DE60024411T2

DE60024411T2 - Faservlies

Info

Publication number: DE60024411T2
Application number: DE2000624411
Authority: DE
Inventors: B. Wendell COLSON; Paul Swiszcz; David Hartman
Original assignee: Hunter Douglas NV; Hunter Douglas Inc
Current assignee: Hunter Douglas NV; Hunter Douglas Inc
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 2000-01-10
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2020-01-11
Also published as: EP1155177A2; US8528615B2; AU765624B2; KR20010101469A; CA2355710C; DE60024411D1; WO2000041523A3; WO2000041523A2; CN101929036A; US20060127635A1; CN1769562A; ATE311492T1; US7699954B2; KR100694366B1; US20090014115A1; BR0007494B1; EP1600544A3; CN1236125C; US8057616B2; CN1769562B

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Faservliesstoffe im allgemeinen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Wie vorstehend angegeben, betrifft die vorliegende Erfindung Faservliesstoffe und insbesondere einen Faservliesstoff, der aussehen kann wie ein Gewebe und der technisch einfach zu konstruieren ist, sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei der bzw. dem leicht mit einem Klebstoff verbundene Kettfäden entlang der Längsausdehnung der Außenfläche einer zylindrischen Stütze gezogen werden und anschließend Schußfäden spiralförmig quer um die zylindrisch gestützten Kettfäden gewickelt werden, bevor der Klebstoff aktiviert und fixiert wird, um das fertige Erzeugnis zu verkleben.
Faservliese ähneln Geweben und Gestricken insofern, als sie alle flächige, in sich flexible und üblicherweise poröse Strukturen sind, die in erster Linie aus natürlichen oder synthetischen Faserstoffen (d. h. Garnen, Fäden oder Filamenten) zusammengesetzt sind. Faservliese sind insofern einzigartig, als sie so konstruiert werden können, daß sie Geweben oder Gestricken ähneln, aber ebenfalls mit physikalischen Eigenschaften ausgestattet werden können, die denen von Geweben oder Gestricken überlegen sind. Faservliese werden somit stark von den Eigenschaften der Fasern, aus denen sie bestehen, und von der Art und Weise der Herstellung des Faservlieses beeinflußt. Typische Methoden für die Herstellung von Faservliesen umfassen die mechanische, chemische und thermische Verschränkung von Schichten oder Netzen der Fasermaterialien. In US-A-4 411 722 wird ein Verfahren für die Herstellung eines kreuzweise geschichteten Vliesstoffs aus einem Kettfadenvlies und Schußfadenvliesen beschrieben, das folgende Schritte umfaßt: Herstellen der Schußfadenvliese durch Ausstoßen eines geschmolzenen Polymers mit festgelegten Eigenschaften durch Öffnungen auf der Umfangsfläche eines rotierenden Gefäßes in seitlicher Richtung des Gefäßes und in Richtung auf längliche Trägermaterialien, die parallel und in zylindrischer Form angeordnet sind und vertikal in der Richtung des Polymerausstoßes um das Gefäß herumlaufen; Bildung klebender Filamente des ausgestoßenen Polymers, die auf den Trägermaterialien anhaften, um dadurch die Anordnung der Trägermaterialien zu fixieren; Aufschneiden des so entstandenen Vlieses und Ablängen des aufgeschnittenen Vlieses in einer Länge, die einer Breite des vorgenannten kreuzweise geschichteten Produkts entspricht; anschließendes lückenloses Auflegen der aufgeschnittenen Vliese auf das vorgenannte Kettfadenvlies; und Schmelzen der klebenden Filamente, die die Schußfadenvliese bilden, durch Erwärmung des Schichtstoffs, um dadurch die Kreuzungspunkte der Schußfadenvliese und des Kettfadenvlieses miteinander zu verkleben, um das vorgenannte Produkt zu erhalten. In US-A-2 797 728 wird ein Verfahren zur Herstellung eines netzartigen Faserprodukts beschrieben, umfassend die Schritte des Bewegens einer Gruppe von voneinander beabstandeten Mineralfasern in einer Richtung, des Bewegens einer Faser in einer anderen Richtung und des Ablegen der Faser auf den Fasern der Gruppe, so daß die Faser auf den Fasern der Gruppe aufliegt und sich im kreuzenden Eingriff mit diesen befindet, und des Verbindens der Fasern in ihrem Kreuzungsbereich. In US-A-4 511 424 wird eine Düsenkonstruktion für die Zuführung von Kunstharz zu einem Kern einer Bahnformvorrichtung zum Formen einer SMC-Formmasse beschrieben. Die Düsenkonstruk tion weist eine hohle ringförmige Düse mit einer Öffnung auf, die im allgemeinen entlang oder in einem Winkel zum Kern angeordnet ist, auf dem die Bahn geformt wird, und kegelstumpfartige Glieder sind vorgesehen, um lineare Materialien durch die Düsenkonstruktion zu führen, um selbige mit Kunstharz zu beschichten. In US-A-3 591 434 wird ein Faservlies offenbart, das hergestellt wird, indem parallel angeordnete Fäden mittels beheizter Walzen gegen die Unterseite einer erwärmten Thermoplastfolie gedrückt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Faservlies, wie im beigefügten Anspruch 1 definiert. Die vorliegende Erfindung umfaßt ein gewebeähnliches Faservliesmaterial. Das "gewebeähnliche" Material hat vorzugsweise das allgemeine Aussehen eines textilen Stoffs, besonders vorzugsweise eines Gewebes, und hat eine oder mehrere Eigenschaften eines herkömmlichen Tuchs, darunter einheitliche Textur, Biegsamkeit, Festigkeit, Aussehen und ähnliches. Eine bevorzugte Ausführungsform des gewebeähnlichen Materials umfaßt im wesentlichen parallel angeordnete Garnfasern (oder Faserersatzstoffe), die durch eine Reihe von Klebstoffbrücken oder eine Kombination von Klebstoff- und Streugarnfaserbrücken auf einer Seite der parallel angeordneten Fasern unverdrillt zusammengehalten werden. Dieses gewebeähnliche Material kann entweder direkt verwendet werden oder es kann, wie hierin beschrieben, zu anderen gewebeähnlichen Materialien weiterverarbeitet werden. Die vorliegende Erfindung beschreibt ebenfalls ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung solcher Faservliese im Durchlaufbetrieb, bei der das Faservlies mit einer Vielzahl wünschenswerter physikalischer Eigenschaften ausgestattet werden kann. Das Verfahren und die Vorrichtung sind weiterhin so gestaltet, daß das Faservlies im Vergleich zu bekannten Systemen für die Herstellung von Geweben mit relativ hoher Geschwindigkeit hergestellt werden kann.
In der gesamten vorliegenden Patentschrift wird der Begriff "Garn" bzw. "Faden" (yarn) benutzt, und dieser Begriff sollte weit ausgelegt werden und Mono- und Multifilamentgarne und/oder Stränge unterschiedlicher Materialien 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 und anderen Polymeren oder Kunststoffen; Wolle, Baumwolle, Hanf und anderen Naturfasern; Mischungen aus Natur- und/oder Synthesefasern sowie Faserersatzstoffen wie Glas, Metall, Graphit und ähnlichem. Es ist vorstellbar, daß einige der Kett- und/oder Schußfäden aus Metall und/oder Metall-Legierungen, etwa Kupfer und/oder Aluminiumdraht, oder aus Kombinationen von Metall- und Synthese- oder Naturfasern 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 Vliesprodukts variieren werden.
Für diese Offenlegung beinhalten "Kettfadenmaterialien" jegliche Material- oder Garn-Kombinationen, bei denen die Garne oder Faserersatzstoffe vorrangig so angeordnet sind, daß sie in der Maschinenrichtung der Vorrichtung verlaufen und auf kontrollierte Weise ausgerichtet werden, bevor sie mit einem Klebstoff behandelt werden, um ein gewebeähnliches Vliessubstrat zu bilden. "Schußfadenmaterialien" beinhalten jegliche Material- oder Garnkombinationen, bei denen die Garne oder Faserersatzstoffe vorrangig so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen rechtwinklig zu den Kettfadenmaterialien verlaufen.
Ein besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Faservlies 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. Es gibt mehrere Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Produkts. Die erste Ausführungsform umfaßt das Auflegen von Schußfäden auf ein Substrat, welches aus einem herkömmlichen Vlies besteht, beispielsweise einem gebondeten Krempelvlies, einem Naßvlies, einem Blasvlies oder einem Spinnvlies.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein gebondetes Krempelvlies als Substrat für die Schußfäden verwendet. Dieses Vliesmaterial ist besonders geeignet für das erfindungsgemäße Faservlies, weil der Krempelprozeß naturgemäß die Fasern in der Maschinenrichtung der Vliesbahn ausrichtet. Eine Faserausrichtung, bei der die Mehrheit der Fasern in der Maschinenrichtung verläuft, schafft ein Substrat, bei dem die Fasern Kettfäden imitieren und im wesentlichen rechtwinklig zur Ausrichtung der Schußfäden angeordnet sind. Bei Gegenlichtbetrachtung eines erfindungsgemäßen Produkts erzeugt die rechtwinklige Anordnung der gekrempelten Fasern im Vlies im Verhältnis zu den Schußfäden den optischen Eindruck eines gewebten Materials.
Das gebondete Krempelvlies kann mit einem Klebstoff bedruckt werden, oder es kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine zufällig ausgerichtete durchbrochene Klebstoffbahn oder ein Klebstoff-Gittergelege (Scrim) leicht mit seiner Oberfläche verklebt werden, bevor die Schußfäden aufgelegt werden. Diese Art einer durchbrochenen Klebstoffbahn ermöglicht die Verwendung einer gemessen am Gewicht geringen Menge von Klebstoff, der locker aufgebracht wird, so daß es Abschnitte von Schußfäden gibt, die nicht mit dem Kettfaden-Vliessubstrat verklebt sind. Die Konstruktion weist aufgrund der unterbrochenen Klebstoffablage ein gewisses Maß an Porosität auf, was die Atmungsfähigkeit eines Gewebes imitiert, welches eine Garn-auf-Garn-Konstruktion ohne Film aufweist. Die so entstehende Konstruktion hat eine bessere Griffigkeit, die die eines Gewebes imitiert. Der Klebstoff wird vorzugsweise aus einem Thermoplast hergestellt, aber es können auch andere Klebstoffe verwendet werden, ein schließlich wärmehärtenden Klebstoffen und Klebstoffen, die nur aus Festkörpern bestehen. Der bevorzugte Klebstoff ist ein thermisch aktiviertes Copolyester, das einen Massenanteil von etwa 10 bis 20% am gesamten Vliesstoff hat. Dieses Klebstoff-Scrim wird zwischen das weiter oben beschriebene Vliessubstrat und die Schußfäden gelegt. Nach der Aktivierung hält der Klebstoff die Schußfäden am Vliessubstrat.
Bei einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Kettfäden im wesentlichen parallel und mit gleichem Abstand voneinander in einer ausgerichteten Gruppe angeordnet. Falls es gewünscht ist, können unterschiedliche Kettfäden, zum Beispiel Garne unterschiedlicher Art (Synthese- oder Naturfasergarne, Garnersatzstoffe) und/oder Fäden unterschiedlicher Fadenfeinheiten mit dieser Vorrichtung angeordnet werden, wodurch Faservliesstoffe mit besonders interessanten und einzigartigen Eigenschaften hergestellt werden können. Diese parallele Anordnung von Fäden wird vorteilhafterweise fixiert, indem mittels einer Schmelzkleber-Walzenstreichanlage eine Klebstoffbeschichtung nur auf einer Seite der Kettfäden aufgedruckt wird. Der Schmelzkleber kühlt praktisch sofort ab und das dadurch entstandene Produkt ist ein fixiertes Vlies oder Substrat, das im wesentlichen aus mehreren einheitlich ausgerichteten Kettfäden und einem im wesentlichen nur auf einer Seite der genannten Garnfasern angeordneten Klebstoff-Film besteht.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der hierin verwendeten Vorrichtung zur Herstellung von Kettfadenmaterial umfaßt eine Kettfaden-Ausrichtungsvorrichtung, durch welche mehrere (gleiche oder unterschiedliche) einzelne Garne oder Fäden geführt werden, um im wesentlichen parallel angeordnet zu werden. Nach der einheitlichen Ausrichtung werden die Fäden als nächstes an eine Klebestation übergeben, die vorzugsweise eine Schmelzkleber-Walzenstreichanlage (beispielsweise eine Tiefdruckanlage) ist. Bei dieser Vorrichtung wird ein dünner Film von Schmelzkleber nur auf einer Seite der mehreren ausgerichteten Kettfäden aufgedruckt. Nach dem Auftragen verbleibt der Klebstoff nicht als Film; üblicherweise trennt sich der Klebstoff teilweise auf, wenn er auf die parallelen Fäden aufgetragen wird. Brücken aus Klebstoff und/oder Fragmenten von Fadensträngen (jeweils unabhängig mit oder ohne Klebstoffbeschichtung) bilden sich und/oder erstrecken sich auf andere Weise über die Zwischenräume zwischen den parallel angeordneten Fäden. Diese Brücken halten die Fäden zusammen und verhindern, daß sich einzelne Garne oder Fäden im Verhältnis zueinander verdrehen.
Mit "Brücken" werden hier das physikalische Ergebnis bezeichnet, das entsteht, wenn ein dünner Film von Klebstoff auf einer Seite von ausgerichteten Kettfäden aufgetragen wird, nämlich eine Kombination von Klebstoffsträngen, mit Klebstoff beschichteten Fragmenten von Garnsträngen und/oder Fragmenten von Garnsträngen, die auf zwei oder mehreren ausgerichteten Fäden (zum Beispiel an zwei oder mehreren Punkten) Kontakt mit Klebstoff haben, so daß die mehreren ausgerichteten Kettfäden in einer im wesentlichen vom Anwender festgelegten räumlichen Anordnung zusammengehalten werden, und bei der sich die Fäden aufgrund des Vorhandenseins der Brücken auf einer Seite nicht verdrehen, drehen oder ansonsten voneinander lösen. Anders gesagt: die Brücken fixieren die Fäden auf eine vom Hersteller des Kettfadenmaterials ausgewählte Weise. Nach Abkühlen des Klebstoffs erhält man ein flexibles und doch vereinheitlichtes Substratvlies aus Kettfäden, das wie ein Faservlies aussieht und sich wie ein Faservlies anfühlt. Dieses Kettfadensubstrat kann als Faservlies oder auf andere Weise weiterverarbeitet werden. Falls es gewünscht ist, kann diese Kombination aus den Kettfäden und dem Klebstoff zur späteren Handhabung nach Wunsch auf eine Spule gewickelt werden oder für andere Zwecke in Bögen geformt werden.
Die bevorzugte Kettfaden-Ausrichtungsvorrichtung umfaßt mehrere vertikal versetzte Sätze von horizontal voneinander beabstandeten Walzen. Der obere Walzensatz ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, die oberhalb einer horizontalen Ebene liegt, welche den unteren Walzensatz enthält, aber es ist denkbar, daß die Walzensätze nicht in einem oberen und unteren Walzensatz, sondern möglicherweise in einem linken und rechten Walzensatz oder in einer räumlichen Anordnung dazwischen vorgesehen sind, so daß die Ebenen der Walzensätze horizontal anstatt vertikal versetzt sind oder in einer räumlichen Anordnung dazwischen vorgesehen sind. Die Walzen sind axial in Querrichtung ausgerichtet. Wenn die Walzen in horizontalen Ebenen angeordnet sind, sind die Walzen eines Walzensatzes gegenüber den Walzen des anderen Walzensatzes horizontal versetzt angeordnet, so daß die Walzen des einen Satzes zwischen Walzen des anderen Satzes angeordnet sind und die äußere Begrenzung der Walzen in einem Satz die äußere Begrenzung der Walzen im anderen Satz überlappt. Auf diese Weise müssen die Kettfäden, die quer durch die Walzensätze geführt werden, einen Weg unter dem oberen Walzensatz und über dem unteren Walzensatz nehmen und liegen über einen bogenförmigen Kontaktbereich an allen Walzen jedes Satzes an. Es hat sich gezeigt, daß für die Erfindung ein Kontaktbogen von etwa 20 Grad vorzuziehen ist, obwohl höhere oder niedrigere Grade ebenfalls zweckdienlich sein sollten. Zumindest einige der Walzen können mit einer rauhen Oberfläche versehen werden, um eine Schwingung auf die Fäden zu übertragen, vorzugsweise in der Ebene des Bahn.
Die Kettfäden, beispielsweise aus einem Kettbaum, sind bei der Übergabe an die Walzen grob ausgerichtet, beispielsweise durch eine Krempelvorrichtung oder auf andere Weise, und werden wie oben beschreiben durch die Zwischenräume zwischen den Walzensätzen hindurchgeführt. Die Walzen werden mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht, die höher ist als die lineare Geschwindigkeit der Fäden. Es hat sich gezeigt, daß die Fäden im wesentlichen parallel angeordnet werden, indem die Walzen mit höherer Geschwindigkeit laufen als der linearen Geschwindigkeit der Fäden. Die texturierten Walzen könnten auch mit geringerer Geschwindigkeit als die Fäden laufen und dieselbe Wir kung erzielen, aber eine Überdrehung der Walzen im Verhältnis von 2:1 bis 3:1 hat sich als sehr wirksam herausgestellt. Die parallele Anordnung der Kettfäden ist wichtig für die meisten Vliesprodukte, da dies zu einem einheitlichen Aussehen der Fäden führt, was dem Enderzeugnis mehr das Erscheinungsbild eines Gewebes verleiht.
Eine bevorzugte Schmelzkleber-Auftragsvorrichtung ist eine Rototherm^® Schmelzkleber-Walzenstreichanlage. Beim Betrieb der Schmelzkleber-Streichvorrichtung wird die Serie von parallelen Kettfäden durch den Leimapparat gezogen und dabei von einer Serie von Walzen unterstützt. Eine dünne Schicht eines Schmelzklebers (mit einer Dicke von etwa 6,35 bis 25,4 μm (0,25 bis 1 Milli-Inch)) wird im Tiefdruckverfahren kontinuierlich auf eine Seite der ausgerichteten Kettfäden aufgetragen. Die tatsächliche Dicke des aufgetragenen Klebstoffs variiert innerhalb des angegebenen Bereichs und hängt vom Gewicht des Vlieses ab und entspricht üblicherweise einer Masse von 5% bis 25% des Vliesgewichts. Bei einem Vliesgewicht von 50 g/m² kann das Gewicht des Klebstoffauftrags zwischen 2 und 15 g/m² betragen, vorzugsweise zwischen 5 bis 10 g/m². Nach dem Tiefdruck erstarrt das Kettfadensubstrat innerhalb kurzer Zeit, wodurch die parallele und abstandsgleiche Anordnung der Fäden fixiert wird. Die Klebstoff verhindert auch ein Verdrehen oder Rollen der Fäden, wodurch das "Griffgefühl" des Produkts erhalten bleibt. Eine Kühlstrecke ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Klebstoffauftrag erstarrt, bevor das Substrat, beispielsweise in Rollenform, in Bogenform oder in einer anderen vom Hersteller oder Endanwender gewünschten Form, gesammelt wird.
Die Fadenorientierung, die bei dieser Ausführungsform erreicht wird, in der die Fasern in Maschinenrichtung laufen, ergibt ein Faservliessubstrat, bei dem die Fasern Kettfäden imitieren und das in anschließenden Vliesherstellungsverfahren verwendet werden kann, um Materialien herzustellen, die wie ein Gewebe aussehen und sich wie ein Gewebe anfühlen. Derartige Materialien sind in ihren physikalischen Eigenschaf ten häufig den Geweben überlegen, insbesondere in Bezug auf Festigkeit, Reißfestigkeit, Ausfransen und ähnlichem, ohne daß Nachbehandlungen, einschließlich chemischer Nachbehandlungen, erforderlich sind, um diese Eigenschaften zu erreichen. Nachbehandlungen sind, wenn diese gewünscht werden, weiterhin möglich, insbesondere, wenn dadurch vorteilhafte Eigenschaften erreicht werden.
Zwar sind die zuvor beschriebenen Klebstoffverfahren bevorzugte Ausführungsformen, aber es können auch andere Verfahren angewendet werden, um die ausgerichteten Kettfadenstränge zu erhalten. Beispielsweise könnten die Kettfäden mit einer Schicht eines Haftschmelzklebstoffs in Kontakt gebracht werden, der erwärmt und anschließend gekühlt wird, um die Materialien zu verkleben; der Klebstoff könnte mit einer Schmelzblasvlies-Auftragsvorrichtung aufgebracht werden; oder die ausgerichteten Kettfaden-Stränge könnten mittels eines Klebstoffs mit einer anderen Materialschicht, einem Klebstoff-Film oder einem Substrat, das Klebstoff und ein anderes Faservliesmaterial umfaßt, verbunden werden.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faservlieses beinhaltet die Kombination von Kettfäden und Schußfäden, wobei die Schußfäden im wesentlichen rechtwinklig zu den Kettfäden angeordnet werden. Der Begriff "im wesentlichen rechtwinklig" bezeichnet eine ca. 90-Grad-Anordnung der Schußfäden und Kettfäden an den Kreuzungspunkten in Querrichtung. Dies kann in beiden Richtungen um bis zu 5 Grad von einer perfekten 90-Grad-Kreuzung abweichen, zum Beispiel von etwa 85 Grad bis etwa 95 Grad. Ein derartiges Produkt, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, hat einen Kreuzungswinkel von etwa 89,7 Grad.
In einer Ausführungsform der quer zur Maschinenrichtung ausgerichteten Vorrichtung ("Quervorrichtung") werden die Kettfäden und die Schußfäden mit demselben Klebstoff miteinander verklebt, der verwen det wird, um die Kettfäden als Substrat zu verbinden. Die Fadendichte kann bis 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 90 Fäden pro Zoll erreicht wird.
Die Verwendung eines Klebstoffmaterials mit einer offenen Struktur (zum Beispiel Scrim, durchbrochene Bahn oder ähnliches) in den bevorzugten Ausführungsformen der Quervorrichtung ermöglicht die Ausbildung einer Vlieskonstruktion mit sehr guten Griffeigenschaften. Dies liegt daran, daß sich sowohl die Kettfäden als auch die Schußfäden an den Stellen, an denen sie nicht über die durchbrochene Klebstoffbahn verbunden sind, frei bewegen können. Der Massenanteil des Klebstoffs beträgt vorzugsweise weniger als 5 bis 20% des Gewichts der gesamten Konstruktion.
In einer weiteren Ausführungsform der Quervorrichtung werden die Kettfäden und die Schußfäden ebenfalls im wesentlichen rechtwinklig zueinander, wie oben beschrieben, angeordnet, aber nicht durch ein Klebstoff-Scrim oder eine durchbrochene Klebstoffbahn verbunden, sondern durch ein Klebstoffvlies in Form eines Schmelzblasvlieses. Das Schmelzblasverfahren ist in der Fachwelt gut bekannt und ermöglicht die Herstellung von Mikrotiter-Garnen. Diese Garne können gleichmäßiger aufgelegt werden als das Klebstoff-Scrim, und benötigen dennoch weniger Klebstoff in der Konstruktion. Mikrotiter-Garne ermöglichen, bei ordnungsgemäßer Aktivierung, ein Fertigerzeugnis mit einem guten Griff, aber einem gleichmäßigeren Aussehen als das Fertigerzeugnis, das mit einem Klebstoff-Scrim erreicht werden kann.
Eine bevorzugte Quervorrichtung, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung für die Verbindung der Kettfadenmaterialien mit den Schußfadenmaterialien verwendet wird, umfaßt folgende Komponenten:

a) eine Zufuhrstation für ausgerichtete Kettfadenmaterialien und das Klebstoffmaterial, sei es als Auftrag, Scrim oder durchbrochene Bahn oder Schmelzblasvlies oder sonstiges klebefähiges Material, das zur Zufuhrstation hinzugefügt wird,
b) eine Kettfaden-Zuführungsstation, in der das Kettfadenmaterial in Längsrichtung der Außenfläche einer zylindrischen Stütze angepaßt wird, so daß es sich in Längsrichtung der Stütze erstreckt,
c) eine Schußfaden-Auflegestation, durch welche das Kettfadenmaterial hindurch geführt wird,
d) eine Heizstation oder Klebstoff-Aktivierungsstation,
e) eine Kühlstation oder Klebstoff-Fixierstation und
f) eine Vlies-Aufnahmestation, zum Beispiel eine Aufwickelwalze, ein Bogenschneider oder ähnliches.

Im Betrieb einer Version der Quervorrichtung wird die Übergaberolle mit dem Kettfadenmaterial, das auf der Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit hergestellt wird, zur Zufuhrstation überführt, und das Kettfadenmaterial erstreckt sich durch die Vorrichtung auf einem Transferband von der Zufuhrstation bis zu einer Aufnahmestation. Während das Kettfadenmaterial durch die Vorrichtung läuft, wird es entlang der Länge einer im wesentlichen zylindrischen Stützfläche, oder alternativ einer Stützfläche mit einem polygonalen Querschnitt, auf dem Transferband gestützt und die Kettfäden oder Kettfasern behalten ihre parallele Anordnung in Längsrichtung der zylindrischen Außenfläche. Das Kettfadenmaterial erhält dadurch eine im wesentlichen zylindrische Konfiguration. Eine Antriebswalze ist zwischen einer Aufwickelwalze an der Aufnahmestation und einer Kühl- oder Klebstoff-Fixierstation, die sich im Prozeßablauf vor der Aufnahmestation befindet, angeordnet. Die Antriebswalze dreht das Transferband in Längsrichtung der Stützfläche, wodurch das Kettfadenmaterial durch die Vorrichtung mit geringer oder ohne Spannung und mit einer vorgewählten und variablen Geschwindigkeit gefördert wird. Alternativ kann die Aufwickelwalze auch durch andere herkömmliche Verarbeitungseinrichtungen ersetzt werden, beispielsweise einen Bogenschneider, eine Laminiermaschine oder ähnliches.
Bevor das Kettfadenmaterial zu den Klebstoff-Aktivierungs- und -Fixierstationen gelangt, durchläuft es die Schußfaden-Auflegestation, wo mehrere endlose Schußfäden um das Kettfadenmaterial gewickelt werden, wobei der Klebstoff zwischen dem Kettfadenmaterial und den Schußfäden angeordnet ist. Es ist nachvollziehbar, daß das Kettfadenmaterial bei seinem Durchlauf durch die Schußfaden-Auflegestation weiterhin eine im wesentlichen zylindrische Form hat. Die zylindrische Verbundkonstruktion aus Kettfadenmaterial, Klebstoff und Schußfäden wird durch die Aktivierungs- oder Heizstation geführt, wo der Klebstoff aktiviert wird, um das Kettfadenmaterial mit den Schußfäden zu verkleben. Unmittelbar danach durchläuft die Verbundkonstruktion die Fixier- oder Kühlstation, in welcher der Klebstoff fixiert wird, so daß das Kettfadenmaterial und die Schußfäden miteinander zu einem im wesentlichen festen Vliesstruktur verklebt werden, die das Aussehen eines Gewebes hat. Für den Fachkundigen ist nachvollziehbar, daß für das Aktivieren und Deaktivieren des Klebstoffs andere Systeme verwendet werden können, beispielsweise Systeme, die mit Feuchtigkeit, hochfrequentem Licht oder Druck oder anderen Verfahren zur Temperaturregelung arbeiten. Eine Schneidvorrichtung schneidet die Verbundkonstruktion in Längsrichtung auf, und im weiteren Durchlauf durch die Vorrichtung wird das Material in eine ebene Ausrichtung gebracht, indem die Stützfläche allmählich von einer zylindrischen Form in eine ebene Form überführt wird.
Bei einer Ausführungsform der Schußfaden-Auflegestation ist eine umschlossene, rotierende Trommel vorgesehen, die ein ringartiges Gehäuse mit mehreren Vorrichtungen für die Versorgung mit Schußgarnmaterialien 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. Jede Spule mit Schußfadenmaterial ist mit einer ebenfalls auf der rotierenden Trommel befestigten Spannvorrichtung verbunden, die in einem geringen Abstand von dem zylindrischen axialen Durchgang und damit in räumlicher Nähe zum Kettfadenmaterial und zum Klebstoff angeordnet ist. Das Schußfadenmaterial läuft durch die Spannvorrichtung und anschließend um einen Führungsstift, der ebenfalls auf der Trommel montiert ist, aber sich unmittelbar in der Nähe des Kettfadenmaterials und des darauf befindlichen Klebstoffs befindet. Nach der Spannvorrichtung passiert das Schußfadenmaterial den Führungsstift und gelangt dann unmittelbar auf den Klebstoff und wird durch die Drehung der Trommel um ihre Achse quer um den Klebstoff und die Kettfäden gewickelt. Die Spannvorrichtung ist einstellbar, so daß die Spannung mit welcher der Schußfaden um das Kettfadenmaterial gewickelt wird, verstellt werden kann, damit eine Spannung erreicht wird, die gleich hoch, höher oder niedriger ist als die Spannung, die gegebenenfalls in den Kettfäden vorhanden ist.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Spannvorrichtung können bis zu zwölf Spulen mit Schußfadenmaterial innerhalb der rotierenden Trommel an einer radialen Wand derselben montiert 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 bei hohen Geschwindigkeiten im wesentlichen vibrationsfrei gedreht werden kann.
Bei der Ausführungsform der Spannvorrichtung ist es ebenfalls wichtig, daß die zwölf Spulen, oder wieviele auch immer benutzt werden, im Verhältnis zueinander mit genau der gleichen Winkelverschiebung angeordnet sind. 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 ein jedoch anderer Abstand gewünscht wird, ist die genau gleiche Winkelverschiebung nicht erforderlich. In diesem Fall wird der Faserabstand durch einen vorgewählten Winkelabstand der Spulen gesteuert.
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 festen und/oder einer variablen Geschwindigkeit linear durch die Vorrichtung bewegt werden, während die Drehung der Trommel mit einer unabhängig davon gewählten festen und/oder variablen Geschwindigkeit erfolgen kann. Dies ermöglicht es, die Schußfäden um das Kettfadenmaterial mit einem festgelegten konstanten und/oder gewünschten variablen 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, verändert wird. Wenn der Anwender beispielsweise den durchschnittlichen Abstand der Schußfäden variieren möchte, würde die Bandgeschwindigkeit im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Trommel verstellt (eine höher, die andere niedriger). Die Veränderung der relativen Geschwindigkeitsdifferenz ändert die Einteilung von Schußfaden zu Kettfaden und gleichzeitig den Winkel der Ablage der Schußfäden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Quervorrichtung sind verschiedene zuvor benannte Komponenten verändert und/oder weggelassen, wie weiter unten näher beschrieben werden wird. Das Kettfadenmaterial wird weiterhin von einem Transferband unterstützt und in eine zylindrische Konfiguration gebracht. Eine Antriebswalze sorgt weiterhin für die Beförderung des zylindrischen Kettfadenmaterials durch die Schußfaden-Auflegestation, wo der Zylinder aus Kettfäden unterstützt wird, um das Auflegen der Schußfäden zu ermöglichen. Heiz- und Kühlstationen werden verwendet, um den Klebstoff zwischen den Kettfaden- und Schußfadenschichten zu fixieren, und die zylindrische Form wird aufgeschnitten und unter Spannung in eine ebene Form gebracht, so daß sich eine einheitliche Konstruktion ergibt, die das Aussehen eines Gewebes hat.
Bei dieser Ausführungsform 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 bevorzugte Neigung von etwa 30 bis 60 Grad hat sich als wirksam erwiesen, wobei eine Neigung von 45 Grad am meisten bevorzugt 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 hier beschriebenen konischen Ausrichtungsvorrichtung überlappen die Schußfäden einander nicht. Vielmehr rutschen die Schußfäden an der Ausrichtungsvorrichtung nach unten und auf das textile Kettfaden-Gebilde. Bei hoher Packungsdichte stehen die Schußfäden so unter Spannung, daß die einzelnen Fäden einander anstoßen, wohingegen die einzelnen Fäden bei geringer Packungsdichte auf der konischen Ausrichtungsvorrichtung normalerweise nicht gegeneinander stoßen. Die einzelnen Fasern werden bei der Drehung der Trommel quer um das Kettfadensubstrat gelegt, wo sie auf dem Klebstoff auf der einen Seite des Kettfadensubstrats aufliegen. Wie oben beschrieben, kann die Drehzahl wunschgemäß verändert werden von sehr niedrig (zum Beispiel 200 U/min oder weniger) bis sehr schnell (zum Beispiel mehr als 1.000 U/min). Eine Geschwindigkeit von 500 bis 600 U/min hat sich als sehr nützlich für die Herstellung der bevorzugten Faservliese erwiesen. Die Spannung der Schußfäden wird automatisch 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.
Wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Spannvorrichtung können mehrere Spulen (zum Beispiel 8, 10, 12, 14, 16, 18 usw.) mit Schußfadenmaterial innerhalb der rotierenden Trommel an einer radialen Wand derselben befestigt werden; allerdings ist es möglich, die Trommel zu vergrößern oder die Spulen innerhalb der Trommel dichter anzuordnen, so daß mehr oder weniger als zwölf Spulen eingesetzt werden können. Es hat sich erwiesen, daß eine gerade Zahl von Spulen leicht gleichmäßig innerhalb der Trommel zu verteilen ist. Aber auch eine ungerade Zahl von Spulen könnte verwendet werden, wenn diese innerhalb der Trommel im richtigen Abstand angebracht sind, um Unwucht zu vermeiden.
Zwar kann das Vliesprodukt wie oben beschrieben heiß fixiert und mit einer fertigen hochfesten Kleblaminierung versehen werden kann, solange es sich noch in der zylindrischen Konfiguration auf der im wesentlichen zylindrischen Stützfläche befindet, aber es kann natürlich auch ein anderes Heißfixier- und Laminierungsverfahren angewendet werden.
Bei einem bevorzugten alternativen Verfahren ist möglicherweise eine Nachlaminierung der gebondeten Kett- und Schußfäden wünschenswert. Hierfür kann eine Laminierungsvorrichtung verwendet werden, entweder als getrennte Einheit oder als integrierter Teil der Quervorrichtung, beispielsweise zwischen der Antriebswalze und der Aufwickelwalze. Die Laminierungsvorrichtung in diesem Abschnitt ist vorzugsweise eine Flachbett-Laminierungsvorrichtung. Der Vliesstoff wird durch den Nachlaminierungsabschnitt mit einer vorgewählten Spannung gefördert und wird erneut erwärmt und erneut abgekühlt, bevor er auf die Aufwickelwalze aufgewickelt wird. Die Verwendung der Flachbett- Laminierungsvorrichtung kann Kräuselung und/oder Schrumpfen in Querrichtung des Produkts verringern und zu einer besseren Verklebung führen.
Eine besonders bevorzugte Laminierungsvorrichtung umfaßt eine getrennte Einheit mit einem von zwei Bändern angetriebenen, kontinuierlich arbeitenden Drucklaminierungsabschnitt, der Druck, Wärme und Kühlung nutzt, um mindestens zwei Substrate (Schichten) mit einem zwischen den Substratschichten befindlichen Klebstoff zu verkleben.
Eine solche separate Laminierungsvorrichtung kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Verbundstoffen und/oder verstärkten Materialien herzustellen. Ein oder mehrere Bestandteile des Schichtstoffs (d. h. die Substrate oder Schichten) kann bzw. können ein Gewebe, eine Faservliesbahn oder eine Fasermatte sein. Klebstoffe, vorzugsweise Thermoplaste, werden verwendet, um die verschiedenen Substrate in der Schichtstoffkonstruktion zu verkleben. Derartige Materialien können immer wieder erneut aufgeschmolzen werden. Für die Laminierung von Garnen, insbesondere Polymergarnen, werden thermoplastische Copolyester-Klebstoffe bevorzugt, da diese Materialien so ausgewählt werden können, daß ihre Schmelztemperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Garne liegt. Zu den industriellen Schichtstoffen, die mit der hier beschriebenen Laminierungsvorrichtung hergestellt werden können, gehören solche auf der Grundlage von Natur- und/oder Synthesefasern, Asbestfasern, Glasfasern, Nylonfasern, flammhemmenden und/oder feuerfesten Fasern sowie Mischungen derselben. Für den durchschnittlich Fachkundigen ist nachvollziehbar, daß ebenfalls Schichtstoffe aus anderen Materialien hergestellt werden können.
Faservliese wie solche, die auf einer der vorbeschriebenen Quervorrichtungen hergestellt werden, sind eine besonders bevorzugte Klasse von Materialien, die als Schichten oder Substrate in der hier beschriebenen Drucklaminierungsvorrichtung verarbeitet werden. Vorzugsweise sind beide Substrate Faservliessubstrate, wobei das eine Faservliessubstrat die Schußfadenstränge und das andere die Kettfadenstränge darstellt. Der Klebstoff, der für die Verklebung der Vliessubstrate verwendet wird, sollte durch Wärme während des Laminierungsvorgangs aktiviert werden. Die Verbindung von Druck, Erwärmung zur Aktivierung des Klebstoffs und Abkühlung der verbundenen Substrate unter Druck verringert das Schrumpfen, definiert die Garngröße im letztendlichen Faservlies-Schichtstoff und verleiht dem Fertigerzeugnis hohe Festigkeit und nicht fasernde Eigenschaften. Da der Schichtstoff unter Druck hergestellt wird, werden außerdem die Kettfäden und Schußfäden eng aneinander gedrückt, wodurch sich der zwischen den Schichten befindliche Klebstoff zwischen ihnen verteilt wird, was dem letztendlichen Schichtstoff das Aussehen eines Gewebes verleiht. Der Klebstoff wird, vorzugsweise unsichtbar, zwischen den Kettfäden und den Schußfäden gehalten.
Die am meisten bevorzugte Laminierungsvorrichtung für die Verklebung von Vliessubstraten unter Druck hat ein äußeres Gehäuse oder einen äußeren Rahmen, in dem eine rechtwinklige Druckkammer montiert ist. Die Druckkammer muß nicht rechtwinklig sein, jedoch wird diese Form derzeit bevorzugt. Die Druckkammer umfaßt zwei voneinander beabstandete Abschnitte, einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt, die jeweils an ihren vier Kanten mit Druckdichtungen und darüber hinaus jeweils mit mehreren Heiz- und Kühlelementen versehen sind. Zwei gegenläufig rotierende Bänder oder Antriebsriemen, ein oberer Antriebsriemen und ein unterer Antriebsriemen, berühren sich in einem Zwischenraum zwischen den beiden Abschnitten der Druckkammer und laufen gemeinsam durch diesen Zwischenraum. Die Bänder oder Riemen sind in ihren Abmessungen (Länge und Breite) größer als die Dichtungen der Druckkammer. Dies ist notwendig, um die Kammer sowohl oberhalb als auch unterhalb der beiden Bänder oder Riemen mit Druck zu beaufschlagen. Ein Riemen wird im Uhrzeigersinn angetrieben, und der andere Riemen wird entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. Wenn die Riemen laufen, dient ein Ende der Druckkammer als Einlaß (Einführungsende) und das andere Ende als Auslaß der Laminierungsvorrichtung.
Der untere Abschnitt der bevorzugten Druckkammer ist ortsfest am Rahmen oder Gehäuse montiert, während der obere Abschnitt der Druckkammer nach Bedarf verstellt werden kann, um Zugang zum Inneren der Kammer zu erhalten. Normalerweise haben die Abschnitte zwischen sich einen ausreichend großen Abstand, um den Durchlauf der Bänder oder Antriebsriemen unter Druck (oder in druckentlastetem Zustand) mit oder ohne zu laminierendem Material dazwischen zu gestatten. Falls es gewünscht ist, könnten diese Positionen umgekehrt werden, wobei der untere Abschnitt beispielsweise federnd gegenüber einem ortsfesten oberen Abschnitt montiert wird.
Während des Laminierungsvorgangs werden zu laminierende Substrate durch eine Druckdichtung an der Einlaßseite der Druckkammer und in den Raum zwischen den beiden Antriebsriemen oder Bändern geführt. Durch die Beaufschlagung des oberen und unteren Abschnitts der Druckkammer mit Luftdruck werden die luftundurchlässigen Bänder aufeinander gedrückt, wodurch zwischen den Bändern ein Membraneffekt erzeugt wird und die dazwischen angeordneten Substrate zusammengepreßt werden. Die Bewegung der beiden Bänder durch die Druckkammer ermöglicht die kontinuierliche Zuführung von Trägermaterialien und thermoplastischem Klebstoff. Innerhalb der Druckkammer werden die Substrate durch den Membraneffekt, der durch den auf die Bänder ausgeübten Druck erzeugt wird, gequetscht oder zusammengepreßt. Die zusammengepreßten Substrate werden anschließend unter Druck erwärmt, wodurch der Klebstoff schmilzt und sich verteilt. Dadurch können die Substratschichten näher aneinander anliegen, wobei vorzugsweise mindestens einige Abschnitte der Kettfaden- und Schußfadenstränge coplanar oder nahezu coplanar angeordnet werden. Die erwärmten Substrate werden dann gekühlt, wobei sie weiterhin unter Druck stehen, und dadurch wird der endgültige Schichtstoff hergestellt. Der abgekühlte Schichtstoff verläßt die Druckkammer durch eine Auslaß-Druckdichtung und wird dann wie gewünscht aufgesammelt. Wenn zwei oder mehrere Polyester-Vliessubstrate (zum Beispiel mindestens ein Kettfadensubstrat und mindestens ein Schußfadensubstrat) in dieser Vorrichtung laminiert werden, beträgt die Dicke des Schichtstoffs am Auslaßende der Laminierungsvorrichtung mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10% und am meisten bevorzugt mindestens 20% weniger als die kombinierte Dicke der Substrate und des Klebstoffs am Einführungsende der Laminierungsvorrichtung.
Der obere Abschnitt und der untere Abschnitt sind jeweils mit mehreren Heiz- und Kühlelementen versehen, die benutzt werden, um den thermoplastischen Klebstoff zwischen den Substratschichten zu aktivieren und zu fixieren. Das Erhitzen und Abkühlen kann durch jedes Mittel erfolgen, das dem Fachkundigen zur Verfügung steht. Beispielsweise können heißes Granulat, Kontaktheizstäbe, Strahlungsheizstäbe, heiße Fluids (zum Beispiel Öl), heiße Gase (Dampf) und ähnliches eingesetzt werden. Auch Kühlfluids (zum Beispiel Wasser), adiabatische Kühlverfahren, kalte Gase und ähnliches können eingesetzt werden. Wenn es gewünscht wird, können zwei getrennte Druckfluids verwendet werden, wobei eins als Heizmedium und das andere als Kühlmedium dient. Der Fachkundige kann auf der Grundlage dieser Offenlegung ohne weiteres gleichwertige Druckbeaufschlagungs- und Heiz- bzw. Kühlsysteme entwerfen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die mehreren Heiz- und Kühlstäbe im unteren Abschnitt der Druckkammer ortsfest montiert, während die mehreren Heiz- und Kühlstäbe im oberen Abschnitt der Druckkammer so montiert sind, daß sie oben auf den zu laminierenden Materialien frei aufliegen. Es hat sich erwiesen, daß diese Anordnung besonders hilfreich in der Herstellung von Faservliesen ist. Die Schrumpfung wird auf ein Mindestmaß verringert oder ganz ver mieden und der fertige Schichtstoff hat die physikalischen Eigenschaften (Griffgefühl und Erscheinungsbild) eines thermomechanisch veredelten Gewebes.
Es ist vorteilhaft, wenn mindestens etwa 10%, vorzugsweise mindestens etwa 25% und am meisten bevorzugt etwa 50% des Kammerinneren am Einführungsende der Druckkammer mit Heizstäben versehen ist und im Rest der Druckkammer ebenfalls mindestens etwa 10%, vorzugsweise mindestens etwa 25% und am meisten bevorzugt etwa 50% des Kammerinnerns mit Kühlstäben versehen ist. Die Heizstäbe befinden sich im Idealfall am Einführungsende der Druckkammer und die Kühlstäbe im Idealfall am Auslaßende der Druckkammer. Wenn es gewünscht ist, könnten mehrere Heiz- und Kühlzonen innerhalb der Druckkammer vorgesehen werden, zum Beispiel Heizen/Kühlen, Heizen/Kühlen, Heizen/Kühlen usw. Alternativ kann die Reihenfolge eine Vorheizstrecke, eine Auf- und Durchheizstrecke und anschließend eine Kühlstrecke enthalten. Die einzigen Anforderungen für eine erfolgreiche Laminierung sind die Wärmeaktivierung des Klebstoffs und die Kaltfixierung des Klebstoffs, die beide unter Druck erfolgen.
Die derzeitigen rechtwinklige Druckkammer hat eine Druckfläche von etwa 967.740 mm² (1,500 Quadratzoll). Die Antriebsriemen, bei denen es sich um im wesentlichen nicht porösen mit Teflon^® beschichtete Bänder handelt, werden von beiden Seiten der Druckkammer mit einem Luftdruck (oder mit einem anderen Fluiddruck) von mindestens 13,8 kPa (2 psi), vorzugsweise mindestens 34,5 kPa (5 psi) und am meisten bevorzugt von mindestens 68,9 kPa (10 psi) beaufschlagt. Durch eine entsprechende Modifikation der Ausrüstung können höhere Drücke erzielt werden. Der auf die Bänder wirkende Druck entspricht einer Druckkraft von etwa 1,360 kg (3.000 lbs) bis etwa 6.800 kg (15.000 lbs), die auf der Fläche von 967.740 mm² (1.500 Quadratzoll) der derzeitigen Druckkammer ausgeübt wird. Zum Laminieren der erfindungsgemäßen Faservliese wird üblicherweise eine Druckkraft von etwa 2.270 kg (5.000 lbs) bis etwa 6.800 kg (15.000 lbs) aufgebracht, und eine Druckkraft von etwa 6.800 kg (15.000 lbs) (bei einem Druck von 68,9 kPa (10 psi)) hat sich bislang als besonders bevorzugt erwiesen. Dies ist wichtig, denn bei einer herkömmlichen Drucklaminierungsvorrichtung mit Ober- und Unterplatte, bei der die Oberplatte mit einem Gewicht von 6.800 kg (15.000 lbs) belastet würde, um die für die Laminierung erforderliche Druckkraft aufzubringen, würde ein darunter laufendes Band aufgrund der zu hohen Reibung anhalten und/oder reißen. Niederdruck-Laminierungsvorrichtungen dieses Durchlauftyps (kontinuierlich arbeitend, zwei Bänder, Heiz-/Kühlzonen) sind auf dem Markt erhältlich. Derartige Laminierungsvorrichtungen bringen eine Druckkraft von maximal etwa 3,45 kPa (½ psi) auf. Diese Obergrenze wird im allgemeinen durch den Punkt definiert, an dem das Band stoppt oder reißt.
Andere und weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen erkennbar und sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, die beispielhaft bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ihr zugrundeliegenden Gedanken zeigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische, isometrische Teilansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Faservliesen.
1B zeigt einen schematischen vertikalen Schnitt durch eine Flachbett-Laminierungsvorrichtung, der Teil der in 1 dargestellten Vorrichtung sein kann.
2 zeigt eine schematische Teilaufsicht auf die in 1 gezeigte Vorrichtung, wobei das Klebstoff-Scrim aus Gründen der Klarheit weggelassen wurde.
2B zeigt einen schematischen vertikalen Teilschnitt durch einen Abschnitt der in 1 gezeigten Vorrichtung, der die Endlosschleife des in der Vorrichtung verwendeten Transferbands darstellt.
3 zeigt eine schematische seitliche Teilansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung.
4 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 4-4 in 3.
5 zeigt eine Vergrößerung eines Teils von 4.
6 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 6-6 in 3.
7 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 7-7 in 3.
8 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 8-8 in 3.
9 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 9-9 in 8 nach Drehung um neunzig Grad.
10 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 10-10 in 9.
11 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 11-11 in 8 nach Drehung um neunzig Grad.
12 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 12-12 in 3.
13 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 13-13 in 3.
14 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 14-14 in 13.
15 zeigt eine weiter vergrößerte Schnittansicht ähnlich 13.
16 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 16-16 in 4.
17 zeigt eine vergrößerte isometrische Teilansicht nach unten auf das in Prozeßrichtung folgende Ende der Schußfaden-Auflegestation, wobei Teile zur besseren Klarheit durchbrochen dargestellt sind.
18 zeigt eine isometrische Teilansicht ähnlich 17, jedoch weiter vergrößert.
19 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 19-19 in 3.
20 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 20-20 in 19.
21 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 21-21 in 3.
22 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 22-22 in 3.
23 zeigt eine isometrische Teilansicht eines Faservliesstoffs, der mit der in 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt wurde.
24 zeigt eine isometrische Teilansicht ähnlich 23 einer zweiten Ausführungsform eines Vlieses, das mit der in 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt wurde.
25 zeigt eine isometrische Teilansicht einer dritten Ausführungsform eines Vlieses, das mit der in 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt wurde.
26 zeigt eine isometrische Teilansicht einer vierten Ausführungsform eines Vlieses, das mit der in 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt wurde.
27 zeigt einen Vertikalschnitt durch das in 24 dargestellte Vlies, wobei das Vlies umgedreht wurde.
28 zeigt einen Schnitt durch die Kettfäden des erfindungsgemäßen Faservlieses, der den Klebstoff auf der radial äußersten Fläche der Fäden zeigt.
29 zeigt eine isometrische Teilansicht einer fünften Ausführungsform eines Vlieses, das mit der in 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt wurde.
30 zeigt einen vertikalen Teilschnitt durch die in 1 dargestellte Vorrichtung in Prozeßrichtung unmittelbar nach der Schußfaden-Auflegestation, aus dem ein anderes Steuerungssystem für die Ablage der Schußfäden quer zu den Kettfäden ersichtlich ist.
31 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie 31-31 in 30.
32 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 32-32 in 33.
33 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 33-33 in 32.
34 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 34-34 in 32.
35 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 35-35 in 30.
36 zeigt eine isometrische Teilansicht nach unten auf das in 30 dargestellte Steuerungssystem.
37 zeigt eine schematische Seitenansicht der in 1 dargestellten Vorrichtung.
38 zeigt eine schematische Seitenansicht der in 1 dargestellten Vorrichtung mit einem anderen Aufnahmesystem als dem in 37 dargestellten.
39 zeigt eine schematische Seitenansicht der in 1 dargestellten Figur mit einem anderen Zufuhrsystem für die Kettfäden und das Klebstoff-Scrim als dem in 37 dargestellten.
40 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 40-40 in 1B.
41 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 41-41 in 1B.
42 zeigt eine schematische Seitenansicht der Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit.
43 zeigt eine Aufsicht auf die in 42 dargestellte Herstellungseinheit, wobei einzelne Abschnitte zur besseren Klarheit weggeschnitten sind.
44 zeigt eine Vorderansicht der in 43 dargestellten Vorrichtung.
45 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 45-45 in 43.
46 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 46-46 in 45, wobei einzelne Teile zur besseren Klarheit weggeschnitten sind.
47 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 47-47 in 46.
48 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 48-48 in 46.
49 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 49-49 in 46.
50 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 50-50 in 45.
51 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 51-51 in 50.
52 zeigt eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Kettfadenmaterial-Ausrichtungsvorrichtung.
53 zeigt eine Aufsicht auf die in 52 dargestellte Kettfadenmaterial-Ausrichtungsvorrichtung, wobei einzelne Teile zur besseren Klarheit weggeschnitten sind.
54 zeigt eine Vorderansicht der in 53 dargestellten Vorrichtung.
55 zeigt eine teilweise als Querschnitt ausgeführte Ansicht der bevorzugten Kettfaden-Ausrichtungseinheit und des Schmelzkleberauftrags- und Kühlabschnitts, wobei einzelne Teile zur besseren Klarheit weggeschnitten sind.
56 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie B-B in 55, wobei einzelne Teile zur besseren Klarheit weggeschnitten sind.
57 zeigt eine Rißdarstellung der bevorzugten Rototherm^® Schmelzkleber-Walzenstreichanlage, der den Ausgangsweg des mit Klebstoff beschichteten Kettfadenmaterials zeigt.
58 zeigt eine weitere Rißdarstellung der bevorzugten Rototherm^® Schmelzkleber-Walzenstreichanlage in nicht aktiviertem Zustand, der den Ausgangsweg des mit Klebstoff beschichteten Kettfadenmaterials zeigt.
59 zeigt eine Rißdarstellung einer bevorzugten Kettfaden-Ausrichtungsvorrichtung mit der Baumstation, der Faden-Ausrichtungsstation, der Klebstoffauftragsstation und der Kühlstation.
60 zeigt die Tiefdruckbeschichtung einer Seite der ausgerichteten Kettfäden mit Klebstoff.
61A zeigt eine vergrößerte Darstellung der mit Klebstoff beschichteten Seite des erfindungsgemäßen Kettfadenvlieses, in welcher der aufgetragene Klebstoff (dunkle Farbe) und die Brücken, die die Fasern in nicht verdrehter und paralleler Ausrichtung halten, erkennbar werden.
61B zeigt eine vergrößere Darstellung der nicht mit Klebstoff beschichteten Seite des erfindungsgemäßen Kettfadenvlieses, die bestätigt, daß bei den parallelen Fasern nur wenig Klebstoff bis zu der Oberfläche durchdringt, die der in 61A sichtbaren Oberfläche entgegengesetzt liegt.
62 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Schußfaden-Auflegevorrichtung (Quervorrichtung).
63 zeigt eine schematische Teilaufsicht der in 62 dargestellten Vorrichtung, wobei der Klebstoff zur besseren Klarheit weggelassen wurde.
64 zeigt eine schematische Teilansicht der in 62 dargestellten Vorrichtung.
65 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 8-8 in 64.
66 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 9-9 in 65 nach Drehung um neunzig Grad.
67 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 10-10 in 66.
68 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 11-11 in 65.
69 zeigt eine seitliche Schnittansicht der konischen Ausrichtungsvorrichtung, aus der ersichtlich ist, wie die Schußfäden in eng gepackter Anordnung auf die Kettfadenoberfläche übergeben werden.
70 zeigt eine perspektivische Ansicht, aus der erkennbar wird, wie die Schußfäden in einer großen Einteilung auf den Kettfaden-Zylinder aufgelegt werden und wie die Schußfäden an der Stirnseite der konischen Ausrichtungsvorrichtung entlang gleiten, um präzise auf dem Kettfadenmaterial abgelegt zu werden.
71 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Druckkammer und des Antriebsriemensystems für die erfindungsgemäße Laminierungsvorrichtung, bei der acht Heizstäbe (vier in jedem Abschnitt) und acht Kühlstäbe (vier in jedem Abschnitt) verwendet werden, um Faservliessubstrate unter Druck zu laminieren.
72 zeigt eine Rückansicht der in 71 dargestellten Druckkammer, in der das Drucksystem für den oberen und unteren Abschnitt der Druckkammer erkennbar ist.
73 zeigt eine Aufsicht auf den oberen Abschnitt der in 71 dargestellten Druckkammer, in der die Abstandsanordnung der Heiz- und Kühlstäbe erkennbar ist.
74 zeigt eine Seitenansicht der in 71 dargestellten Druckkammer, aus der die Halter für die (verstellbaren) Heiz- und Kühlstäbe im oberen Abschnitt und die Halter für die (ortsfesten) Heiz- und Kühlstäbe im unteren Abschnitt ersichtlich sind. Ebenfalls dargestellt ist eine Ausführungsform eines seitlichen Dichtungselements.
75 zeigt die seitliche Druckdichtung aus 74 in näheren Einzelheiten.
76 zeigt eine seitliche Ansicht der in 71 dargestellten Druckkammer, in der das Druckdichtungselement auf der Einführungsseite der Druckkammer dargestellt ist.
77 zeigt eine Seitenansicht der in 71 dargestellten Druckkammer, in der das Druckdichtungselement auf der Auslaßseite der Druckkammer dargestellt ist.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung beschreibt drei grundlegende Vorrichtungen für die Herstellung von Faservliesen, die alle getrennt für die Herstellung von Faservliesprodukten verwendet werden können und/oder vorzugsweise gemeinsam für die Herstellung von hochwertigen, hochfesten Faservliesen eingesetzt werden, die sich anfühlen und die aussehen wie Gewebe. Die vorliegende Erfindung besteht allgemein aus (1) einer Kettfaden-Ausrichtungsvorrichtung, die zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen hat, sowie die damit erzeugten Faservliesprodukte; (2) einer Schußfaden-Auflegevorrichtung (oder Quervorrichtung), die zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen hat, sowie die damit erzeugten Faservliesprodukte; und (3) einer Hochdruck-Laminierungsvorrichtung, die verwendet werden kann, um das mit der Quervorrichtung erzeugte Produkt zu nicht ausfransenden, hochfesten Faservliesen zu verkleben. Einige der nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsformen haben zusätzliche und/oder alternative Bestandteile, die jeweils besondere Eigenschaften zu den Faservliesprodukten beisteuern, die mit der Vorrichtung hergestellt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung von Faservliesen 60 ist in 1 dargestellt und umfaßt einen länglichen Inline-Rahmen 62 mit einer Kettfadenmaterial-Zufuhrstation 64, einer Schußfaden-Auflegestation 66, einer Heizstation 68, einer Kühlstation 70, einer Glättungsstation 72, die eine Flachbett-Laminierungsvorrichtung 74 (1B) umfassen kann, und eine Aufnahmestation 76. Wie nachfolgend näher beschrieben ist, wird ein Kettfadenmaterial 78 auf einer Zufuhrwalze 80 an der Kettfadenmaterial-Zufuhrstation bereitgestellt. Das Kettfadenmaterial wird in einer Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit vorbereitet, von denen zwei nachfolgend näher beschrieben werden.
KETTFADENSUBSTRATE UND VORRICHTUNG ZU IHRER HERSTELLUNG
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Faservlies hat parallele Fäden, die in einer im wesentlichen parallelen und nicht gedrehten Beziehung in Form einer gewebeähnlichen Vliesbahn gehalten werden. Derartige Materialien werden hier als Kettfadensubstrate bezeichnet, und es sind zwei Herstellungseinheiten für die Ausbildung derartiger Substrate entwickelt worden. In jedem Fall wird Klebstoff auf eine Seite der parallel angeordneten Fäden aufgebracht. Der Klebstoff wird vorteilhafterweise in einem willkürlichen Muster aufgebracht, so daß er Brücken von Klebstoff zwischen parallelen Fäden bildet. Diese Klebstoffbrücken dienen als Rückgrat des Kettfadensubstrats und verleihen ihm eine gewebeähnliche Flexibilität und einen gewebeähnlichen Griff. Die Brücken erhalten außerdem die parallele Anordnung der Fasern aufrecht und verhindern ein Verdrehen einzelner Fasern.
Eine bevorzugte Kettfaden-Herstellungseinheit ist in 42 bis 51 einschließlich dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, umfaßt die Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit 82 eine Zufuhr von Kettfäden 84, die durch eine Ausrichtungsstation 86 hindurch in eine Klebstoff-Auftragsstation 88 geführt und an eine angetriebene Übergabewalze 90 übergeben werden, welche als Umspulwalze in der Kettfadenvorrichtung und als Abspulwalze in der Schußfadenvorrichtung (Quervorrichtung) dient, wie weiter unten beschrieben wird. Die Übergabewalze kann ebenso als Zufuhrwalze für die Kettfadenmaterial-Zufuhrstation 64 der Faservlies-Herstellungsvorrichtung dienen. Die Übergabewalze 90 wird zur Kettfadenmaterial-Zufuhrstation der in 1 dargestellten Vorrichtung zur Herstellung von Faservliesen überführt, in der das Kettfadenmaterial in den folgenden Teil der Vorrichtung eingeführt wird. Natürlich können die Herstellungseinheit 82 und die Herstellungsvorrichtung 60 auch integriert werden, so daß die Übergabewalze 90 entfallen könnte, indem das Kettfadenmaterial 78 direkt von der Herstellungseinheit an die Zufuhrstation übergeben wird.
Die in 42 bis 51 gezeigte Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit 82 umfaßt einen Rahmen 92 für die Kettfaden-Ausrichtungsstation 86 und die Klebstoff-Auftragsstation 88, in der ein Klebstoff auf die ausgerichteten Kettfäden aufgetragen wird, um einen Schichtstoff aus Kettfadenmaterial und Klebstoff zu erzeugen, der als das Kettfadenmaterial 78 bezeichnet wird. Aus der nachfolgenden Beschreibung wird nachvollziehbar, daß mindestens eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vliesprodukts nicht aus selbständigen Kettfäden, sondern aus einem Substrat hergestellt wird, bei dem einfach eine Mehrheit von miteinander verbundenen Fasern in erster Linie in Kettfaden- oder Maschinenrichtung ausgerichtet sind. Ein Substrat dieses Typs mit diesen Eigenschaften ist ein gebondetes Krempelvlies, obwohl auch andere Substrate verwendet werden können, darunter Spinnvliese, Blasvliese und Naßvliese. Falls ein Substrat verwendet wird, das einfach miteinander verbundene Kettfadenfasern umfaßt, würde das Substrat nicht durch die Kettfaden-Ausrichtungsstation 86 der Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit geführt, sondern direkt zur Klebstoff-Auftragsstation 88.
Die Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit 82 umfaßt weiterhin eine Fadenversorgungsstation 94, die mehrere horizontal und drehbar gelagerte Kettbäume 96 von grob ausgerichteten Kettfäden beinhaltet, welche letztendlich in das Kettfadenmaterial integriert werden. Es ist nachvoll ziehbar, daß die mehreren Kettbäume vorgesehen sind, um eine gewünschte Kettfadendichte zu erreichen, die vorzugsweise etwa 40 bis 90 Fäden pro Zoll beträgt. Jeder Kettbaum ist drehbar angeordnet und ist in einem Rahmen 98 in der Herstellungseinheit gelagert und wird durch ein herkömmliches Brems- oder Reibungswiderstandssystem 100 an einer freien Drehung gehindert, damit die Fäden ordnungsgemäß unter Spannung in die Ausrichtungsstation eingespeist werden können. Die Fäden werden von der angetriebenen Übergabewalze 90 durch die Ausrichtungsstation gezogen.
Die Ausrichtungsstation 86 umfaßt zwei vertikal versetzt angeordnete Sätze 102 und 104 von horizontal beabstandeten Walzen 106. Der obere Walzensatz 102 ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, die oberhalb einer horizontalen Ebene liegt, welche den unteren Walzensatz 104 enthält, aber es ist denkbar, daß die Walzensätze nicht in einem oberen und unteren Walzensatz, sondern möglicherweise in einem linken und rechten Walzensatz oder einer räumlichen Anordnung dazwischen vorgesehen sind, so daß die Ebenen der Walzensätze horizontal anstatt vertikal versetzt oder in einer räumlichen Anordnung dazwischen vorgesehen sind. Die Walzen 106 sind axial in Querrichtung ausgerichtet. Wenn die Walzen in horizontalen Ebenen angeordnet sind, sind die Walzen eines Walzensatzes gegenüber den Walzen des anderen Walzensatzes horizontal versetzt angeordnet, so daß die Walzen des einen Satzes zwischen Walzen des anderen Satzes angeordnet sind und die äußere Begrenzung der Walzen in einem Satz die äußere Begrenzung der Walzen im anderen Satz vertikal überlappt. Auf diese Weise müssen die Kettfäden, die quer durch die Walzensätze geführt werden, einen im allgemeinen sinusförmigen oder schlangenförmigen Weg unter dem oberen Walzensatz 102 und über dem unteren Walzensatz 104 nehmen, wie in 45 dargestellt ist. In der bevorzugten Ausführungsform liegen die Kettfäden bogenförmig über einen Winkel von etwa 20 Grad an jeder Walze an. Die Fäden könnten über einen größeren oder kleineren Winkel an jeder Walze anliegen, und der Kontaktbereich könnte von Walze zu Walze oder innerhalb einer Reihe von Walzen unterschiedlich sein. Der bevorzugte Walzendurchmesser beträgt etwa 2 Zoll, aber dieser Durchmesser scheint nicht von entscheidender Bedeutung zu sein. Bei der dargestellten Ausführungsform sind 10 Walzen in jedem Satz vorgesehen, aber die Zahl der Walzen könnte variieren. Wenn es gewünscht ist, könnten diese Walzen erhitzt und/oder gekühlt werden, um den Fäden gewünschte Eigenschaften zu verleihen.
Wie aus 46 ersichtlich ist, haben die Walzen 106, die der Fadenversorgungsstation 94 am nächsten angeordnet sind, vorzugsweise eine rauhere Oberflächentextur an ihrem Umfang als die Walzen, die der Klebstoff-Auftragsstation 86 am nächsten angeordnet sind. Die Oberflächenrauhigkeit der Walzen nimmt, vorzugsweise, allmählich von der Versorgungsstation zur Klebstoff-Auftragsstation ab. Die Oberflächentextur der gröbsten Walze wäre vorzugsweise feiner als ein Sandpapier mit einer Körnung von 600 und dürfte insbesondere eher der eines Sandpapiers mit einer Körnung von 1000 entsprechen. Die Oberflächentextur ist sehr fein und wird dadurch geschaffen, daß ähnliche Werkstoffe verwendet werden, wie sie für eine herkömmliche keramische Tiefdruckwalze (Analox-Walze) verwendet werden. Das Material, das verwendet wird, um die Oberflächenstruktur zu schaffen, ist eine keramische Beschichtung vom Typ LC-4 von der Firma Praxair Surface Technologies, New Haven, Connecticut, USA. In mindestens einer Ausführungsform sind die Walzen 106, die am Auslaßende der Ausrichtungsstation 86 am nächsten zur Klebstoff-Auftragsstation 88 angeordnet sind, poliert und haben damit eine sehr glatte Oberfläche.
Die Walzen werden drehend angetrieben von einem Antriebssystem 108, so daß sie sich um ihre Längsachsen drehen. Die Oberflächengeschwindigkeit der Ausrichtungswalzen 106 ist wesentlich höher als die lineare Geschwindigkeit der Kettfäden bei ihrem Durchlauf durch die Faden-Ausrichtungsstation. Das bevorzugte Verhältnis beträgt etwa 20:1, wobei die Geschwindigkeit an der Walzenoberfläche bei etwa 91,4 bis 152 m (300 bis 500 Fuß) pro Minute und die lineare Geschwindigkeit der Kettfäden bei etwa 6,1 m (20 Fuß) pro Minute liegt. Da die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen so viel höher ist als die lineare Geschwindigkeit der Fäden, ist leicht zu verstehen, warum die Kettfadenbäume 96 daran gehindert werden müssen, sich frei zu drehen, um ein Auflaufen der Fäden zu vermeiden. Andere Faden/Walzen-Kontaktwinkel, Walzengeschwindigkeiten, Verhältnisse zwischen Walzen- und Fadengeschwindigkeit, Oberflächentexturen und Oberflächentextur-Gefälle sind möglich. Diese Parameter werden mindestens vom Fadentyp, von der Fadengröße und vom Garnmaterial beeinflußt. Es wird vermutet, daß ein überhöhtes Antreiben der Fäden Spannung verringert und die Fäden veranlaßt, sich zu entspannen und auszudehnen, während die Textur der Oberfläche der Walzen 106 die Fäden dazu veranlaßt, zu vibrieren und zu schwanken, so daß sie ihre benachbarten Fäden berühren und dadurch letztendlich eine Ruheposition etwa in gleichem Abstand von jedem der benachbarten Fäden finden. Diese Ruheposition wird als die Gleichgewichtsposition zwischen benachbarten Fäden angenommen. Derzeit kann nur vermutet werden, warum sich die Fäden in der Faden-Ausrichtungsstation ausrichten, bekannt ist jedoch, daß die Fäden tatsächlich im wesentlichen so ausgerichtet werden, wie in 46 bis 49 dargestellt ist.
Zwar ist ein bevorzugtes System für die Ausrichtung der Kettfäden beschrieben worden, aber eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung herkömmlicher Fixkämme zur Trennung und Ausrichtung der Fäden. Welches System für die Ausrichtung der Kettfäden verwendet wird, hat keinen Einfluß auf die Schußfaden-Ausrichtung, kann aber das ästhetische Erscheinungsbild des Faservliesprodukts beeinflussen. Nachdem die Fäden die Kettfaden-Ausrichtungsstation 86 durchlaufen haben, werden sie in die Klebstoff-Auftragsstation 88 übergeben. Die Klebstoff-Auftragsstation bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt eine Speisewalze 110 für ein Klebstoff-Scrim oder eine durchbrochene Kleb stoffbahn, wobei die Walze mit einem herkömmlichen Brems- oder Reibungswiderstandssystem (nicht dargestellt) versehen ist, um einen Freilauf und damit ein Auflaufen zu vermeiden, sowie eine gegen den Uhrzeigersinn drehende angetriebene Trägerwalze 112 für Klebstoff-Scrim oder eine durchbrochene Klebstoffbahn und einen Infrarot-Heizstrahler 114 neben der Trägerwalze. Das Klebstoffvlies 116 verläuft von seiner Speisewalze 110 unter einer ersten Mitläuferwalze 118 (45 und 50) und anschließend entgegen der Prozeßrichtung über die obere Hälfte der Klebstoff-Trägerwalze 112. Auf der Trägerwalze wird das Klebstoffvlies unter dem Infrarotstrahler 114 durchgeführt (wie am besten in 45 zu erkennen ist), wo es auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der der Klebstoff zu schmelzen beginnt, um ihn klebrig zu machen. Die Klebstoff-Trägerwalze selbst wird innen auf herkömmliche Weise beispielsweise mit einer Kühlflüssigkeit 120 gekühlt, so daß nur die äußere Oberfläche des Klebstoffvlieses aktiviert und klebrig wird. In klebrigem Zustand wird das Klebstoffvlies 116 mit den Kettfäden 84 verbunden oder vermischt, die nach unten zur Unterseite der Trägerwalze zugeführt werden. Das Klebstoffvlies hat eine ausreichende strukturelle Festigkeit, um als Träger für die Fäden zu dienen, nachdem diese mit ihm verklebt ist, und hält die Fäden in einer parallelen, nicht verdrehten Beziehung. Der daraus hervorgehende Schichtstoff von Kettfäden und Klebstoff wird als eine Ausführungsform des Kettfadenmaterials definiert. Das Kettfadenmaterial läuft über die Oberseite einer zweiten Mitläuferwalze 122 (45 und 50) und wird danach auf die angetriebene Aufwickel- oder Zufuhrwalze 90 für das Kettfadenmaterial gezogen, auf welcher es für die Übergabe in die Zufuhrstation 64 der Faservlies-Herstellungsvorrichtung 60 gesammelt wird. Zwar wurde die Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit 82 hier als von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 60 getrennt beschrieben, aber es versteht sich, daß die Herstellungseinheit in die übrige Vorrichtung an der Kettfadenmaterial-Zufuhrstation 64 der Vorrichtung integriert werden könnte.
Ein bevorzugtes Klebstoffvlies in Form eines Scrims oder einer durchbrochenen Bahn 116 besteht aus einem Schmelzkleber, der zur Aktivierung erwärmt und zur Fixierung abgekühlt werden kann. Ein Beispiel wird aus einem Copolyester-Polymer-Schmelzkleber hergestellt. Ein derartiges Scrim oder eine derartige durchbrochene Bahn ist ein Bostic PE 120-15 Copolyester-Vlies mit einer Flächenmasse von 15 Gramm pro Quadratmeter und wird von der Bostic Company, Middleton, Massachusetts, USA, hergestellt. Die Kettfäden können beispielsweise aus einem Polyesterspinnfasergarn mit einer Feinheitsnummer von 36/1 bestehen, das von der Firma Burlington Industries, Greensboro, North Carolina, USA, oder von der Firma Carolina Mills, Maiden, North Carolina, USA, erhältlich ist. Die vorgenannten Kettfäden 84 können auch als Schußfäden in einer weiter unten beschriebenen Weise verwendet werden. Als Kett- oder Schußfadengarn kann auch ein Knotengarn (Polyesterspinnfasergarn) mit einer Feinheitsnummer von 30/1 von der Firma Uniblend Spinners Inc., Conway, South Carolina, USA, verwendet werden. Auch andere handelsübliche oder auf Bestellung angefertigte Fasern und ähnliche können für Kett- und Schußgarne verwendet werden.
Wie zuvor erwähnt, könnte an Stelle der Kettfäden 84 in der Schichtstoffstruktur des Kettfadenmaterials ein Vliessubstrat verwendet werden, beispielsweise ein gebondetes Krempelvlies (nicht dargestellt). Ein derartiges Vliessubstrat wird von der Firma Hollingsworth and Vose, Floyd, Virginia, USA, unter der Artikelnummer TR2232 hergestellt. Ein solches Vlies sollte eine Flächenmasse von 40 bis 60 Gramm pro Quadratmeter und einen Fasertiter zwischen 1 und 5 und vorzugsweise etwa 1,5 haben.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit ist in 52 bis 60 dargestellt. 61A zeigt näher die Beziehung zwischen den ausgerichteten Kettfäden 84 und dem dünnen Schmelzkleberauftrag 116B, durch den die Fäden zu ei nem fest zusammenhängenden Produkt verbunden werden. Wie in 52 bis 60 dargestellt ist, umfaßt die Kettfaden-Herstellungseinheit 82 eine Fadenversorgungsstation 94, die mehrere horizontal und drehbar gelagerte Kettbäume 96 von grob ausgerichteten Kettfäden beinhaltet, welche letztendlich in das Kettfadenmaterial integriert werden. Es ist nachvollziehbar, daß die mehreren Kettbäume (vorzugsweise mit gleicher Spannung in allen Fäden ausgeführt) vorgesehen sind, um eine gewünschte Kettfadendichte zu erreichen, die von etwa 10 bis etwa 180 Fäden pro 25,4 mm (Zoll) und vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 90 Fäden pro 25,4 mm (Zoll) reichen. Die Fadendichte könnte größer oder kleiner sein, abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Vliesstoffs sowie von der Fadenfeinheit und von den Oberflächeneigenschaften der verwendeten Garne. Jeder Kettbaum ist drehbar angeordnet und ist in einem Rahmen 98 in der Herstellungseinheit gelagert und wird durch ein herkömmliches Brems- oder Reibungswiderstandssystem 100 an einer freien Drehung gehindert, damit die Fäden ordnungsgemäß unter Spannung in die Ausrichtungsstation eingespeist werden können. Die Fäden werden von der angetriebenen Übergabewalze 90 durch die Ausrichtungsstation gezogen.
Wie in 55 dargestellt ist, umfaßt die Ausrichtungsstation 86 zwei vertikal versetzt angeordnete Sätze 102 und 104 von horizontal beabstandeten Walzen 106. Der obere Walzensatz 102 ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, die oberhalb einer horizontalen Ebene liegt, welche den unteren Walzensatz 104 enthält, aber es ist denkbar, daß die Walzensätze nicht in einem oberen und unteren Walzensatz, sondern möglicherweise in einem linken und rechten Walzensatz oder einer räumlichen Anordnung dazwischen vorgesehen sind, so daß die Ebenen der Walzensätze horizontal anstatt vertikal versetzt oder in einer räumlichen Anordnung dazwischen vorgesehen sind. Die Walzen 106 sind axial in Querrichtung ausgerichtet. Wenn die Walzen in horizontalen Ebenen angeordnet sind, sind die Walzen eines Walzensatzes gegenüber den Walzen des anderen Walzensatzes horizontal versetzt angeordnet, so daß die Walzen des einen Satzes zwischen Walzen des anderen Satzes angeordnet sind und die äußere Begrenzung der Walzen in einem Satz die äußere Begrenzung der Walzen im anderen Satz vertikal überlappt. Auf diese Weise müssen die Kettfäden, die quer durch die Walzensätze geführt werden, einen im allgemeinen sinusförmigen oder schlangenförmigen Weg unter dem oberen Walzensatz 102 und über dem unteren Walzensatz 104 nehmen, wie in 55 dargestellt ist. In der bevorzugten Ausführungsform liegen die Kettfäden bogenförmig über einen Winkel von etwa 20 Grad an jeder Walze an. Die Fäden könnten über einen größeren oder kleineren Winkel an jeder Walze anliegen, und der Kontaktbereich könnte von Walze zu Walze oder innerhalb einer Reihe von Walzen unterschiedlich sein. Der bevorzugte Walzendurchmesser beträgt etwa 50,8 mm (2 Zoll), aber dieser Durchmesser scheint nicht von entscheidender Bedeutung zu sein. Bei der dargestellten Ausführungsform sind 20 Walzen in jedem Satz vorgesehen, aber die Zahl der Walzen könnte variieren.
Wie aus 56 ersichtlich ist, haben die Walzen 106, die der Fadenversorgungsstation 94 am nächsten angeordnet sind, vorzugsweise eine rauhere Oberflächentextur an ihrem Umfang als die Walzen, die der Klebstoff-Auftragsstation 86 am nächsten angeordnet sind. Die Oberflächenrauhigkeit der Walzen nimmt, vorzugsweise, allmählich von der Versorgungsstation zur Klebstoff-Auftragsstation ab. Die Oberflächentextur der gröbsten Walze wäre vorzugsweise feiner als ein Sandpapier mit einer Körnung von 600 und dürfte insbesondere eher der eines Sandpapiers mit einer Körnung von 1000 entsprechen. Die Oberflächentextur ist sehr fein und wird dadurch geschaffen, daß ähnliche Werkstoffe verwendet werden, wie sie für eine herkömmliche keramische Tiefdruckwalze (Analox-Walze) verwendet werden. Das Material, das verwendet wird, um die Oberflächenstruktur zu schaffen, ist eine keramische Beschichtung vom Typ LC-4 von der Firma Praxair Surface Technologies, New Haven, Connecticut, USA. In mindestens einer Ausführungsform sind die Walzen 106, die am Auslaßende der Ausrich tungsstation 86 am nächsten zur Klebstoff-Auftragsstation 88 angeordnet sind, poliert und haben damit eine sehr glatte Oberfläche. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform können diese Walzen, wenn es gewünscht ist, erhitzt und/oder gekühlt werden, um den Fäden gewünschte Eigenschaften zu verleihen.
Die Walzen werden drehend angetrieben von einem Antriebssystem 108, so daß sie sich um ihre Längsachsen drehen. Die Oberflächengeschwindigkeit der Ausrichtungswalzen 106 ist wesentlich höher als die lineare Geschwindigkeit der Kettfäden bei ihrem Durchlauf durch die Faden-Ausrichtungsstation. Das bevorzugte Verhältnis beträgt etwa 2:1 bis 3:1, wobei die Geschwindigkeit an der Walzenoberfläche bei etwa 61 bis 91 m (200 bis 300 Fuß) pro Minute und die lineare Geschwindigkeit der Kettfäden bei etwa 30,5 m (100 Fuß) pro Minute liegt. Da die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen so viel höher ist als die lineare Geschwindigkeit der Fäden, ist leicht zu verstehen, warum die Kettfadenbäume 96 daran gehindert werden müssen, sich frei zu drehen, um ein Auflaufen der Fäden zu vermeiden. Andere Faden/Walzen-Kontaktwinkel, Walzengeschwindigkeiten, Verhältnisse zwischen Walzen- und Fadengeschwindigkeit, Oberflächentexturen und Oberflächentextur-Gefälle sind möglich. Diese Parameter werden mindestens vom Fadentyp, von der Fadengröße und vom Garnmaterial beeinflußt.
Es wird vermutet, daß ein überhöhtes Antreiben der Fäden Spannung verringert und die Fäden veranlaßt, sich zu entspannen und auszudehnen, während die Textur der Oberfläche der Walzen 106 die Fäden dazu veranlaßt, zu vibrieren und zu schwanken, so daß sie ihre benachbarten Fäden berühren und dadurch letztendlich eine Ruheposition etwa in gleichem Abstand von jedem der benachbarten Fäden finden. Diese Ruheposition ist die Gleichgewichtsposition zwischen benachbarten Fäden. Derzeit kann nur vermutet werden, warum sich die Fäden in der Faden-Ausrichtungsstation ausrichten, bekannt ist jedoch, daß die Fäden tatsächlich im wesentlichen so ausgerichtet werden, wie in 47 bis 49 dargestellt ist.
Wie am besten aus 60, 61A und 61B zu ersehen ist, wird als nächstes ein dünner Film eines Schmelzklebers auf einer Seite der ausgerichteten Fäden aufgetragen, der ein Netz aus Brücken zwischen benachbarten ausgerichteten Fäden bildet. Dieser Film wird mit Luft gekühlt und das daraus hervorgehende zusammenhängende Kettfadenmaterial wird zur weiteren Verwendung gesammelt. 61A ist eine Aufnahme der Seite des Kettfadenmaterials mit den Klebstoffbrücken, die die Fasern in einer nicht verdrehten und parallelen Beziehung halten. 61B ist eine Aufnahme der nicht beschichteten Seite der parallelen Fäden, die bestätigt, daß das Kettfadensubstrat im wesentlichen nur auf einer Seite der Fasern mit Klebstoff versehen ist. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, können geringfügige Mengen Klebstoff von der Seite mit den gewünschten Brücken durch das Kettfadensubstrat dringen. Aber im wesentlichen verbleibt der gesamte Klebstoff auf der Seite der ausgerichteten Fäden, auf welcher er aufgetragen wird. Es wird geschätzt, daß nicht mehr als etwa 10 Prozent, vorzugsweise nicht mehr als etwa 5 Prozent des aufgetragenen Klebstoffs zur unbehandelten Seite der ausrichteten Fäden durchzieht.
57 bis 60 zeigen die bevorzugte Klebstoff-Auftragsstation 88, in der die ausgerichteten Kettfäden 84 durch eine Serie von Walzen laufen, bis sie auf einer Seite in Kontakt mit der Schmelzkleber-Streichwalze 90 geraten. Diese Streichwalze 90 wird durch eine Wanne bewegt, welche geschmolzenen Schmelzkleber 116A enthält, und eine dünne Schicht des Schmelzklebers (mit einer Dicke von etwa 6,36 bis 25,4 μm (0,25 bis 1 Milli-Inch)) wird im Tiefdruckverfahren auf eine Seite der ausgerichteten Kettfäden 84 aufgetragen. 60 zeigt eine vereinfachte Version des Auftragens von Klebstoff auf einer Seite der ausgerichteten Fäden mit einer Klebstoff-Tiefdruckwalze 90. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, nimmt die Tiefdruckwalze geschmolzenen Klebstoff 116A auf und legt den Klebstoff nur auf einer Seite der ausgerichteten Fäden ab, wodurch sich darauf Brücken bilden, so daß sich nach Abkühlung des Klebstoffs eine flexible Bahn aus ausgerichteten Fäden ergibt.
58 ist eine vergrößerte Darstellung der Beziehung zwischen der Klebestoffwalze 90, die mit einem dünnen Film aus Klebstoff 116A bedeckt ist, und der Fadenwalze 122, die die ausgerichteten Fäden 84 trägt. In dieser Figur sind die beiden Walzen in einem inaktiven Zustand dargestellt. Wenn diese beiden Walzen miteinander in Kontakt gebracht werden, wird die außenliegende Seite der ausgerichteten Fäden 84 mit einer dünnen Schicht des Schmelzklebers 116A bedruckt oder beschichtet. Wenn der geschmolzene Schmelzkleber 116A abkühlt, werden die ausgerichteten Fäden zu einer flexiblen, zusammenhängenden Bahn 116B.
Wie aus 59 ersichtlich ist, wird die zusammenhängende Bahn von ausgerichteten Fäden und Klebstoff, um ein vollständiges Abkühlen oder Trocknen des Klebstoffs zu gewährleisten, durch eine Station 95 geführt, in der sie über eine Serie von Walzen zur Aufwickelhaspel 125 geführt wird. Auf der Aufwickelhaspel 125 wird das Kettfadenvliesmaterial gesammelt, beispielsweise für die weitere Verarbeitung oder für die Verwendung als Faservlies.
Ein bevorzugter Klebstoff ist ein Schmelzkleber, der zur Aktivierung erwärmt und zur Fixierung abgekühlt werden kann, beispielsweise ein Copolyester-Polymer-Schmelzkleber. Ein solcher Klebstoff ist EMS Grillon 1533 Copolyester, der von der Firma EMS Chemie, Sumter, South Carolina, USA, hergestellt wird. Die Kettfäden können beispielsweise aus einem Polyesterspinnfasergarn mit einer Feinheitsnummer von 36/1 bestehen, das von der Firma Burlington Industries, Greensboro, North Carolina, USA, oder von der Firma Carolina Mills, Maiden, North Carolina, USA, erhältlich ist. Als Kettfadengarn kann auch ein Knoten garn (Polyesterspinnfasergarn) mit einer Feinheitsnummer von 30/1 von der Firma Uniblend Spinners Inc., Conway, South Carolina, USA, verwendet werden.
Die ausgerichtete Bahn von Kettfäden, die auf einer Seite durch Klebstoffbrücken zusammengehalten werden, ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Faservlies hat ein einzigartiges Aussehen und kann, wie oben beschrieben, mit einer beliebigen Zahl unterschiedlicher Garne oder Garnersatzstoffe hergestellt werden, einschließlich Metallen wie Kupfer, Silber, Gold, Platin usw. Die Brücken, die auf der einen Seite der ausgerichteten Fäden gebildet werden, halten das Material zusammen und verleihen ihm das Aussehen und den Griff eines Gewebes.
SCHUSSFADENVORRICHTUNG UND DAMIT HERGESTELLTE STOFFE
In der vorliegenden Patentschrift werden zwei Ausführungsformen der Schußfadenvorrichtung oder Quervorrichtung offenbart, von denen jede die Schußfäden im wesentlichen rechtwinklig zu den ausgerichteten Kettfäden auflegt. Eine solche Vorrichtung ist in den 1 bis 7 detailliert dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, wird das Kettfadenmaterial 78 auf einem umlaufenden Endlos-Transferband 124, vorzugsweise aus Teflon^®, in Längsrichtung einer im wesentlichen zylindrischen Stützkonstruktion 126 gefördert, welche das Kettfadenmaterial zu einer allgemein zylindrischen Form verformt, wobei die Kettfäden oder Fäden in dem Material in Längsrichtung der im wesentlichen zylindrischen Stützfläche ausgerichtet sind. Nachdem das Kettfadenmaterial zu einer zylindrischen Form geformt wurde, wird es mit einer festgelegten Geschwindigkeit durch die Schußfaden-Auflegestation 66' gefördert, wobei sich der Klebstoff auf der Außenseite des zylindrisch konfigurierten Kettfadenmaterials befindet. Während das Kettfadenmaterial durch die Schußfaden-Auflegestation läuft, werden eine Reihe von Schußfäden 128, wie am besten in 8, 12–15, 17 und 18 zu erkennen ist, 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 der so entstandene Schichtstoff aus Kettfadenmaterial 78, Klebstoff-Scrim oder unterbrochener Klebstoffbahn 116 und Schußfäden 128 wird dann durch die Heizstation 68 gefördert, in welcher das Klebstoff-Scrim oder die unterbrochene Klebstoffbahn aktiviert wird, so daß der Klebstoff das Kettfadenmaterial mit den Schußfäden verklebt. Für den Fachmann ist nachvollziehbar, daß alternativ Klebstoff auf die Kettfäden gespritzt werden könnte, bevor die Schußfäden abgelegt werden. Unmittelbar danach läuft das Material durch die Kühl- oder Klebstoff-Fixierstation 70, in welcher der Klebstoff erstarrt, so daß er nicht mehr klebrig ist. Der dadurch entstandene textile Schichtstoff 131 läuft von der Kühlstation weiter in Richtung auf die Aufnahmestation 76, eine Schneidevorrichtung 132, vorzugsweise eine Schneidrolle, trennt den zylindrischen Schichtstoff in Längsrichtung auf, und der Schichtstoff 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 133 (2B), die unter dem Endlosband vorgesehen ist, wodurch das Band über die Spannrolle 135 und Führungsrollen 137 wieder zur Zufuhrstation 64 zurückgeführt wird.
Die Antriebswalze fördert somit durch ihren treibenden Eingriff mit dem Endlosband das Kettfadenmaterial durch die Vorrichtung. Nachdem der Schichtstoff die Antriebswalze passiert hat, wird er in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine Flachbett-Laminierungsvorrichtung 74 geführt und danach auf eine Aufwickelwalze 136 an der Aufnahmestation aufgewickelt, die bei Bedarf oder in vorgewählten Abständen aus der Vorrichtung entnommen werden kann. 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung mit Blick auf die in 1 gezeigte Vorrichtung. Diese Ansicht verdeutlicht die Ausrichtung des Kettfadenmaterials in Längs- oder Maschinenrichtung, wenn es in die Schußfaden- Auflegestation 66 eintritt, und den daraus hervorgehenden Faservlies-Schichtstoff 131, der sich von der Schußfaden-Auflegestation in Richtung auf die Aufnahmestation 76 erstreckt. Wie am besten in 4 bis 7 dargestellt ist, erstreckt sich die Stützkonstruktion 126 von der Zufuhrstation durch die Schußfaden-Auflegestation 66 bis zur Aufnahmestation, um das Kettfadenmaterial 78 und letztendlich den Faservlies-Schichtstoff 131 in einer für die Verarbeitung gewünschten Ausrichtung zu unterstützen. Die Stützkonstruktion umfaßt einen horizontalen Träger 138, der sich ununterbrochen von der Zufuhrstation 64 bis zur Aufnahmestation 76 erstreckt. Der horizontale Träger ist mit einem starren Schaum 140 oder einem anderen gewünschten Material, das seine Form und Konfiguration langfristig behält, beschichtet und trägt dieses. Der Schaum ist ein Polyurethan-Hartschaum, der von Great Stuff hergestellt und in den gesamten Vereinigten Staaten über Home Depot Geschäfte vertrieben wird. Der Schaum wird üblicherweise benutzt, um Fensterrahmen zu isolieren. An der Zufuhrstation und wie am besten in 4 und 5 zu erkennen ist, definiert der Schaum, der eine äußere reibungsarme Ummantelung 142 hat, eine flache Oberseite, und im weiteren Verlauf in Richtung auf die Schußfaden-Auflegestation 66 nimmt die äußere Ummantelung allmählich eine im wesentlichen zylindrische Form an. Wie in 6 dargestellt ist, ist die äußere Ummantelung des Schaums an einer Zwischenposition zwischen der Zufuhrstation und der Schußfaden-Auflegestation leicht halbzylindrisch, aber wenn sie die Schußfaden-Auflegestation erreicht, wie in 7 zu erkennen ist, ist die äußere Ummantelung im wesentlichen zylindrisch. Die umgekehrte Umformung der äußeren Ummantelung erfolgt zwischen der Schußfaden-Auflegestation und der Antriebswalze 133 zu einem weiter unten erläuterten Zweck.
Die Zufuhr von Kettfadenmaterial 78 ist auf der Übergabewalze 90 an der Zufuhrstation angeordnet, und die Fäden oder Fasern im Material 78 erstrecken sich parallel nebeneinander. Ein geeignetes Brems- oder Reibungssystem (nicht dargestellt) verhindert ein Freilaufen der Walze 110 und damit ein eventuelles Auflaufen. Das Material wird über eine Führungswalze 144 auf das angetriebene, umlaufende Endlosband aus Teflon^® 124 geführt, welches das Kettfadenmaterial stützt und durch die Schußfaden-Auflegestation fördert. Das Teflon^® Band entspricht in der Form der Stützkonstruktion 126 und gleitet über eine Verschleißplatte aus Edelstahl, die als die äußere Ummantelung 142 des Schaumstoffkörpers 140 dient. Wenn das Kettfadenmaterial ursprünglich auf die Bandoberfläche geführt wird, wie in 4 dargestellt, sind die Fäden oder Fasern des Materials parallel nebeneinander angeordnet und verlaufen in Längsrichtung der Vorrichtung. 4 zeigt auch die Schicht des Klebstoff-Scrims oder der unterbrochenen Klebstoffbahn 116, die auf dem Kettfadenmaterial aufliegt, während das Material dem Band zugeführt und mit dem Band gefördert wird. Wie aus 6 ersichtlich ist, wird das Kettfadenmaterial auf seinem Weg durch die Vorrichtung vom Teflon^® Band entlang der Stützkonstruktion unterstützt und getragen. Es nimmt zuerst eine bogenförmig konkave Ausrichtung und schließlich, wenn es sich der Schußfaden-Auflegestation nähert, wie in 7 dargestellt ist, eine im wesentlichen zylindrische Konfiguration an, wobei an der Unterseite des Zylinders nur eine kleine Lücke in Längsrichtung verbleibt.
Wie in 8 dargestellt ist, sind der Schaumstoffkörper 140 und die Edelstahl-Verschleißplatte oder Ummantelung 142 an der Schußfaden-Auflegestation unterbrochen, jedoch läuft das Teflon^® Band 124 durch die Schußfaden-Auflegestation hindurch und wird dabei von einem starren inneren zylindrischen Ring 144 gestützt, der sich im wesentlichen über die volle Länge der Schußfaden-Auflegestation erstreckt. Der zylindrische Ring 144 grenzt fast an den Schaumstoff 140 an und bildet im wesentlichen eine Fortführung des Schaumkörpers durch die Schußfaden-Auflegestation, wobei nur eine kleine Lücke verbleibt, wenn das Teflon^® Band und das Kettfadenmaterial durch die Mitte der Schußfaden-Auflegestation geführt werden.
Wie wahrscheinlich am besten in 8 und 17 zu erkennen ist, umfaßt die Schußfaden-Auflegestation 66 ein äußeres Gehäuse 146 mit einer vorderen oder in Prozeßrichtung ersten Wand 148 mit einer mittigen durchgehenden kreisförmigen Öffnung 150, einer hinteren oder in Prozeßrichtung folgenden Wand 152 mit einer darauf ausgerichteten durchgehenden Öffnung 154, einer oberen Wand 156, einer unteren Wand 158 und Seitenwänden 160. Wie am besten in 8 erkennbar ist, ist ein starrer Stützring 162, der an seinem in Prozeßrichtung ersten Ende einen Umfangsflansch 164 hat, 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 und eine hintere radiale Wand 174 am in Prozeßrichtung folgenden Ende der Trommel, und die radialen Wände tragen eine äußere zylindrische Wand 176 der Trommel. Die hintere Wand 174 hat konzentrische ringähnliche Abschnitte, die eine innere Ringplatte 175 und eine äußere Ringplatte 177 definieren. Die innere Ringplatte ist mit Befestigungsmitteln an den Enden der inneren zylindrischen Wand 170 befestigt, und die äußere Ringplatte ist mit Befestigungsmitteln an einem ringförmigen Flansch 179 befestigt, der an der inneren zylindrischen Wand 170 befestigt ist, wie am besten aus 14 zu ersehen ist. Ein Regelmotor 178, der als Kraftquelle für die Schußfaden-Auflegestation dient, ist an der in Prozeßrichtung ersten Seite der Vorderwand 148 des Gehäuses befestigt und verfügt über ei ne 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 10 zu erkennen.
Die hintere oder in Prozeßrichtung folgende radiale Wand 174 der rotierenden Trommel besteht aus einer kreisförmigen Platte mit mehreren (in der offenbarten Ausführungsform sechs) über den Umfang voneinander beabstandeten kreisförmigen Öffnungen 190. Um den Umfang jeder Öffnung verläuft ein Sitz 192, so daß eine scheibenförmige Verschlußplatte 194 in dem Sitz zur Anlage gebracht werden kann, um die Öffnung selektiv zu verschließen. Durch Rändelschrauben 196 können die scheibenförmigen Verschlußplatten an der hinteren Wand der Trommel befestigt werden, so daß sie leicht zu montieren und zu demontieren sind. Diese Beziehung ist wahrscheinlich am besten in 9, 14, 15 und 17 dargestellt. Jede scheibenförmige Verschlußplatte 194 hat eine Öse 198, die in ihrer geometrischer Mitte befestigt ist, so daß sich die Öse auf der Innenseite der Scheibe befindet. Die Öse dient als Führung für das Schußfadenmaterial 128, wie nachfolgend erläutert wird. Mehrere Schußfadenmaterial-Versorgungsquellen sind in Form von entsprechenden Garnspulen 200 vorgesehen und abnehmbar auf der Innenseite der Vorderwand 172 der rotierenden Trommel befestigt, wiederum über den Umfang voneinander beabstandet und auf die kreisförmigen Öffnungen 190 in der hinteren Wand der Trommel ausgerichtet. Es wird darauf hingewiesen, daß die Zahl der Spulen mit Schußfadenmaterial variieren könnte, und 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 200 abgezogen und zur Öse 198 auf der entsprechenden Verschlußscheibe 194 und dann radial nach innen durch eine Lücke 202 zwischen der Verschlußscheibe und der Vorderseite der Trommel geführt, wie am besten in 15 zu erkennen ist. Mit jeder Verschlußscheibe und in radialer Ausrichtung dazu ist eine Spannvorrichtung 204 verbunden, die die Spannung des Schußfadenmaterials kontrolliert und die auf der in Prozeßrichtung folgenden Seite der hinteren Wand 174 montiert ist.
Wie am besten in 14, 18 und 31 zu erkennen ist, besteht die Spannvorrichtung 204 aus einer Gewindestange 206, die in Prozeßrichtung der Maschine hervorragt und eine scheibenähnliche Basis 208 hat. Ein Bund 210 ist verschieblich auf der Gewindestange angeordnet und hat ebenfalls eine scheibenähnliche Basis, welche der scheibenähnlichen Basis 212 der Stange gegenüber angeordnet ist. Konzentrisch um die Stange herum ist eine Schraubenfeder 214 befestigt, die mit einem Ende mit dem Bund 210 in Eingriff ist und am entgegengesetzten Ende mit einer Gewindemutter 216 in Eingriff ist, so daß die Mutter auf die Stange aufgedreht und an jeder gewählten Längsposition angeordnet werden kann, um die Druckfestigkeit der Schraubenfeder zu variieren. Das Schußfadenmaterial 128 verläuft zwischen der Basis der Stange und der Basis des Bunds und kann in reibendem Eingriff mit diesen zwischen ihnen hindurchgleiten. Der Reibungswiderstand, der auf das Schußfadenmaterial ausgeübt wird, wird durch die Druckfestigkeit der Feder geregelt.
Unmittelbar neben der Spannvorrichtung 204 und in radialer Ausrichtung damit an der innersten Kante der hinteren Wand 174 der Trommel 136 befindet sich ein Führungsstift, der ebenfalls in Prozeßrichtung der Maschine hervorsteht und um welchen sich das Schußfadenmaterial erstreckt. Der Führungsstift ist unmittelbar neben dem Kettfadenmateri al 78 angeordnet, beispielsweise in einem Abstand von etwa 0,38 mm (0,015 Zoll), obwohl auch andere Abstände möglich sind. Der Führungsstift macht es damit möglich, den Schußfaden 128 sehr präzise quer auf das Kettfadenmaterial abzulegen, während sich die Trommel dreht, wie nachfolgend näher beschrieben wird.
Wie wahrscheinlich am besten in 18 erkennbar ist, sind mehrere Ausgleichsplatten 220 mit einem im allgemeinen L-förmigen Querschnitt an der in Prozeßrichtung hinteren Seite der hinteren Wand 174 der rotierenden Trommel unmittelbar neben einer zugehörigen Spannvorrichtung 204 und einem Führungsstift 218 montiert und entgegen der Prozeßrichtung gesehen rechts oder im Uhrzeigersinn von der Spannvorrichtung und dem Führungsstift angeordnet. Die Ausgleichsplatte ist in einem Abstand von der klebrigen Außenseite des Kettfadenmaterials 78 angeordnet, der in etwa der Dicke der Schußfäden 128 entspricht, um eine gleichmäßig hohe Wicklung des Schußfadenmaterials auf dem Klebstoff-Scrim oder der durchbrochenen Klebstoffbahn des Kettfadenmaterials zu gewährleisten.
Ein anderer Führungsstift in Form eines Ausgleichsblocks 222 ist in 30 bis 36 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß der Ausgleichsblock unmittelbar neben einer zugehörigen Spannvorrichtung 204 angeordnet ist, die sowohl dazu dient, den Schußfaden 128 zu führen, wenn dieser auf dem Kettfadenmaterial 78 abgelegt wird, als auch dazu sicherzustellen, daß die früheren Schußfaden-Windungen in einer einzigen Schicht angeordnet und wie gewünscht gepackt sind. Der Block 222 ermöglicht eine weitgehende Steuerung der Ablage des Schußfadenmaterials und eine präzise Ablage der Fäden im Verhältnis zueinander. Die Schußfäden können sehr dicht gepackt werden bis zu 140 Fäden mit einer Baumwollnummer von 36/1 pro Zoll oder präzise abgelegt werden, so daß sich die Position eines Fadens um nicht mehr als 2,54 μm (ein Zehntausendstel Zoll) von der Position des nächsten benachbarten Fadens unterscheidet.
Der Ausgleichsblock 222 hat, wie am besten aus 36 zu ersehen ist, einen im allgemeinen L-förmigen Querschnitt und ist über eine Drehzapfenbaugruppe drehbar an einem Ringblock 224 (der die zuvor beschriebene innere Ringplatte 175 ersetzt) auf dem inneren Umfang der hinteren Wand 174 der rotierenden Trommel 130 befestigt. Die Drehzapfenbaugruppe, die am besten in 30 und 31 zu erkennen ist, umfaßt eine Drehachse 226, die mit dem Ausgleichsblock verkeilt ist und an diesem mit einer Kopfschraube 228 befestigt ist, wobei die Drehachse drehbar an einem Paar von Kugellagern 230 befestigt ist, welche innerhalb des Ringblocks vorgesehen sind. Im innersten Ende der Drehachse ist ebenfalls eine Kopfschraube 232 befestigt, die eine Druckfeder 234 zwischen dem Endverschluß und einer Widerlagerfläche 236 innerhalb des Ringblocks hält. Die Druckkraft der Druckfeder kann mit der Kopfschraube reguliert werden und dient dazu, im Gebrauch den Ausgleichsblock gegen eine reibungsarme Unterlegscheibe zu ziehen, um einzustellen, wie leicht sich der Ausgleichsblock mit der Drehachse drehen kann.
Eine Schraubenfeder 240, die an der hinteren Wand 174 der rotierenden Trommel 130 und am Ausgleichsblock 222 verankert ist, spannt das entgegengesetzte Ende des Blocks gegen das darunter liegende, zuvor umgewickelte Schußfadenmaterial 128 vor. Dies sorgt dafür, daß die Windungen von Schußfadenmaterial auf einem einheitlichen Niveau bleiben, was für das fertige Faservliesprodukt wünschenswert ist. Der Ausgleichsblock hat zwei Schenkel 242 und 244, die an ihrem Verbindungspunkt eine Rille definieren, wobei die Rille ein Segment des Schußfadenmaterials 128 in seiner Bewegung einschränkt und steuert, wenn dieses von der zugehörigen und daneben angeordneten Spannvorrichtung 204 auf eine kontrollierte Weise an die Oberfläche des Kettfadenmaterials 78 übergeben wird. Wenn Ausgleichsblocks verwendet werden, sind die zuvor beschriebenen Ausgleichsplatten 220 natürlich nicht erforderlich.
Ein verstellbarer Abstandshalter 248 ist am Ausgleichsblock 222 befestigt und dient dazu, den Abstand zwischen dem Ausgleichsblock und dem Ringblock 224 (30 und 31) selektiv anzupassen, so daß die Rille 246 im Ausgleichsblock auf die Spannvorrichtung 204 ausgerichtet werden kann, wodurch die Schußfäden in einer geraden Linie durch die Spannvorrichtung und die Rille im Ausgleichsblock laufen, bevor sie auf dem Klebstoff-Scrim abgelegt werden. Der verstellbare Abstandshalter 248, der wahrscheinlich am besten in 30, 35 und 36 zu erkennen ist, umfaßt eine L-förmige Keilbasis 250, mit einem kurzen Schenkel 252 mit einem durchgehenden kreisförmigen Durchgang 254 und einen langen Schenkel 256 mit einem Schlitz 258 an seinem freien Ende, durch welchen der lange Schenkel gabelförmig geteilt wird, so daß sich zwei überspannte Arme 262 bilden. Der lange Schenkel läuft in seinem Querschnitt spitz zu, so daß er an dem neben dem kurzen Schenkel 252 liegenden Ende dicker und an seinem freien Ende 260 dünner ist. Die L-förmige Basis ist an einem Ende des Ausgleichsblocks 222 mit einer verstellbaren Kopfschraube 264 befestigt, die durch den Durchgang 254 im kurzen Schenkel durchgeführt ist, so daß der kurze Schenkel zwischen dem Kopf der Schraube und einer festen Scheibe 268 an der Schraube eingespannt wird. Die Schraube ist in eine Gewindebohrung 270 im Ende des Ausgleichsblocks eingedreht und kann darin verstellt werden, so daß beim Hineinschrauben der Schraube in die Gewindebohrung im Ausgleichsblock und beim Herausschrauben der Schraube die L-förmige Basis im Verhältnis zur Drehachse 226 verschoben wird. Der Schlitz 258 im langen Schenkel überspannt die Drehachse, so daß die Arme 262 oberhalb und unterhalb der Drehachse angeordnet sind. Durch die Verschiebung des L-förmigen Arms entlang der Länge des langen Schenkels 256 zwischen dem Ausgleichsblock und dem Ringblock wird der Abstand zwischen dem Ausgleichsblock und dem Ringblock verstellt, wenn die Kopfschraube 264 in der Gewindebohrung ein- oder zurückgedreht wird. Die L-förmige Basis wird vorzugsweise aus einem reibungsarmen Material gemacht, das mit der bereits erwähnten reibungsarmen Unterlegscheibe 238 zu sammenwirkt, so daß der Ausgleichsblock sich im Verhältnis zum Ringblock wie gewünscht frei drehen kann.
Die Heiz- oder Klebstoff-Aktivierungsstation 68 besteht aus einem zylindrischen Kern 272 aus Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Material, der innerhalb des Bands 124 in Prozeßrichtung unmittelbar nach der Schußfadenmaterial-Auflegestation 66 angeordnet ist und eine axiale Verlängerung des starren zylindrischen Rings 162 in der Schußfaden-Auflegestation bildet. Widerstandsheizelemente 274 sind über den Umfang des Stahlkerns 272 verteilt angeordnet, und die Widerstandsheizelemente sind mit Kabeln 276 mit einer Stromquelle verbunden, wie vermutlich am besten aus 8 und 10 zu ersehen ist, wobei die Kabel durch die von dem zylindrischen Ring gebildete Stütze in der Schußfaden-Auflegestation und durch eine darin vorgesehen 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 272 erwärmt und strahlt Wärme nach außen ab durch das Kettfadenmaterial, das Klebstoff-Scrim oder die durchbrochene Klebstoffbahn des Kettfadenmaterials und die darüberliegende Schicht von Schußfadenmaterial. Die Wärme wird so gesteuert, daß der Klebstoff im Klebstoff-Scrim ausreichend aktiviert wird, um die Kettfäden und Schußfäden zusammenzukleben. Zusätzlich zu den hier beschriebenen Heiz- und Kühlmitteln kann der Fachkundige andere Heiz- und Kühlmittel auswählen, beispielsweise könnten Dampfhitze und Kühlwassernebel verwendet werden.
Wenn das Verbundmaterial 131 aus den miteinander verklebten Kett- und Schußfäden in Prozeßrichtung weiter transportiert wird, trifft es als nächstes auf die Kühl- oder Klebstoff-Fixierstation 70, die wiederum einen Zylinder 280 aus Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Material umfaßt, der unmittelbar unter dem Band 124 angeordnet ist. Ein Wärmeübertragungssystem 282 im Inneren des Zylinders 280 nutzt um laufendes Kühlmittel aus Ein- bzw. Auslaßrohren 284 auf herkömmliche Weise, um Wärme aus dem Verbundmaterial abzuführen. Die Kühlmittel-Übertragungsrohre, die beispielsweise in 19 zu sehen sind, sind mit dem Wärmeübertragungssystem verbunden, so daß eine kontinuierliche Kühlmittelversorgung durch die Kühlstation zirkuliert werden kann, um den Klebstoff des Scrims oder der durchbrochenen Klebstoffbahn zu fixieren und damit das Kett- und Schußfadenmaterial sicher zu verkleben.
Wenn das textile Verbundmaterial 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 286 unmittelbar unterhalb der Schaumstoffstütze 140 montiert ist. Der Schneider dient dazu, das Verbundmaterial 131 aus Kettfaden- und Schußfadenmaterial beim Durchgang durch die Vorrichtung entlang seiner Längsrichtung aufzutrennen. Es können auch Wärme- oder Ultraschallmittel (nicht dargestellt) verwendet werden, um die durchtrennten Kanten des textilen Materials bei dessen Durchtrennen zu schmelzen.
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 Faservliesmaterial auf dem Band 124 eine plane Form erhalten, wenn es die Antriebswalze 133 erreicht und dann an die Aufnahmestation 76 übergeben wird, wo es um die Aufwickelwalze 136 gewickelt wird, bis eine gewünschte Materialmenge erreicht ist. Die Aufwickelwalze kann dann aus der Maschine entnommen und durch eine weitere Aufwickelwalze ersetzt werden, um den Prozeß fortzusetzen.
Bei dem daraus hervorgehenden Faservlies sind sowohl die Kettfäden als auch die Schußfäden mit Klebstoff befestigt, der jeweils nur an ei nem Teil der einzelnen Fäden vorhanden ist, d. h. es besteht ein Garn-zu-Garn oder Punkt-zu-Punkt-Kontakt. Es ist nicht beabsichtigt, daß Fäden im Produkt vollständig mit Klebstoff bedeckt sind. Durch diesen Aspekt bleibt der Griff des Faservlieses dem eines Gewebes ähnlich. Dieses Faservliesmaterial ist eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Faservliesen und die Funktion der dafür verwendeten Vorrichtung weiter beschrieben. Eine Zufuhrwalze 90 von Kettfadenmaterial, das in der Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit 82 hergestellt wurde, ist in der Zufuhrstation 64 montiert und das Kettfadenmaterial wird durch die Vorrichtung zur Aufnahmestation gezogen, wo es auf der Aufwickelwalze 136 gesammelt wird. Die Antriebswalze 133 wird von einem Elektromotor (nicht dargestellt) mit der gleichen Geschwindigkeit drehend angetrieben wie das Transferband 124, und der Motor wird von einem Steuerungssystem im Steuerkasten 302 (1 bis 3) gesteuert, der ebenfalls als Steuerungssystem für den Elektromotor 178 an der Schußfaden-Auflegestation 66, für die Heizstation 68 und für die Kühlstation 70 dient. Zu Beginn der Herstellung des Faservlieses 131, nachdem die Kettfäden ausgerichtet wurden und Klebstoff auf sie oder alternativ auf ein Vliessubstrat in der Kettfadenmaterial-Herstellungseinheit 82 aufgetragen wurde, um das Kettfadenmaterial herzustellen, werden die Antriebswalze 133 und das Transferband 124 gemeinsam mit der Aufwickelwalze 136 angetrieben. Das Teflon^® Band 124 unterstützt und bewegt das Kettfadenmaterial entlang der Länge der Vorrichtung. Eine Bremskraft (nicht dargestellt) wirkt auf die Zufuhrwalze für das Kettfadenmaterial, um die Regulierung der Spannung im Kettfadenmaterial zu erleichtern und ein Auflaufen zu vermeiden. Die rotierende Trommel 130 in der Schußfaden-Auflegestation wird als nächstes aktiviert, so daß sie sich, in 17 und 18 entgegen der Prozeßrichtung gesehen, im Uhrzeigersinn dreht. Bevor die Kettfäden zugeführt werden und die Trommel gedreht wird, werden die Stränge von Schußfadenmateri al, die in der Trommel angebracht sind, durch die zugehörigen Ösen 198 und Spannvorrichtungen 204 und um die Führungsstifte 218 geführt und anfänglich mit Klebeband am Kettfadenmaterial 78 verklebt. Wenn die Trommel im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die verschiedenen Stränge von Schußfadenmaterial 128, wie leicht nachvollziehbar ist, um das Kettfadenmaterial gewickelt, das gleichzeitig linear durch die Schußfaden-Auflegestation 66 bewegt wird, so daß die verschiedenen Stränge von Schußfadenmaterial nebeneinander um das Kettfadenmaterial gewickelt werden. Durch Variieren der Drehgeschwindigkeit der Trommel im Verhältnis zur Lineargeschwindigkeit des durch die Trommel geführten Kettfadenmaterials, kann der Abstand zwischen den Schußfadensträngen reguliert werden, so daß die Stränge entweder dicht gepackt nebeneinander liegen oder mit einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind, wobei der Abstand variabel, aber im Verhältnis der einzelnen Stränge zueinander präzise ist, abhängig von der Geschwindigkeit der rotierenden Trommel im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Antriebswalze und des Transferbands, mit der das Transferband und das Kettfadenmaterial linear durch die Trommel gefördert wird. Je größer das Verhältnis der Lineargeschwindigkeit des Kettfadenmaterials zur Drehgeschwindigkeit der Trommel ist, desto größer ist natürlich der Abstand zwischen den einzelnen Schußfadensträngen.
Da das Kettfadenmaterial linear in einer Maschinenrichtung läuft, während die Schußfäden um es herum gewickelt werden, ist nachvollziehbar, daß die Schußfäden nicht genau, aber dennoch im wesentlichen rechtwinklig auf die Kettfäden oder Fasern im Kettfadenmaterial gewickelt werden. Steigt das Verhältnis der linearen Geschwindigkeit des Kettfadenmaterials zur Drehgeschwindigkeit der Trommel, nimmt der Umschlingungswinkel des Schußfadenmaterials zur Längsrichtung der Kettfäden oder Fasern ab. Abhängig von dem Geschwindigkeitsunterschied kann der Umschlingungswinkel bis etwas mehr als etwa 89,7 Grad variieren. Anders ausgedrückt, wenn die Lineargeschwindigkeit des Kettfadenmaterials im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit der Trommel verlangsamt wird, können die Fäden eng aneinanderliegend und im wesentlichen rechtwinklig zu den Kettfäden oder Fasern im Kettfadenmaterial (d. h. mit annähernd 90 Grad) gewickelt werden, aber wenn die Lineargeschwindigkeit des Kettfadenmaterials erhöht wird, ohne die Drehgeschwindigkeit der Trommel zu erhöhen, nimmt der Umschlingungswinkel bis beispielsweise auf etwa 80 bis 85 Grad ab. Der Umschlingungswinkel ist der Winkel zwischen der Längsachse der Maschine und der Querrichtung des Schußfadenmaterials.
Nachdem das Schußfadenmaterial um das Klebstoff-Scrim und die darunter liegenden Kettfäden oder Fasern des Kettfadenmaterials gewickelt worden ist, laufen die zusammengefaßten Materialien, wie bereits erwähnt, durch eine Heizstation 68, in der der Klebstoff aktiviert wird, bis er klebrig ist, so daß das Kettfadenmaterial und das Schußfadenmaterial zusammengeklebt oder verbunden werden. Im weiteren Verlauf des Materials in Prozeßrichtung durchläuft es eine Kühlstation 70, in der der Klebstoff fixiert wird, so daß der Klebstoff seinen klebrigen Zustand verliert, aber die Kettfäden und Schußfäden weiterhin wie gewünscht zu einem Faservlies verklebt bleiben. Bei der weiteren Bewegung des Kett- und Schußfadenmaterials in Längsrichtung der Maschine werden die zylindrisch gewickelten Schußfäden durch die Schneidevorrichtung 132 aufgeschnitten, wodurch sich eine Bahn aus Faservliesmaterial 131 bildet, die auf ihrem weiteren Weg zur Antriebsrolle, zu einer Flachbett-Laminierungsvorrichtung 74 (sofern verwendet) und letztendlich zur Aufwickelwalze 136 (oder zu einem Bogenschneider, nicht dargestellt) durch die allmählich ebener werdende Konfiguration der Stützkonstruktion 126, auf der das Material geführt wird, in einer Ebene ausgebreitet wird. Das Material wird in der Aufnahmestation auf die Aufwickelwalze gewickelt, die aus der Maschine entnommen werden kann, wenn eine gewünschte Menge an Faservliesmaterial darum gewickelt ist.
Das Klebstoff-Scrim oder die durchbrochene Klebstoffbahn 116 des Kettfadenmaterials 78 könnte in zahlreichen Formen verwendet werden, aber in einer bevorzugten Ausführungsform ist es ein Vlies aus Klebstoffsträngen, die willkürlich miteinander verbunden sind und Lücken zwischen sich haben. Ein geeignetes Klebstoffvlies wird von der Firma Bostic Company, Middleton, Massachusetts hergestellt. Wenn das Klebstoff-Scrim in der Heizstation aktiviert wird, bedeckt der Klebstoff folglich nicht die gesamte Oberfläche des Kett- und Schußfadenmaterials, sondern hat vorzugsweise eher eine Flächenmasse, die etwa 5 bis 20% des Gesamtgewichts der Konstruktion entspricht. Die Menge des abgelegten Klebstoffs hat eine direkte Auswirkung auf die Weichheit und den Griff des Faservliesmaterials, das mit der vorbeschriebenen Vorrichtung hergestellt wird, und dies ist natürlich eine Variable, die durch die Art des Scrims oder des sonstigen verwendeten Klebstoffs gesteuert wird.
Eine weitere Art von Klebstoff, der verwendet werden könnte, ist ein Schmelzblasvlies. Es könnte ein fertiges Schmelzblas-Klebstoffvlies gekauft werden oder es könnte eine Schmelzblasvlies-Auftragsvorrichtung verwendet werden, welche den Klebstoff zur Beschichtung der ausgerichteten Kettfäden auf die Klebstoffträgerwalze der Klebstoffauftrags-Vorrichtung bläst, oder das Schmelzblas-Klebstoffvlies könnte direkt auf die Kettfäden geblasen werden. Der Vorteil eines Schmelzblasvlieses könnte in der Gleichmäßigkeit des Vlieses bei der geringen Dichte der Flächenmasse des Klebstoffs liegen. Da Schmelzblasfasern Mikrofasern sind, kann ein Vlies mit geringer Dichte und sehr hoher Gleichmäßigkeit geschaffen werden, um die Kettfäden mit den Schußfäden des Vlieses zu verkleben. Die Gleichmäßigkeit des Klebstoffvlieses kann das Aussehen des Vlieses verbessern.
Wie bereits erwähnt, können die Windungen des Schußfadenmaterial durch Variieren der Drehgeschwindigkeit der Trommel 130 im Verhält nis zur Lineargeschwindigkeit des Bands 124 entweder unmittelbar nebeneinander und aneinanderliegend oder voneinander beabstandet abgelegt werden. Dies ist beispielsweise in 23 bzw. 24 dargestellt. Wie aus den Figuren für die einzelnen Ausführungsformen ersichtlich ist, werden die Kettfäden 84 aneinanderliegend angeordnet, aber der Abstand der Windungen der Schußfäden 128 variiert. 25 zeigt einen sogar noch größeren Abstand der Schußfäden 128 im Verhältnis zu den Kettfäden 84, und es sollte nachvollziehbar sein, auch wenn es nicht aus den Zeichnungen ersichtlich ist, daß je größer der Abstand der Schußfaden-Windungen ist, desto kleiner der Umschlingungswinkel der Schußfäden im Verhältnis zur Längsachse der Kettfäden ist. Anders ausgedrückt, wenn die Schußfäden immer enger aneinander gewickelt werden, nähert sich der Umschlingungswinkel der Schußfäden 90 Grad, aber wenn der Abstand zwischen den Schußfäden zunimmt, geht der Winkel auf beispielsweise etwa 80 bis 85 Grad zurück. 27 ist eine schematische Darstellung, die die Klebstoffverbindung zwischen den Kettfäden 84 und den Schußfäden 128 verdeutlicht, und 28 ist eine schematische Darstellung, die verdeutlicht, wie der Klebstoff im Scrim 116 nur auf die radial äußerste Oberfläche der Kettfäden 84 aufgebracht wird.
29 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform eines Vlieses, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden kann und bei der das Schußfadenmaterial 128 eine geringere Fadenfeinheit oder einen geringeren Durchmesser hat als die Kettfäden 84. Natürlich könnten auch die Kettfäden eine geringere Fadenfeinheit haben als die Schußfäden. Darüber hinaus können in dieser Vorrichtung auch Mischungen von Schußfäden (nicht dargestellt), zum Beispiel Fäden unterschiedlicher Garnarten (Synthesefasergarne, Naturfasergarne, Garnersatzstoffe) und/oder Fäden unterschiedlicher Fadenfeinheiten als Schußfäden verwendet werden, wodurch Faservliesmaterialien entstehen, die besonders interessante und einzigartige Eigenschaften haben.
Eine weitere bevorzugte Version der Quervorrichtung ist in 60 bis 70 dargestellt und umfaßt einen länglichen Inline-Rahmen 62' mit einer Kettfadenmaterial-Zufuhrstation 64', einer Schußfaden-Auflegestation 66', einer Heizstation 68', einer Kühlstation 70', einer Glättungsstation 72' und eine Aufnahmestation 76'. Ab der Aufwickelstation kann der erfindungsgemäße 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. Wie in 60 und 62 dargestellt ist, wird ein Kettfadenmaterial 78' 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 124', vorzugsweise aus PTFE (Teflon^®) übergeben. Mittels einer Reihe von Stäben und Umlenkpunkten (nicht dargestellt) werden die ebene Kettfadenmaterial-Bahn und das Band 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 128', 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 116' und Schußfäden 128' 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 in Richtung auf die Aufnahmestation 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 133', die unter dem Endlosband vorgesehen ist, wodurch das Band über die Spannrolle 135' und Führungsrollen 137' wieder zur Zufuhrstation 64' zurückgeführt wird. Die Antriebswalze fördert durch ihren treibenden Eingriff mit dem Endlosband das Kettfadenmaterial durch die Vorrichtung.
63 ist eine weitere schematische Darstellung, die eine Aufsicht auf die in 62 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 Aufnahmestation 76' erstreckt.
Die Zufuhr des Kettfadenmaterials 78' ist auf einer Übergabewalze 90 in der Zufuhrstation angeordnet, und die Fäden oder Fasern im Material 78' erstrecken sich parallel nebeneinander. Ein geeignetes Brems- oder Reibungssystem (nicht dargestellt) verhindert ein Freilaufen der Walze 110' und damit ein eventuelles Auflaufen. Das Material wird über eine Führungswalze 144' auf das angetriebene, umlaufende Endlosband aus PTFE (Teflon^®) 124' 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 63 ersichtlich ist, läuft das PTFE (Teflon^®) Band 124' 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. 64 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 in nerste 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.
Ein Regelmotor 178', der als Kraftquelle für die Schußfaden-Auflegestation dient, ist 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 65 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 190' in der hinteren Wand der Trommel ausgerichtet. Es wird daraufhin gewiesen, daß die Zahl der Spulen mit Schußfadenmaterial variieren könnte, und 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 198' auf der Scheibe 194' und dann radial nach innen entlang der Stirnseite der Scheibe 194' zu einer weiteren Öse an der Basis der Scheibe 194' geführt.
Während sich die Schußfaden-Auflegetrommel dreht, werden die Schußfäden durch Führungen 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. 69 und 70 zeigen die erfindungsgemäße konische Ausrichtungsvorrichtung am besten. Wie insbesondere aus 69 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. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Quervorrichtung, können Mischungen von Schußfäden (nicht dargestellt), zum Beispiel Fäden unterschiedlicher Garnarten (Synthesefasergarne, Naturfasergarne, Garnersatzstoffe) und/oder Fäden unterschiedlicher Fadenfeinheiten als Schußfäden in dieser Vorrichtung verwendet werden, wodurch Faservliesmaterialien entstehen, die besonders interessante und einzigartige Eigenschaften haben. 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 die Oberfläche der mit Klebstoff beschichteten Kettfäden gedrückt. 70 zeigt eine perspektivische Darstellung des Auflegens von Schußfäden – in großem Abstand voneinander – auf die Kettfäden. 69 und 70 sind perspektivische Darstellungen, die die konische Ausrichtungsvorrichtung 200 von der rechten bzw. linken Seite zeigen. Nachdem die Schußfäden auf das Kettfadenmaterial aufgelegt wurden, muß der zwischen den Fäden angeordnete Klebstoff erwärmt und wieder abgekühlt werden, um ein Faservlies zu bilden. Diese Schritte werden im nachfolgend beschriebenen nächsten Teil der Vorrichtung durchgeführt.
Die Klebstoff-Heizstation 68' besteht aus einem zylindrischen Kern 272' aus Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Material, der innerhalb des Bands 124' in Prozeßrichtung unmittelbar nach der Schußfadenmaterial-Auflegestation 66' angeordnet ist und eine axiale Verlängerung des starren zylindrischen Rings 162' in der Schußfaden-Auflegestation bildet. Widerstandsheizelemente 274' sind über den Umfang des Stahlkerns 272' verteilt angeordnet, und die Widerstandsheizelemente sind mit Kabeln 276' mit einer Stromquelle verbunden, wie vermutlich am besten aus 67 und 69 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 272' 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 280' aus Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Material umfaßt, der unmittelbar unter dem Band 124' angeordnet ist. Ein Wärmeübertragungssystem 282' im Inneren des Zylinders 280' nutzt umlaufendes Kühlmittel aus Ein- bzw. Auslaßrohren 284' 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 286' 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 124' eine plane Form erhalten, wenn es die Antriebswalze 133' erreicht und dann an die Aufnahmestation 76' übergeben wird, wo es um die Aufwickelwalze 136' 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 fortzusetzen. Nach Wunsch kann das auf einer der vorbeschriebenen Quervorrichtungen hergestellte kombinierte Kett- und Schußfadenmaterial als Substratmaterial weiterverwendet werden. Zur Weiterverarbeitung mit zusätzlichen Lagen von Schußfadenmaterial wäre ein Klebstoff erforderlich, aber mit der hier beschriebenen Vorrichtung können Verbundkonstruktionen gebildet werden.
DRUCKLAMINIERUNGSVORRICHTUNG UND DAMIT HERGESTELLTE FASERVLIESE
Sollte dies gewünscht sein, kann die Verbindung zwischen den Kettfäden und den Schußfäden noch inniger gemacht werden, beispielsweise durch Erwärmung und Abkühlung des Produkts unter Druck, etwa in einer Laminierungsvorrichtung. Eine Ausführungsform einer Flachbett-Laminierungsvorrichtung 74, wie in 1B dargestellt, kann zwischen der Antriebswalze 133 und der Aufwickelwalze 136 angeordnet werden. Die Flachbett-Laminierungsvorrichtung kann herkömmlicher Art sein, wie von der britischen Firma Reliant hergestellt, und dient dazu, die vorbeschriebenen Heiz- und Kühlstationen 68 und 70 weiter zu verbessern. Die Flachbett-Laminierungsvorrichtung erwärmt das Faservlies 131 erneut und kühlt es anschließend ab, um den Klebstoff in einer planaren anstatt zylindrischen Konfiguration zu fixieren, was abhängig von der Art der verwendeten Garne manchmal vorteilhaft ist, und verbessert außerdem die Verklebung.
Eine schematische Darstellung einer Flachbett-Laminierungsvorrichtung des Typs, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden könnte, ist in 1B dargestellt. Es ist nachvollziehbar, daß die Laminierungsvorrichtung an dem in Prozeßrichtung hinteren Ende der Vorrichtung zur Herstellung von Faservliesen so angeordnet ist, daß sie das erfindungsgemäße laminierte Faservliesmaterial 131 in Empfang nehmen kann. Die Laminierungsvorrichtung umfaßt ein Gehäuse 288, in dem ein Paar von angetriebenen, mit Druck beaufschlagten Bändern oder Riemen 290 angeordnet sind, zwischen denen der Schichtstoff durchläuft und durch ein Heiz-/Kühlsystem 292 geführt wird, wobei ein erstes Segment des Systems eine Heizstrecke 294 mit herkömmlichen oberhalb und unterhalb des Vlieses angeordneten Heizwendeln oder ähnlichem ist, und das zweite Segment des Systems eine Kühlstrecke 296 mit herkömmlichen oberhalb und unterhalb des Vlieses angeordneten Kühllinien ist. Dementsprechend wird beim Durchlauf des Vlieses durch das Heiz-/Kühlsystem der Klebstoff zuerst erneut aktiviert oder erneut geschmolzen, wobei sich der Schichtstoff in einer flachen Ausrichtung befindet, und kurz darauf wird der Schichtstoff gekühlt, wodurch der Klebstoff fixiert wird. Während der Schichtstoff durch das Heiz-/Kühlsystem läuft, üben die Druckbänder 290 von oberhalb und unterhalb des Schichtstoffs Druck auf den Schichtstoff auf, so daß sich der Querschnitt des Schichtstoffs ändert von der Anordnung, die in 41 dargestellt ist, in der die Schußfäden leicht mit den Kettfäden verklebt sind, in eine Ausrichtung, wie in 42 darge stellt, in der die Schußfäden weiter im Klebstoff eingebettet sind und daher enger an den Kettfäden anhängen.
Nach dem das Vlies die Kühlstrecke 296 verlassen hat, verläuft es um das Ende des unteren Druckbands 290 und wird dann entgegen der Prozeßrichtung durch ein Paar von Führungswalzen 300 und auf die Aufwickelwalze 136 am hinteren Ende der Herstellungsvorrichtung umgelenkt.
Eine besonders bevorzugte Hochdruck-Laminierungsvorrichtung 400 ist in den 71 bis 77 dargestellt. Die Laminierungsvorrichtung 400 umfaßt ein Gehäuse oder einen Rahmen, in dem eine Druckkammer montiert ist. Die Druckkammer umfaßt zwei voneinander beabstandete Druckabschnitte, einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt, wobei ein zwischen den beiden Abschnitten gebildeter Raum den Laminierungsabschnitt bildet. Zwei gegenläufig rotierende Antriebsbänder bzw. -riemen, ein oberer Antriebsriemen und ein unterer Antriebsriemen sind drehbar im Gehäuse oder Rahmen befestigt, und die Riemen berühren einander im Laminierungsabschnitt und werden von Antriebswalzen, die am Auslaßende befestigt sind, durch den Laminierungsabschnitt gezogen. Ein Druckerzeuger wird verwendet, um Luftdruck (oder Druck eines anderen flüssigen oder gasförmigen Fluids) auf den oberen und unteren Abschnitt der Druckkammer auszuüben, um zwischen den beiden Antriebsriemen geführte Substratmaterialien zusammenzupressen. Der Druck wird aufrechterhalten, weil die Kammer an den Punkten des Kontakts mit den Riemen oder Bändern rundum mit Druckdichtungen versehen ist. Bei der rechteckigen Druckkammer der derzeit bevorzugten Ausführungsform sind seitliche Dichtungen an den Seiten sowohl des oberen als auch des unteren Abschnitts der Druckkammer vorgesehen. Auch am Einführungs- und Auslaßende sind Dichtungen am oberen und unteren Abschnitt vorgesehen, um sicherzustellen, daß der gewünschte Membraneffekt darin erzeugt werden kann. Unter Druck verursacht die Vorrichtung die Drucklaminierung von zwischen den beiden Bändern oder Riemen angeordneten Substraten.
In 71 sind mehrere der wesentlichen Komponenten der bevorzugten Druckkammer 401, die für die erfindungsgemäße Drucklaminierungsvorrichtung verwendet werden, im Querschnitt dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, werden zwei drehbare Bänder oder Riemen, ein oberer Riemen 402 und ein unterer Riemen 404, die auf mehreren Stützwalzen (oben 410, 420, 430; unten 510, 520, 530) laufen, von ihren jeweiligen Antriebswalzen 550 (oben) bzw. 650 (unten) durch die Druckkammer 401 zwischen dem oberen Abschnitt 412 und dem unteren Abschnitt 414 gezogen, wobei sie am Einführungsende 416 eintreten und am Auslaßende 418 austreten.
Die Ausrichtung der beiden rotierenden Riemen 402 und 404 wird durch ein elektrisches Ausrichtungssystem, umfassend einen Ausrichtungsschlitten 700, ein Ausrichtungsdrehzapfen 710, einen Ausrichtungs-Servomotor 720 und ein elektrisches Ausrichtungsauge 730, aufrechterhalten. Wenn sich einer der Riemen von der korrekten Ausrichtung entfernt, wird dies vom elektrischen Auge 730 erkannt, worauf dieses den Ausrichtungs-Servomotor ansteuert, so daß der Riemen durch seitliche Bewegung des Ausrichtungsschlittens 700 im erforderlichen Umfang nachgestellt wird.
Am Einführungsende 416 der Druckkammer 401 sind acht voneinander beabstandete Strahlungsheizstäbe (310A, 310B, 310C, 310D ... 310H) dargestellt, und am Auslaßende 418 der Druckkammer 401 sind acht voneinander beabstandete Kühlstäbe (320A, 320B, 320C, 320D ... 320H) dargestellt. Vier der Strahlungsheizstäbe sind ortsfest im unteren Abschnitt 414 der Druckkammer 401 befestigt, nämlich die Strahlungsheizstäbe 310A, 310C, 310E und 310G). Die anderen vier Strahlungsheizstäbe (310B, 310D, 310F und 310H) sind flexibel montiert, so daß sie frei auf dem oberen Riemen aufliegen, so daß Materialien unter schiedlicher Dicke darunter durchgeführt werden können. Vier der Kühlstäbe sind ortsfest im unteren Abschnitt 414 der Druckkammer 401 montiert, nämlich die Kühlstäbe 320A, 320C, 320E und 320G. Die anderen vier Kühlstäbe (320B, 320D, 320F und 320H) sind flexibel montiert, so daß sie frei auf dem oberen Riemen aufliegen, so daß Materialien unterschiedlicher Dicke darunter durchgeführt werden können.
Wie dargestellt ist, werden die mehreren Heiz- und Kühlstäbe vorzugsweise versetzt angeordnet. Somit wird das Substrat zuerst von unten beheizt, dann von oben, dann von unten usw. und die Kühlung des Substrats erfolgt auf die gleiche Weise von unten, dann von oben, dann von unten usw. Diese Anordnung ermöglicht ein schnelles und gleichmäßiges Aufheizen, sowie ein schnelles und gleichmäßiges Kühlen der in der Drucklaminierungsvorrichtung zu laminierenden Substrate. Die Gleichmäßigkeit des Erwärmens und Abkühlens unter Druck verbessert die physikalischen Eigenschaften der so hergestellten Schichtstoffe. Bei Faservliesen, die auf diese Weise laminiert werden, wird das Schrumpfen des Vlieses auf ein Minimum verringert und der daraus hervorgehende Schichtstoff sieht aus und fühlt sich an wie ein Gewebe.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird durch diese Elemente mindestens 75 Prozent der Breite des Riemens erwärmt und gekühlt. Beispielsweise werden bei einem Riemen mit einer Breite von 737 mm (29 Zoll) die mittleren 559 mm (22 Zoll) erwärmt und gekühlt. Bei einem Riemen mit einer Breite von 1,93 m (76 Zoll) würden die mittleren 1,52 m (60 Zoll) erwärmt und gekühlt. Die Heizstäbe, die unter der Nummer ER177A von der britischen Firma Reliant angeboten werden, sind jeweils mit einem Thermoelement versehen, um die Temperatur zu messen, die an die Riemen abgegeben wird. Die Kühlstäbe sind jeweils mit wassergespeisten Kühlrohren versehen.
Die Dicke des mit PTFE imprägnierten Glasfaserriemens kann nach Bedarf modifiziert werden und hängt von der Art der zu laminierenden Materialien und der gewünschten Betriebsgeschwindigkeit in Meter (Fuß) pro Minute ab. Zum Laminieren von Faservliesen hat sich eine Riemendicke von 50,8 bis 508 μm (2 bis 20 Milli-Inch), vorzugsweise 127 bis 381 μm (5 bis 15 Milli-Inch) als zufriedenstellend erwiesen. Riemen mit einer Dicke von 356 μm (14 Milli-Inch) sind mit einer Geschwindigkeit von 1,52 m/min (5 Fuß/min) und einer Temperaturabgabe von 193,3°C (380°F) an die Substrate betrieben worden. Riemen mit einer Dicke von 127 μm (5 Milli-Inch) sind mit einer Geschwindigkeit von 3,66 m/min (12 Fuß/min) und einer Temperaturabgabe von 193,3°C (380°F) an die Substrate betrieben worden. Optimale Riemengeschwindigkeiten von 15,2, 18,3, 21,3 ... 30,5 m/min (50, 60, 70 ... 100 Fuß/min) können durch eine Änderung der Banddicke und/oder Zusammensetzung erreicht werden. Als optimale Riemengeschwindigkeit für die Laminierung von Faservliesen wird derzeit der Bereich von 18,3 bis 21,3 m/min (60–70 Fuß/min) angesehen. Eine weitere Möglichkeit, um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, besteht einfach in einer Vergrößerung der Laminierungsvorrichtung. Die derzeit bevorzugte Vorrichtung hat eine Länge von etwa 1,2 m (4 Fuß). Die Erhöhung der Größe um den Faktor 2 bis 10 würde höhere Betriebsgeschwindigkeiten ermöglichen.
Während des Laminierungsprozesses kann das Substratmaterial einen Gegendruck erzeugen, wenn sich im Substrat gefangene Luft ausdehnt. Um diesen Gegendruck aufzufangen, kann mindestens einer (oder können beide) der mit PTFE (Teflon^®) imprägnierten Glasfaser-Antriebsriemen, die in der erfindungsgemäßen Drucklaminierungsvorrichtung verwendet werden, an den Außenkanten so modifiziert werden, daß er (bzw. sie) eine (etwa 3,2 mm (0,125 Zoll) dicke, poröse Glasfasermatte (nicht dargestellt) umfaßt (bzw. umfassen). Diese poröse Glasfasermatte läßt die ausgedehnte Luft aus dem erwärmten Schichtstoff über diese seitliche (quergerichtete) Porosität entweichen.
72 zeigt im Querschnitt eine Ansicht der Druckkammer 1, in der insbesondere die Luftdruckspeiseleitung 600 und die bevorzugten Punkte ihres Kontakts 602 und 604 mit dem oberen Abschnitt 412 bzw. dem unteren Abschnitt 414 der Druckkammer dargestellt sind. Die Druckkammer wird vorzugsweise aus einem Metall, beispielsweise Aluminium (50,8 bis 127 mm (2 bis 5 Zoll) dick) hergestellt und wird zusammengehalten durch mehrere Gewindestangen und Muttern 606 und 608 aus Stahl. Wie in 72 dargestellt ist, werden die Heiz- und Kühlstäbe im unteren Abschnitt 414 der Druckkammer durch einen ortsfesten Halter 610 arretiert. Die Heiz- und Kühlstäbe im oberen Abschnitt 412 der Druckkammer liegen auf einer Stifthalterung 612 auf, die eine Bewegung der Stäbe nach oben möglich macht, während die Schwerkraft dazu führt, daß die Stäbe auf dem oberen Band aufliegen. Mehrere Kühlwasserleitungen, Einlaßleitungen 614 und Auslaßleitungen 616, sind in dieser Abbildung ebenfalls dargestellt. Die Kabel für die elektrischen Heizstäbe (nicht dargestellt) sind auf ähnliche Weise wie die Wasserleitungen vorgesehen.
73 zeigt eine Aufsicht auf das Innere des oberen Abschnitts 412 der Druckkammer 401, in der die derzeit bevorzugte Anordnung der oberen Heizstäbe (310B, 310D, 310F und 310H) und Kühlstäbe (320B, 320D, 320F und 320H) zu erkennen ist. Die unter Druck stehende Kammer 401 wird durch Stahlstäbe 700 zusammengehalten, die an den Gewindestangen 706 befestigt sind, die an den vier Ecken dargestellt sind. In dieser Figur sind die darauf aufgeschraubten Muttern nicht dargestellt. Die Seiten 402 des Gehäuses oder Rahmens, an dem die Stahlstäbe und alle Walzen und Steuerungen befestigt sind, sind ebenfalls aus dieser Figur ersichtlich.
74 zeigt die Stifthalterung 812 für die vertikal beweglichen Heiz- und Kühlstäbe im oberen Abschnitt. Wie aus der Figur zu ersehen ist, umfaßt die Stifthalterung einen Stahlhalter 800, der an einem Ende an der Aluminium-Seitenwand des oberen Abschnitts 412 der Druckkam mer befestigt ist. Ein Schlitz (nicht dargestellt) ist in der Nähe des entgegengesetzten Endes des Halters 800 vorgesehen und durch diesen Schlitz erstreckt sich ein Pfosten 810. Der Pfosten 810 ist an einem Ende an der Oberseite des Heiz- oder Kühlstabs befestigt und am gegenüberliegenden Ende 812 mit einem Kopf 812 versehen, wodurch die vertikale Beweglichkeit der Heiz- bzw. Kühlstäbe begrenzt wird. Der Halter 820 für die Heiz- und Kühlstäbe im unteren Abschnitt ist ebenfalls ein Stahlhalter, aber er ist sowohl an den Heiz- und Kühlstäben als auch an der Aluminium-Seitenwand des unteren Abschnitts 414 der Druckkammer ortsfest befestigt.
Eine geeignete Druckdichtung 850 für das Einführungsende und die Seiten ist in 74 dargestellt und in näheren Einzelheiten in 75 abgebildet. Diese Dichtung wird aus einem hochwärmefesten (High Temper) gebogenen Aluminiumstreifen 700 (0,2 × 34,9 mm (0,008 × 1 3/8''), der zwischen einem 50,8 μm (2 Milli-Inch) dicken PTFE (Teflon^®) Band 710 auf der Oberseite und einem 254 μm (10 Milli-Inch) dicken Band 720 aus ultrahochmolekularem Polyethylen auf der Unterseite angeordnet ist, gebildet. Die Dichtung wird durch einen Stahlhalter 870 ortsfest gehalten.
Wie in 76 und 77 dargestellt ist, wurde festgestellt, daß die in 74 dargestellte Aluminiumdruckdichtung vereinfacht werden kann, so daß die Druckdichtungen an den Seiten und am Einführungsende vorrangig aus dem gebogenen Aluminiumstreifen bestehen. Das Band aus ultrahochmolekularem Polyethylen und das Band aus PTFE können weggelassen werden, ausgenommen in den Ecken 770 der Druckkammer, wo die Bänder weiterhin hilfreich sind. Diese verbesserte Seitendichtung und Einführungsdruckdichtung ist am besten in 76 dargestellt.
Die Einführungs- und Auslaß-Druckdichtungen sind am besten in 76 dargestellt. Zusätzlich zu dem gebogenen Aluminiumstreifen 700 ist die zum Riemen weisende Seite des Aluminiumstreifens mit 127 μm (5 Milli-Inch) dickem PTFE (Teflon^®) Glasfaserstoff 900 beschichtet, der sich über das Ende der Aluminiumdichtung hinaus erstreckt und an der Innenseite des Druckkammerrahmens befestigt ist. Diese Konstruktion der Auslaßdichtung verhindert, daß der Antriebsriemen am Aluminiumstreifen anhaftet.
Im Gebrauch wird das kombinierte textile Verbundmaterial, das durch die Quervorrichtung hergestellt wurde und das zwischen einer Schicht von ausgerichteten Kettfäden auf einer Seite und einer Schicht von im wesentlichen rechtwinklig zu den Kettfäden angeordneten Schußfäden auf der anderen Seite mit einem Klebstoff versehen ist, in die Drucklaminierungsvorrichtung eingespeist, entweder direkt (wie bei der vorbeschriebenen Flachbett-Laminierungsvorrichtung) oder über eine Zuführungswalze. Das Verbundmaterial wird von den Antriebsriemen durch die Einführungsdichtung und in die unter Druck stehende Heizzone in die Druckkammer gezogen. In der Heizzone wird der zwischen den Stoffschichten vorhandene Klebstoff geschmolzen, wodurch die Klebstoffbrücken zerfließen und sich zwischen den Stofflagen verteilen. Durch den Druck wird der Stoff ortsfest gehalten, wodurch ein Schrumpfen verhindert wird, und in der Kühlzone, die mit demselben Druck beaufschlagt ist wie die Heizzone, wird der geschmolzene Klebstoff gekühlt, wodurch die Verklebung zwischen den Stoffschichten fixiert wird. Dieses Faservliesmaterial hat sehr hohe Festigkeitseigenschaften und sehr gute Ausfransbeständigkeit und stellt eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist nachvollziehbar, daß Vliese nach einer oder nach allen der vorbeschriebenen Ausführungsformen ein zweites Mal durch eine der Klebstoff-Auftragsstationen durchgeführt werden könnten, so daß Kleb stoff auf den Schichtstoff aufgebracht würde und anschließend der mit Klebstoff bedeckte Schichtstoff mit den Kettfäden oder einem sonstigen Substrat verbunden würde, um ein neues Kettfadenmaterial zu bilden, an dem der Schichtstoff befestigt ist, was anschließend erneut durch die Vorrichtung zur Herstellung des Faservlieses gefördert würde, so daß ein Schichtstoff aus mehreren Schichten von Kett- und Schußfäden hergestellt werden könnte. Es liegt ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung, mehrere Schußfaden-Auflegestationen vorzusehen, die sich in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen drehen, um verschiedene Winkel der Schußfadenablage zu erreichen. Eine weitere potentielle Ausführungsform ist die Befilmung der Vorderseite oder der Rückseite des erfindungsgemäßen Faservlieses, um besondere konstruktive oder leistungsbezogene Eigenschaften zu erreichen. Alternativ könnte ein Film auch zwischen den Kett- und den Schußfäden angeordnet werden, so daß die Fäden dem Film konstruktive Festigkeit verleihen würden.
Die Schußfäden können unterschiedliche Eigenschaften haben, die Kettfäden können unterschiedliche Eigenschaften haben, der Abstand zwischen den Kettfäden und der Abstand zwischen den Schußfäden kann angepaßt werden, die Menge und die Art des Klebstoffs können angepaßt werden, der Winkel der Schußfäden im Verhältnis zu den Kettfäden kann angepaßt werden und die mehreren Schußfaden-Auflegestationen und Kettfaden-Zufuhrstationen können eingesetzt werden, um eine Vielzahl unterschiedlicher Konstruktionen auf eine sehr effiziente Weise und mit hoher Geschwindigkeit herzustellen. Als Folge des vorstehenden kann auch das Faservlies in seiner Kett- und Schußrichtung dieselbe Festigkeit oder unterschiedliche Festigkeiten haben.
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

Faservlies (78, 131) umfassend im wesentlichen parallele erste Fäden (84), die zusammengehalten werden, um eine erste Bahn zu bilden, durch Brücken eines Klebstoffs (116, 116A), der sich im wesentlichen nur auf einer Seite der ersten Fäden (84) befindet und diskontinuierlich ist, jedoch ein Verdrehen der einzelnen ersten Fäden in der ersten Bahn verhindert.
Faservlies gemäß Anspruch 1, das im wesentlichen aus im wesentlichen parallelen ersten Fäden (84) in Kettrichtung besteht, die auf der einen Seite durch den Klebstoff (116, 116A) gestützt und verklebt werden, wobei sich der Klebstoff auf der einen Seite der ersten Fäden befindet und etwa 5 Prozent bis etwa 25 Prozent Massenanteil am Gewicht des Vlieses hat.
Faservlies gemäß Anspruch 2, bei dem das Vliesgewicht etwa 50 g/m² und das Klebstoffgewicht etwa 2 bis 15 g/m² beträgt.
Faservlies gemäß Anspruch 3, bei dem das Vliesgewicht etwa 50 g/m² und das Klebstoffgewicht etwa 5 bis 10 g/m² beträgt
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die ersten Fäden (84) aus der Gruppe ausgewählt werden, die Polymerfasern, Naturfasern, Synthetikfasern, Verbundfasern, Karbonfasern, Glasfasern, Metallfasern und Graphit umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 5, bei dem die ersten Fäden (84) Polymerfasern sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen- und Nylonfasern umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 5, bei dem die ersten Fäden (84) Naturfasern sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Baumwollfasern, Viskosefilamentfasern und Wollfasern umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 5, bei dem die ersten Fäden (84) Metallfasern sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Kupfer, Gold, Aluminium, Silber und Platin umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 5, bei dem die ersten Fäden (84) Glasfäden sind.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Klebstoff (116A) auf die ersten Fäden aufgebracht wurde durch Tauch-/Nipsättigung, Aufsprühen, Gravurstreichen oder Schleifauftrag.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Klebstoff (116, 116A) eine Dicke von etwa 6,35 μm (0,25 Milli-Inch) bis etwa 25,4 μm (1 Milli-Inch) hat.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Klebstoff (116, 116A) ein durch Wärme aktivierbarer Klebstoff ist.
Faservlies gemäß Anspruch 12, bei dem der Klebstoff (116, 116A) ein Schmelzklebstoff, vorzugsweise ein Copolyester-Schmelzklebstoff ist.
Faservlies gemäß Anspruch 13, bei dem der Klebstoff (116) ein Klebstoffvlies in Form eines Gittergeleges (Scrim), einer durchbrochenen Bahn oder eines Schmelzblasvlieses (Meltblown) ist.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, das geformt wird durch die Schritte (a) Formen einer im wesentlichen parallelen Anordnung der ersten Fäden (84), wobei die Anordnung eine Oberseite und eine Unterseite hat; (b) Verbinden der parallelen Anordnung mit den Brücken, die ein Vlies des feuchten oder geschmolzenen Klebstoffs (116, 116A) umfassen, und anschließendes (c) Kühlen des feuchten oder geschmolzenen Klebstoffvlieses, um eine zusammenhängende erste Bahn zu bilden, die parallel angeordnete Vliesfäden umfaßt.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die einzelnen ersten Fäden (84) in der ersten Bahn alle etwa die gleiche Fadenfeinheit haben.
Faservlies (131), das nichtfasernde Eigenschaften hat und umfaßt: eine erste Schicht, welche die erste Bahn (78) aus im wesentlichen parallelen ersten Fäden (84) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 ist; und eine zweite Schicht von im wesentlichen parallelen zweiten Fäden (128); wobei die erste und die zweite Schicht mit dem Klebstoff zusammengeklebt werden, der nur auf der einen Seite der ersten Fäden aufgebracht ist und der unterbrochen ist, so daß sich der Klebstoff nur zwischen den Schichten befindet und so daß die ersten und die zweiten Fäden im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
Faservlies gemäß Anspruch 17, bei dem der Klebstoff (116, 116A) im wesentlichen nur zwischen der ersten und der zweiten Schicht vorhanden ist.
Faservlies gemäß Anspruch 17 oder 18, bei dem der Klebstoff (116, 116A) eine geringe Dichte auf den ersten und den zweiten Fäden hat.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem der Klebstoff (116, 116A) etwa 5 bis 20 Prozent Massenanteil am gesamten Gewicht des Vlieses hat.
Faservlies gemäß Anspruch 20, bei dem der Klebstoff (116, 116A) etwa 10 bis 15 Prozent Massenanteil am gesamten Gewicht des Vlieses hat.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, bei dem sich die zweiten Fäden (128) in einem Winkel von etwa 80 Grad bis etwa 89,7 Grad im Verhältnis zu den ersten Fäden (84) erstrecken.
Faservlies gemäß Anspruch 22, bei dem sich die zweiten Fäden (128) in einem Winkel von etwa 85 Grad bis etwa 89,7 Grad im Verhältnis zu den ersten Fäden (84) erstrecken.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, bei dem die ersten Fäden (84) in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und die zweiten Fäden (128) im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 24, bei dem die erste Schicht und/oder die zweite Schicht mindestens 40 Fäden pro 25,4 mm (Zoll) in einer Querrichtung der Fäden hat.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 25, bei dem die erste Schicht und/oder die zweite Schicht 40 bis 140 Fäden pro 25,4 mm (Zoll) in einer Querrichtung der Fäden hat.
Faservlies gemäß Anspruch 26, bei dem die erste Schicht und/oder die zweite Schicht eine Dichte von zwischen 60 und 100 Fäden pro 25,4 mm (Zoll) in einer Querrichtung der Fäden hat.
Faservlies gemäß Anspruch 25 oder 26, bei dem die erste Schicht eine Dichte von 40 bis 90 Fäden (84) pro 25,4 mm (Zoll) mit einer Feinheitsnummer von 30/1 bis 36/1 hat.
Faservlies gemäß Anspruch 25 bis 27, bei dem die zweite Schicht eine Dichte von 90 bis 140 Fäden (128) pro 25,4 mm (Zoll) mit einer Feinheitsnummer von 36/1 hat.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 28, bei dem die zweiten Fäden (128) aus der Gruppe ausgewählt werden, die Polymerfasern, Naturfasern, Synthetikfasern, Verbundfasern, Karbonfasern, Glasfasern und Metallfasern umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 30, bei dem die zweiten Fäden (128) Polymerfasern sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen- und Nylonfasern umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 30, bei dem die zweiten Fäden (128) Naturfasern sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Baumwollfasern, Viskosefilamentfasern und Wollfasern umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 30, bei dem die zweiten Fäden (128) Metallfasern sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Kupfer, Gold, Aluminium, Silber und Platin umfaßt.
Faservlies gemäß Anspruch 30, bei dem die zweiten Fäden (128) Glasfäden sind.
Faservlies gemäß Anspruch 28 oder 29, bei dem ein oder mehrere der ersten Fäden (84) Polyesterspinnfasergarne umfassen.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 28, 29 und 35, bei dem ein oder mehrere der zweiten Fäden (128) einsträngige Baumwollgarne umfassen.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 36, bei dem die ersten Fäden (84) in einer Kettrichtung ausgebildet sind und die zweiten Fäden (128) in einer Schußrichtung ausgebildet sind und auf einer Seite auf den ersten Fäden aufliegen und mit diesen verklebt sind durch den Klebstoff (116, 116A), der nur auf einer Seite der ersten Fäden (84) aufgebracht wurde.
Faservlies gemäß Anspruch 37, das in Schußrichtung die gleiche Festigkeit hat wie in Kettrichtung.
Faservlies gemäß Anspruch 37 oder 38, bei dem die erste und die zweite Schicht miteinander verklebt wurden, während die Spannung in ihren in Kettrichtung und in Schußrichtung verlaufenden Fäden im wesentlichen gleich hoch war.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 39, bei dem die ersten und die zweiten Fäden die gleiche Fadenfeinheit haben.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 39, bei dem die ersten und die zweiten Fäden unterschiedliche Fadenfeinheiten haben.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 39, bei dem die Fadenfeinheit einzelner Fadenfasern der ersten und der zweiten Fäden unterschiedlich ist.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 39, bei dem ein oder mehrere der zweiten Fäden (128) eine geringere Fadenfeinheit haben als die ersten Fäden (84).
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 43, bei dem die Fäden in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 44, das in einer Vorrichtung (400) laminiert wird, welche umfaßt: (a) ein Gehäuse oder einen Rahmen, in welchem eine Druckkammer (401) befestigt ist. (b) die Druckkammer (401) umfassend zwei voneinander beabstandete und mit Druck beaufschlagbare Abschnitte, einen oberen Abschnitt (412) und einen unteren Abschnitt (414), wobei der zwischen den beiden Abschnitten gebildete Raum einen Laminierungsabschnitt bildet; (c) zwei gegenläufig rotierende Antriebsriemen, einen oberen Antriebsriemen (402) und einen unteren Antriebsriemen (404), die drehbar im Gehäuse oder Rahmen befestigt sind, wobei sich die Riemen am Laminierungsabschnitt berühren und in derselben Richtung durch den Laminierungsabschnitt laufen; (d) einen Flüssigmedium-Druckerzeuger (600), der den oberen und den unteren Abschnitt (412, 414) der Druckkammer mit Druck beaufschlagt, um die Riemen (402, 404), die sich dazwischen bewegen, zusammenzudrücken; (e) wobei abhängig von der Drehrichtung der Riemen ein Ende des Laminierungsabschnitts als Einführung für zu laminie rende Substrate dient und das gegenüberliegende Ende als Auslaß für drucklaminierte Materialien dient.
Faservlies gemäß einem der Ansprüche 17 bis 45, bei dem die erste und die zweite Schickt miteinander mit dem zwischen diesen befindlichen Klebstoff unter einem Druck von mindestens 1.360 kg (3.000 lbs.), vorzugsweise mindestens 4.536 kg (10.000 lbs.) laminiert und anschließend gekühlt werden.