angeordnet ist und um welche das genannte Schußgarn gewickelt wird, bevor es nach unten auf die genannten Kettfäden und die genannte Klebstoffbeschichtung auf den genannten exponierten Flächen der genannten Kettfäden fällt und um diese gewickelt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die genannte konische Ausrichtungsführung (200) feststehend ist und eine schräg abfallende Fläche hat, die der Bewegungsrichtung der genannten Kettfäden gegenüber angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die schräg abfallende Fläche der genannten konischen Ausrichtungsführung (200) eine Neigung von etwa 30 bis 60 Grad, vorzugsweise etwa 45 Grad hat.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–3, bei der die genannte konische Ausrichtungsführung (200) eine letzte Führung ist, um einen umlaufenden Schußfaden in im wesentlichen rechtwinkliger Ausrichtung auf die genannten Kettfäden zu führen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–4, bei der die genannte Schußgarn-Versorgungsquelle (206') eine Spule oder Kone mit einem Schußfaden ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–5, bei der die genannte Schußgarn-Versorgungsquelle (206') mehrere Schußfaden-Spulen umfaßt, die auf der genannten Trommel (130') über den Umfang voneinander beabstandet angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der die genannte Trommel (130') einen hohlen Ring umfaßt, welcher die genannte Stützkonstruktion umgibt und an welchem die genannten mehreren Spulen (206') der genannten Schußfäden auf der von der genannten Stützkonstruktion weg weisenden Seite befestigt sind und welcher mit einer radialen Scheibe versehen ist, die in einem Abstand, vorzugsweise in Prozeßrichtung nach den genannten mehreren Spulen angeordnet ist und die die genannte konische Ausrichtungsführung umgibt, so daß sich die genannten Schußfäden vorzugsweise in Prozeßrichtung von den genannten mehreren Spulen zu der genannten Scheibe und dann vertikal zu der genannten Ausrichtungsführung erstrecken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der die genannten Schußfäden um die genannten Kettfäden gewickelt werden, um 15–55 (40–140) Umwindungen, vorzugsweise 15–40 (40–100) Umwindungen der genannten Schußfäden pro cm (Zoll) entlang der Länge der genannten Kettfäden zu bilden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die genannten Kettfäden eine Dichte von 15–55 (40–140) Fäden, vorzugsweise 15–40 (40–100) Fäden pro cm (Zoll) haben.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die genannte Heizvorrichtung (68') in Prozeßrichtung nach dem genannten Schußgarn-Zuführungssystem angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–10, bei der ein angetriebenes Aufwickelsystem in Prozeßrichtung nach dem genannten Schußgarn-Zuführungssystem angeordnet und wirkend mit den genannten Kettfäden verbunden ist, um die genannten Kettfäden entlang der genannten Stützkonstruktion und durch das genannte Kettgarn-Zuführungssystem zu bewegen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–11, die weiter eine Kühlvorrichtung in Prozeßrichtung nach der genannten Heizvorrichtung umfaßt, um den genannten Klebstoff erstarren zu lassen, der Schuß- und Kettfäden, zwischen denen sich der genannte Klebstoff befindet, miteinander verklebt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–12, bei der die genannte Heizvorrichtung das genannte herumgewickelte Schußgarn mit den genannten Kettfäden verklebt, um ein zylindrisches textiles Gebilde zu bilden, wobei die genannte Vorrichtung weiter, in Prozeßrichtung nach der Heizvorrichtung, Mittel umfaßt, vorzugsweise eine Schneidrolle (132'), um das genannte zylindrische textile Gebilde zu einem flachen textilen Gebilde aufzuschneiden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–13, bei der das genannte angetriebene System für das genannte Endlosband und das genannte Antriebsmittel zur Drehung der genannten Trommel unabhängig betätigt werden und zumindest eins von beiden variabel angetrieben ist, so daß der Umschlingungswinkel des genannten Schußgarns im Verhältnis zu den genannten Kettfäden variabel ist.
Verfahren zur Herstellung eines Vliesprodukts mit im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordneten Kettfäden und Schußfäden, das genannte Verfahren umfassend die Schritte: – Zuführen von mehreren im wesentlichen parallelen Kettfäden (78') mit einer Klebstoffbeschichtung auf mindestens einer Seite, vorzugsweise nur auf einer Seite derselben; – Stützen der genannten Kettfäden auf einem Endlosband, das sich entlang der Länge der genannten Kettfäden erstreckt und das sich auf einer im wesentlichen zylindrischen Stützkonstruktion (62') befindet, welche sich entlang der Länge der genannten Kettfäden erstreckt, und das eine reibungsarme, im wesentlichen zylindrische Außenfläche hat, wobei die genannte Klebstoffbeschichtung exponiert ist, während das genannte Endlosband mit den genannten seitlich nebeneinander angeordneten Kettfäden entlang der genannten Stützkonstruktion bewegt wird; – Zuführen von mindestens einem Schußfaden zu einer konischen Ausrichtungsführung (200), die unmittelbar in der Nähe der genannten Kettfäden und um diese herum angeordnet ist, und anschließendes Wickeln des genannten Schußfadens um die genannte konische Ausrichtungsführung; – Fallenlassen des herumgewickelten Schußfadens von der genannten konischen Ausrichtungsführung auf die genannten Kettfäden auf dem genannten Endlosband und der genannten Stützkonstruktion, so daß sich der genannte Schußfaden im Kontakt mit dem genannten Klebstoff auf der genannten einen Fläche der genannten Kettfäden und im wesentlichen rechtwinklig zu den genannten Kettfäden befindet, während das genannte Endlosband mit den genannten Kettfäden entlang der genannten Stützkonstruktion bewegt wird; – Erhitzen und damit Aktivieren des genannten Klebstoffs zur Verklebung von Fäden, zwischen denen sich der genannte Klebstoff befindet; und anschließendes – Aufsammeln der genannten Kett- und Schußfäden, nachdem der genannte Klebstoff aktiviert wurde, um die genannten Kett- und Schußfäden, zwischen denen sich der genannte Klebstoff befindet, zu verkleben.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die genannte konische Ausrichtungsführung (200) feststehend ist und eine schräg abfallende Fläche hat, die der Bewegungsrichtung der genannten Kettfäden gegenüber angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem die schräg abfallende Fläche der genannten konischen Ausrichtungsführung (200) eine Neigung von etwa 30 bis 60 Grad, vorzugsweise etwa 45 Grad hat.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–17, bei dem die genannte konische Ausrichtungsführung (200) eine letzte Führung ist, um einen umlaufenden Schußfaden in im wesentlichen rechtwinkliger Ausrichtung auf die genannten Kettfäden zu führen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–18, bei dem der genannte Schußfaden in Form einer Spule (206') mit einem Schußfaden zugeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–19, bei dem die genannten Kettfäden über den Umfang voneinander beabstandet um die genannte Stützkonstruktion angeordnet sind, wenn der genannte Schußfäden um die genannten Kettfäden gewickelt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–20, bei dem das genannte Schußgarn von mehreren Spulen (206') mit Schußfäden zugeführt wird, die im Umfang voneinander beabstandet um die genannten Kettfäden angeordnet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 21, bei dem die genannten Schußfäden um die genannten Kettfäden gewickelt werden, um 15–55 (40–140) Umwindungen, vorzugsweise 15–40 (40–100) Umwindungen der genannten Schußfäden pro cm (Zoll) entlang der Länge der genannten Kettfäden zu bilden.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem die genannten Kettfäden eine Dichte von 15–55 (40–140) Fäden, vorzugsweise 15–40 (40–100) Fäden pro cm (Zoll) haben.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–23, bei dem der genannte Klebstoff nach dem Schritt des Fallenlassens des genannten herumgewickelten Schußgarns von der genannten konischen Ausrichtungsführung auf die genannten Kettfäden erhitzt und damit aktiviert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–24, bei dem der genannte Klebstoff nach dem genannten Erhitzungsschritt abgekühlt wird, um den genannten Klebstoff erstarren zu lassen, der Schuß- und Kettfäden, zwischen denen sich der genannte Klebstoff befindet, miteinander verklebt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15–25, bei dem in dem genannten Erhitzungsschritt das genannte herumgewickelte Schußgarn mit den genannten Kettfäden verklebt wird, um ein zylindrisches textiles Gebilde zu bilden, und bei dem das genannte zylindrische textile Gebilde im Prozeßablauf nach dem genannten Erhitzungsschritt, vorzugsweise rollend, zu einem flachen textilen Gebilde aufgeschnitten wird, bevor die genannten Kett- und Schußfäden, die durch Aktivieren des zwischen ihnen befindlichen Klebstoffs miteinander verklebt wurden, aufgesammelt werden.