DE69205828T2

DE69205828T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Verbundbahn, sowie damit hergestellte Verbundbahn.

Info

Publication number: DE69205828T2
Application number: DE69205828T
Authority: DE
Inventors: Guy Villebon-Sur-Yvette Le Roy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: CA2112582C; DE69205828D1; JPH06508893A; CA2112582A1; ES2081118T3; FR2678547B1; EP0594700B1; KR100221167B1; EP0594700A1; JP3058347B2; ATE129757T1; WO1993001342A1; FR2678547A1; AU2278492A; US5475904A

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Lagen und damit erhaltene Composite

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer zusammengesetzten Lage.
Nach der EP-A-0 086 996 wird versucht, ein zusammengesetztes Produkt herzustellen, das eine gewisse mechanische Widerstandsfähigkeit hat und trotzdem noch formbar ist. Hierfür wird zwischen zwei Lagen eine mit Wasser getrankte pastöse Masse eingebracht, und eine Nadelung der beiden Lagen wird durch die pastöse Masse hindurch ausgeführt. Die beiden Lagen behalten ständig zwischen sich einen Abstand, der durch die pastöse Masse ungenau eingehalten wird, weil ihre Dicke sehr undefiniert ist. Dieser Abstand variiert im Verlauf der Nadelung. Die obere Lage, die der Nadelung unterworfen wird, wird durch den Durchtritt der Nadel erheblich verformt, weil die pastöse Masse eine nur unzureichende Unterstützung bietet.
Die Stärke des erhaltenen Erzeugnisses ist unbestimmt. Die Nadelung durch den zwischengelegten Bestandteil verursacht eine erhebliche Arbeit für die Nadeln und kann sich für bestimmte Arten eines Zwischenbestandteils als unmöglich herausstellen, wenn diese Arten den Durchtritt der Nadeln nicht ermöglichen oder die Nadeln beim Durchtritt zerstören.
Die DE 23 56 511 beschreibt ein Verfahren zur Verbindung zweier Ausgangslagen durch genadelte Faserbrücken, wobei die Ausgangslagen voneinander beabstandet sind und dazu bestimmt sind, durch Längsteilung der Faserbrücken geteilt zu werden, um so zwei identische Velourslagen zu erhalten.
Aus der DE-A-2 348 600 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung insbesondere von Heizdecken bekannt, bei dem ein Heizfaden nachträglich zwischen zwei verbundene Ausgangslagen eingelegt wird.
Dieses Verfahren verbraucht zusätzlich zu der für die Nadelung benötigte Zeit die Zeit zum Einlegen des Fadens. Eine derartige Einfügung, die übrigens nicht beschrieben ist, erscheint mühsam.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine gleichzeitige und kontinuierliche Zusammenfügung von sehr verschiedenen Bestandteilen zum Erhalten einer zusammengesetzten Lage zu ermöglichen, deren Eigenschaften selbst im Hinblick auf die Anwendungen sehr unterschiedlich sein können.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Schicht, bei dem zwei Ausgangslagen entlang longitudinaler Verbindungslinien miteinander verbunden werden, wobei sie dort, wo die Verbindung ausgeführt wird, durch eine mechanische Aktion zwischen den Verbindungslinien während ihrer Ausbildung voneinander beabstandet gehalten werden, dadurch gekennzeichnet daß in dem Maß wie die beiden Lagen miteinander verbunden werden, ein Zwischenbestandteil zwischen den Lagen geführt wird, um es in die zwischen den longitudinalen Verbindungslinien durch die genannte mechanische Aktion definierten longitudinalen Zwischenräume einzuführen.
Indem die Lagen mechanisch voneinander beabstandet gehalten werden, erhält man ein Erzeugnis mit perfekt eingehaltenen Maßen. Die Nadeln durchdringen nur die beiden Lagen, ohne sich beim Durchtreten durch den Zwischenbestandteil abzunutzen oder abzubrechen und ohne es zu beschädigen. Nach und nach wird der Zwischenbestandteil in die longitudinalen Zwischenräume eingeführt, die durch die mechanische Aktion zwischen den bereits realisierten longitudinalen Verbindungslinien entstehen. Auf diese Weise findet der Zwischenbestandteil leicht seinen Platz und wird korrekt positioniert, und es wird keine Zeit verloren, letzteren einzuführen.
Insgesamt erlaubt die Erfindung daher, stärker variierende Produkte zu erhalten, die viel besser eingehaltene Maße aufweisen und eine geringere Abnutzung des Materials gewährleistet. In einer besonderen Version, in der die Ausgangslagen beiderseits einem longitudinalen Lamellentisch zugeführt und die Ausgangslagen so miteinander verbunden werden, daß die longitudinalen Verbindungslinien sich zwischen den Lamellen erstrecken, ist es vorgesehen, den Zwischenbestandteil in longitudinale, in die Lamellen eingebrachte Leitungen einzuführen, so daß sich der Zwischenbestandteil zwischen den Ausgangslagen und zwischen den Verbindungslinlen befindet, wenn er die Lamellen verläßt.
In die Leitungen der Lamellen kann wenigstens ein Fluid oder ein Puder eingeleitet werden, das mit wenigstens einer Ausgangslage am Ausgang der Leitungen eine Verbindung eingeht. Das Fluid kann ein wärmehärtbarer oder wärmeverformbarer Kunststoff, ein Gips, ein Zement, ein Elastomer oder ein Schaum sein. Als Zwischenbestandteil kann auch ein festes Element aus Kabeln, elektrischen Leitern, Schläuchen, Fadenanordnungen oder Fasern aller Art ausgewahlt werden.
Die beiden Ausgangslagen können durch Nadelung, Nähen oder Schweißen, beispielsweise Laser- oder Ultraschallschweißen, miteinander verbunden werden.
Die beiden Ausgangslagen können Faserlagen (Fasern oder Fäden) gewebte oder mechanisch, thermisch oder chemisch oder mit anderen Verfestigungsverfahren vorverfestigte Lagen sein. Die Ausgangslagen können aus demselben Material oder demselben Ursprungsmaterial mit unterschiedlichen Strukturen, wie beispielsweise unterschiedlichen Gewichten oder Dichten gebildet sein. Die Ausgangslagen können gebildet sein durch synthetische, künstliche, tierische, pflanzliche oder anorganische Fasern allein oder gemischt, einschließlich Carbonfasern und metallische Fasern gebildet sein.
Jede Ausgangslage kann einem Gewebe oder irgendeinem Träger zugeordnet sein, der den Transport in der Vorrichtung verbessert oder bei der Herstellung der zusammengesetzten Endschicht nützlich ist.
Der in flüssiger Form eingeführte Zwischenbestandteil wird eingedrückt, um seine endgültige Umwandlung nach etwaigen zusätzlichen Behandlungen außerhalb der Vorrichtung zu ermöglichen, um einen Zwischenbestandteil mit spezifischen bestimmten Eigenschaften zu erhalten, wie isolierende, absorbierende, mechanisch verfestigende, thermisch oder chemisch widerstehende und alle sonstigen Eigenschaften, die mit einem injizierbaren Ausgangsmaterial erhalten werden können.
Ergänzend oder alternativ kann der Zwischenbestandteil Fasern oder Fäden verschiedenen Ursprungs umfassen, wie beispielsweise metallische oder plastische Fasern, Carbon-, synthetische, künstliche, zusammengesetzte Fasern oder Fäden und solche tierischen oder pflanzlichen Ursprungs. Diese Fasern oder Fäden werden entsprechend dem gewünschten Zweck den Querschnitt, die Feinheit und verschiedene Gewichte erhalten. Beispielsweise kann der Zwischenbestandteil aus synthetischen Fäden bestehen, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und daher schmelzbar sind und während einer thermischen Behandlung eine Verteilung auf ihre Umgebung erlauben, wodurch eine Verfestigung von sie umgebenden Bestandteilen ermöglicht wird.
Der Zwischenbestandteil kann ferner ein hohler oder massiver Mantel, ein isoliertes elektrisches Kabel, ein Profil aus einem speziellen Material (porös, absorbierend usw.) sein und eine besondere Spezifikation der erhaltenen zusammengesetzten Lage sicherstellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung zur Herstellung einer zusammengesetzten Lage mit Einrichtungen zum Führen zweier Ausgangslagen parallel zueinander mit mechanischen Mitteln zur Bildung eines Abstandes zwischen ihnen und Mitteln zur Verbindung der beiden Lagen entlang longitudinaler Verbindungslinien neben den genannten mechanischen Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel zum Führen eines Zwischenbestandteils zwischen den beiden Lagen bei deren Vorschub parallel zueinander und zum Einführen des Bestandteils in longitudinale Zwischenräume aufweist, die durch die mechanischen Mittel zwischen den longitudinalen Verbindungsmitteln definiert sind.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung finden sich noch in der beigefügten Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
Figur 1 - einen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
Figur 2 - eine Teilschnittdarstellung entlang der Linie II-II in Figur 1, die verschiedene Ausführungsbeispiele zeigt
Figur 3 - eine Teilansicht auf die Ebene III-III in Figur 2
Figur 4 - eine Ansicht einer Filznadel mit einer vergrößerten Detaildarstellung ihres Endes
Figur 4a - eine Ansicht zweier Querschnittsvarianten der Nadel
Figur 5 - eine analoge Darstellung zu Figur 4 einer anderen Nadel mit u.a. einer Ansicht auf ihre Spitze
Figuren 6 und 7 - analoge Darstellungen zu Figur 1 für zwei andere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung und
Figuren 8 bis 13 - Teilguerschnitte von erfindungsgemäßen zusammengesetzten Lagen entlang der Ebene VIII-VIII der Figur 1.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung verwendet die Nadelungstechnologie, die an sich für die Herstellung von nicht gewebten Erzeugnissen bekannt ist. Das Prinzip der Nadelung von Faserlagen erlaubt eine Zwischenfaserverbindung und so eine Festigung der Lage durch die Verwendung von Nadeln 12, die die Fasern in vertikaler oder schräger Richtung bezüglich der horizontalen Oberflache der Faserlage mitziehen, wobei die Fasern in der Lage vororientiert oder zufällig ausgerichtet sein können. Diese vertikale oder schräge Hin- und Herbewegung der Nadel mit einer großen Geschwindigkeit bewirkt eine Verschränkung der Fasern und eine Verstärkung der 50 genadelten Lage.
Die Nadeln 12 sind gemäß Figur 1 an Trägern 10 montiert, die deren Position entsprechend einer vorgewählten Anbringung halten. Die Träger 10 werden von (nicht dargestellten) Exzentern betätigt und mit einer Hin- und Herbewegung 18 angetrieben.
Wie Figur 1 zeigt, werden erfindungsgemäß zwei Ausgangslagen (A) der Vorrichtung so zugeführt, daß sie horizontal und parallel zueinander zu liegen kommen, wobei sie durch einen Tisch mit longitudinalen Lamellen 2 getrennt sind, der einen Zwischenraum zwischen den beiden Lagen (A) bestimmt. Der Lamellentisch 2 kann eine Stärke haben, die vom Eingang zum Ausgang der Vorrichtung abnimmt, um das Gleiten der Ausgangslagen in Richtung Ausgang zu begünstigen.
Die Ausgangslagen (A) werden jede durch zwei Lamellen-Gegenplatten 4, "Halteplatten" genannt, in Position gehalten, die zur Einstellung des Abstandes zum Lamellentisch 2 verstellbar sind. Die Lagen (A) werden mit gleicher Geschwindigkeit durch die Rotation von Zuführzylindern 6 und Abtransportzylindern 9 in der Vorrichtung transportiert. Die mechanische Verbindung der beiden Lagen geschieht durch die gegenseitige und gleichzeitige Hin- und Herbewegung der Nadelträger 10, so daß die gegenüberliegenden Nadeln 12 gleichzeitig durch die zu verbindenden Ausgangslagen hindurchtreten. Die Nadeln sind Filznadeln 12 mit Nadelbärten, wie sie auch in den Figuren 4 und 4a dargestellt sind oder Veloursnadeln, wie sie in Figur 5 gezeigt sind.
Um die gleichzeitige Durchdringung ohne einen Zusammenstoß der Nadeln zu ermöglichen, sind die Nadeln jedes Trägers gegenüber den auf dem anderen Träger versetzt angeordnet. Diese Nadeln sind so eingesetzt, daß sie die Ausgangslagen (A) in den longitudinalen Zwischenräumen zwischen den longitudinalen Lamellen 22 des Tisches 2 durchdringen und dabei longitudinale Verbindungslinien 14 zwischen den beiden Ausgangslagen (A) herstellen. Die Fasern der so gebildeten longitudinalen Verbindungslinien stehen von jeder Ausgangslage (A) vor, um in die gegenüberliegende Lage hineinzuragen.
Das versetzte Einführen der Nadeln des einen Trägers gegenüber den Nadeln des anderen Trägers ruft in der longitudinalen Verbindungslinie ein abwechselndes Vorstehen der Fasern in die eine und die andere der Lagen (A) hervor.
Die Träger der Nadeln 10 sind in ihrer Eindringtiefe einstellbar, um die Genauigkeit des Eindringens der Fasern der longitudinalen Verbindungslinie in die gegenüberliegende Lage zu gewährleisten. Die Spezifikationen der Lamellen 22 und ihr Abstand werden für jeden Typ der zusammengesetzten Schicht definiert.
Der Lamellenträgeramboß 16 ist dafür konzipiert, entsprechend dem verwendeten Typ der Lamellen 22 auswechselbar zu sein, den Abstand zwischen den Lamellen voreinstellbar zu machen und deren Austausch zu erlauben.
In Abhängigkeit von dem zwischen den Lamellen 22 gebildeten Abstand sind eine oder mehrere Reihen von Filznadeln 12 in jedem Abstand zwischen den Lamellen 22 vorgesehen (s. Figuren 2 und 3, rechter Teil, wo die Lamellen durch (22d) bis (22f) bezeichnet sind). Die Anzahl der Lamellen 22 und der Abstand zwischen den Lamellen wird in Abhängigkeit von der Breite der angestrebten zusammengesetzten Schicht bestimmt.
Diese Arbeitsbreite ist nur durch die technischen Fabrikationsmöglichkeiten der Vorrichtung begrenzt. Breiten bis zu 4 m können leicht realisiert werden.
Der Transport der Ausgangslagen (A) kann durch einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Vortrieb der Zylinder 6 und 8 ebenso wie der verwendete Vortrieb für die Ausgangszylinder der Nadelung realisiert werden.
Der diskontinuierliche Vorschub der Ausgangslagen (A) hat den Vorteil, daß die Lagen angehalten werden, wenn die Filznadeln 12 durch sie hindurchtreten. Die Lagen (A) werden wieder vortransportiert, wenn die Filznadeln sich außerhalb der Lagen befinden.
Der Vorschubschritt entspricht dem Vorschub der Lagen für eine Umdrehung des Exzenters für die Hin- und Herbewegung 18. Der Vorschubachritt ist mit dem die Träger der Nadeln 10 für ihre Hin- und Herbewegung 18 antreibenden Exzenter synchronisiert. Dieser Vorschubschritt ist ein Parameter, der festgelegt wird in Abhängigkeit von der gewünschten Dichte der die longitudinalen Verbindungslinien bildenden Fasern, vom Volumen des einzublasenden Fluids als Zwischenlagenbestandteil und von der Geschwindigkeit des Trägersatzes für die Nadeln 10. Während der Nadelung liegt die Geschwindigkeit der Ausgangszylinder im allgemeinen zwischen 0,5 und 10 m/min.
Figur 2 zeigt die durch die Fasern gebildeten longitudinalen Verbindungslinien 14 zwischen den Lamellen 22, bezeichnet als 22a bis 22f, um unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Lamellen 22 zu unterscheiden.
Die Halteplatten 4 halten die Ausgangslagen (A) während des Zurückziehens der Filznadeln 12 in ihrer Hin- und Herbewegung 18.
Das Maß X ist die zwischen den Lamellen 22 definierte Schrittweite. Dieses Maß kann regelmäßig oder unregelmäßig beabstandet sein. Vernünftigerweise kann das Maß X von 3 mm aufwärts bis zu einem durch die Bedingungen der zusammengesetzten Schicht bestimmten Maß betragen.
Dieses Maß X definiert gleichzeitig den Einsatzschritt für die Nadelreihen 12 in dem Träger 10.
Das Maß Y entspricht der Höhe der Lamellen 22. Das maximale Maß Y hängt ab von der Länge der verwendbaren Filznadeln 12 ab, die derzeit eine maximale Länge von 102 mm aufweisen, von der verwendeten Exzenterbahn für die Hin- und Herbewegung 16 der Träger der Nadeln 10 wie auch von der Dicke der der Vorrichtung zugeführten Ausgangslagen (A).
Erfindungsgemäß sind die Lamellen 22 mit wenigstens einem länglichen Kanal 26 aüsgeführt, der den Durchtritt eines fließenden (B) und/oder festen (C) Zwischenbestandteils erlaubt (Figur 1).
Diese Leitungen sind an ihren bezüglich der Abwickelrichtung der Ausgangslagen (A) stromaufwärts liegenden Enden mit Einführöffnungen 19 versehen, die in dem Lamellenträgeramboß 16 vorgesehen sind und ihr stromabwärts liegendes Ende, das stromabwärts von den Nadeln 12 liegt, mündet in den Zwischenraum zwischen den beiden Ausgangslagen (A) und liegt zwischen den länglichen Verbindungslinien 14.
Die Einführungsöffnungen 19 ermöglichen stromaufwärts von dem Lamellentisch 2 die Einführung eines oder mehrerer Zwischenbestandteile in die Leitungen 26, so daß diese Bestandteile in die Ausgangslagen (A) stromabwärts von den Lamellentischen 2 eingeführt werden.
Bei anderen Anwendungen sind in jeder Lamelle 22 mehrere Leitungen 26 enthalten (Lamellen 22b, c und e), die mit verschiedenen Öffnungen 19 verbunden sind und so die Einführung wenigstens zweier verschiedener Zwischenbestandteile ermöglichen, wobei jede Leitung einer Lamelle 22 zwischen zwei benachbarte Reihen der longitudinalen Verbindungslinien 14 mündet. Die beiden Zwischenbestandteile können Produkte sein, die sich miteinander verbinden, wenn sie stromabwärts von dem Lamellentisch 22 miteinander vermischt werden.
Die Querschnittsformen der Lamellen 22 und ihrer Leitung(en) 26 sind definiert und bestimmt in Abhängigkeit von der herzustellenden zusammengesetzten Schicht. Figur 2 zeigt verschiedene Querschnitte der Lamellen (beispielhaft und nicht schutzbeschränkend), die für verschiedene Anwendungen vorgesehen sind.
Figur 3 ist eine Teilansicht entsprechend der Ebene III-III in Figur 2.
Sie zeigt zwischen den Lamellen 22 befindliche Einstichstellen der Nadeln 12 in die Ausgangslagen (A) zur Herstellung der longitudinalen Verbindungslinien 14 zwischen den Lagen (A).
Die Auftreffstellen 30 sind von dem oberen Nadelhalter 10 in Figur 1, die Auftreffstellen 32 von dem unteren Nadelhalter 10 derselben Figur verursacht.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich auf den linken Seiten der Figuren 2 und 3 nur eine Einstichreihe der Nadeln zwischen zwei Lamellen 22, während auf der rechten Seite zwei Einstichreihen zwischen den Lamellen 22 vorhanden sind. Eine größere Anzahl von einander benachbarten Nadelreihen zwischen den Lamellen kann verwirklicht werden, wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten Lamellen 22 dies erlaubt. Die Ausrichtung der Einstichreihen liegt in der Abwickelrichtung der Ausgangslagen (A).
Die Lamelle 22a weist eine große Leitung 26 für die Einführung einer zwischengelegten Faser oder eines Fadens oder eines fließenden Zwischenbestandteils auf.
In der Lamelle 22b erlauben zwei Leitungen die Einführung von zwei verschiedenen oder gleichen Zwischenbestandteilen B.
Die Lamelle 22c weist drei Leitungen auf, die die Einführung eines festen Zwischenbestandteil: C und zweier fließender Zwischenbestandteile B oder dreier fließender Zwischenbestandteile B ermöglichen.
Die Formen der Lamellen werden in Abhängigkeit von den einzuführenden Zwischenbestandteilen und von dem Aufbau, der Stärke und der Eigenqualität der herzustellenden zusammengesetzten Schicht bestimmt.
Figur 4 zeigt eine Filznadel, wie sie für eine herkömmliche Nadelung verwendet wird. Die in der Vorrichtung verwendbare Nadel kann eine standardmäßige oder in spezieller Form entwickelt und für zusammengesetzte Schichten angepaßt sein, die ausgehend von der Zusammenfügung von Ausgangslagen (A) hergestellt werden.
Die Arbeitszone 40 ist mit Bärten 48 versehen, die die Fasern der Ausgangslagen (A) zwischen den Lamellen 22 in die gegenüberliegende Lage mitnehmen. Die Bärte sind an den Kanten der Nadeln entsprechend einem vergrößerten dreieckigen Querschnitt IV-IV der Figur 4a angeordnet. Dieser Querschnitt kann kreuzförmig, rund oder anders geformt sein. Die Bärte sind an den Kanten 44 angeordnet und stromaufwärts und stromabwärts bezüglich der Abwickelrichtung 46 der Ausgangslagen angeordnet und erlauben so, die Flanken der Lamellen 22 durch die bartfreien Kanten 47 zu schützen. Im Falle eines runden oder ovalen (nicht dargestellten) Querschnitts sind die Särte, falls erforderlich, in derselben Weise und zu demselben Zweck angeordnet.
Diese Nadeln können ferner bezüglich der länge, der Bärte und ihrer Feinheitsnummer dem jeweiligen Zweck angepaßt sein.
Die Bärte sind auf den Kanten in Intervallen angeordnet, die für den Zweck der Nadelung der Ausgangslagen geeignet sind. Sie können über die Länge der Kanten 44 auf demselben Niveau oder versetzt zueinander angeordnet sein.
Figur 5 zeigt eine andere Nadel 12, wie sie für die übliche Nadelung von Velours verwendet wird. Die Arbeits zone 50 befindet sich an der Nadelspitze. Sie funktioniert unter denselben Bedingungen wie die Nadel gemäß Figur 4 und wird in Abhängigkeit von der herzustellenden zusammengesetzten Schicht ausgewählt.
Der vergrößerte Ansatz der Nadel weist eine Kehle 52 zum Mitnehmen von Fasern auf. Die Achse 54 dieser Kehle kann bezüglich des Halteteils 56 der Nadel in Abhängigkeit von den Bedürfnissen positioniert werden.
Figur 6 zeigt in einer analogen Ansicht wie Figur 1 eine Variante der Vorrichtung gemäß Figur 1.
Diese Vorrichtung arbeitet mit einem einzigen Nadelträger 10 zum Einbringen der Fasern der oberen Ausgangslage in die untere Ausgangslage. Der Lamellentisch 2 hat hier dieselbe Funktion wie der in Figur 1. Ein Gegentisch 64, der mit Lamellen 66 versehen ist, die dieselbe Schrittweite X wie die Lamellen des Tisches 2 aufweisen und so den Durchgang der Nadeln 12 in denselben Intervallen zwischen den Lamellen ermöglichen, trägt die untere Ausgangslage (A). Der Gegentisch 64 ist in der Höhe einstellbar, um den Durchgang von Lagen mit unterschiedlicher Dicke zu ermöglichen.
Bei diesem Verfahren stammen die Fasern der longitudinalen Verbindungslinie 14 nur aus der oberen Ausgangslage.
Diese Lösung ermöglicht die Zusammenfügung von sehr unterschiedlichen Ausgangslagen, wobei die untere Lage eine Zusammensetzung aufweisen kann, die die Verwendung der Vorrichtung gemäß Figur 1 ausschließt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 wird nur bezüglich seiner Unterschiede im Kinblick auf das Ausführuugsbeispiel gemäß Figur 6 beschrieben. Der Gegentisch 64 ist durch einen rotierenden Gegentisch ersetzt, der aus einem mit Lamellen 70 versehenen Zylinder gebildet ist.
Die Umfangslamellen des Zylinders haben dieselbe Schrittweite X wie der Lamellentisch 2 und erlauben so den Durchtritt der Nadeln durch die Zwischenräume zwischen den Lamellen.
Diese Lösung erlaubt einen leichteren Transport von unteren Ausgangslagen (A), die beispielsweise nur eine geringe Zugfestigkeit aufweisen, wie beispielsweise Lagen aus keramischen Fasern.
Die folgenden Figuren stellen Querschnitte entlang der Ebene VIII-VIII in den Figuren 1, 6 und 7 der nach den beschriebenen Verfahren ausgebildeten zusammengesetzten Schichten dar.
Figur 8 zeigt eine zusammengesetzte Schicht, die beispielsweise aus einer ersten Ausgangslage auf der Basis von beschichteten und vorverstärkten Aramidfasern 80 gebildet ist. Die andere Ausgangslage kann dann auf der Basis von beschichteten und vorverstärkten Carbonfasern 82 gebildet sein. Ein zwischengelegter Füllbestandteil 84 zwischen den longitudinalen Verbindungslinien 14 und den Lagen 80 und 82 ist beispielsweise ein thermoplastischer Kunststoff, der eine mechanische Verstärkung der Anordnung der zusammengesetzten Schicht und, falls erforderlich, ihre Wärmeverformbarkeit bewirkt. Eine der beiden Ansgangslagen kann auch eine Lage aus Glasfasern sein. Die zusammengesetzte Schicht gemäß Figur 8 ist beispielsweise mit einer Vorrichtung gemäß Figur 1 herstellbar.
Figur 9 zeigt eine zusammengesetzte Schicht, die beispielsweise aus einer ersten Ausgangslage vom Typ einer Wandbedekkung oder eines genadelten Teppichs 86 mit einer Oberflächenausführung auf ihrer Außenseite gebildet ist.
Die andere Ausgangslage ist aus beschichteten und vorverstärkten Polypropylenfasern gebildet. Die longitudinalen Verbindungslinien sind durch aus dieser Lage 88 vorstehende Fasern gebildet, die in die wandbedeckung oder den Teppich 86 hineinragen. Der Zwischenbestandteil 90 ist ein Isolationsschaum oder ein Gips oder ein Elastomerschaum, die flüssig vor der abschließenden Bearbeitung eingespritzt worden sind. Diese so gebildeten zusammengesetzten Schichten sind als Isolationsplatten (mit Schaum oder Gips) oder (mit Elastomer) als Bodenbelag für eine wiederholte Druckbelastung, wie bei einem Sportbelag, bestimmt. Es ist möglich, dem Bestandteil 90 einen weiteren Zwischenbestandteil 92 hinzuzufügen, beispielsweise einen elektrischen Heizwiderstand im Fall von Platten für isolierende Zwischenwände. Die Herstellung wird dann mit einer Vorrichtung nach Figur 6 oder 7 mit einem Nadelträger 10 auf der Seite der Schicht 88 durchgeführt.
Figur 10 zeigt eine zusammengesetzte Schicht, die aus zwei Ausgangslagen 94 gebildet ist, die ihrerseits aus Mischfasern bestehen, von denen eine Faser bei niedrigen Temperaturen schmelzbar ist. Diese schmelzbare Faser wird den Fasern, die den Träger der Ausgangslagen und 80 die Basis der zusammengesetzten Schicht bilden, in einem Anteil von 10 bis 30 % hinzugefügt. Diese Lagen 94 sind vorverfestigt und dann in der Vorrichtung durch longitudinale Verbindungslinien zusammengestellt.
Der Zwischenbestandteil 96 kann ein elektrisches Versorgungskabel sein, das über den Amboß 16 der Figur 1 zugeführt wird. In diesem Fall führen die Lamellen die Kabel 96. Diese können auch die Aufgaben der Lamellen übernehmen, wenn sie durch den Amboß 16 in Position gebracht werden.
Nach der thermischen Behandlung bildet die Anordnung eine feste Platte. Die Herstellung erfolgt mit einer Vorrichtung gemäß Figur 1. Dieses Beispiel zeigt die Möglichkeit, feste Zwischenbestandteile zur Integration in die zusammengesetzte Schicht einzuführen.
Diese festen Bestandteile können in bestimmten Fällen die Lamellen in ihrer Funktion ersetzen, wenn dies durch ihre für die Benutzung in der Vorrichtung gemäß den Figuren 1, 6 und 7 kompatible Form möglich ist.
Figur 11 zeigt eine zusammengesetzte Schicht, die aus einer Ausgangslage 100 besteht, die auf der der anderen Lage abgewandten Seite eine Oberflächenbearbeitung in Form eines vorher auf die nicht gewebte, vorverfestigte Lage geklebten Gewebes aufweist.
Die andere Ausgangslage 102 ist eine nicht gewebte, vorverfestigte Lage, wobei die Nadeln 12 des Trägers 10 die Fasern der Lage 102 anheben, um sie in die untere Ausgangslage 100 einzufügen und so die longitudinalen Verbindungslinien zu bilden. Der Zwischenbestandteil 104 füllt die am Ausgang der Lamellen zur Verfügung stehenden Zwischenräume zwischen den longitudinalen Verbindungslinien und den Lagen 100 und 102 aus, um eine zusammengesetzte Schicht vom Typ einer Mauerplatte oder, wenn das Gewebe aus Glasfaser besteht, eine Platte für den Schiffsbau oder ähnliche Verwendungen zu bilden. In diesem Fall wird die Vorrichtung gemäß den Figuren 6 oder 7 verwendet.
Figur 12 zeigt eine zusammengesetzte Schicht, die aus einer Ausgangslage 110 gebildet ist, die aus einem nicht gewebten, vorverfestigten Polyester von 80 bis 150 g/m² gebildet ist. Die andere Ansgangslage 112 besteht aus einer nicht gewebten, vorverfestigten Schicht aus Viskose von 150 bis 230 g/m².
Die beiden Lagen sind durch longitudinale Verbindungslinen verbunden, die durch die jeweiligen Fasern gebildet sind. Der Zwischenbestandteil 114 ist ein Vielfachfaden aus einem im Kontakt mit einer Flüssigkeit stark absorbierenden Polymer. Diese zusammengesetzte Lage ist für medizinische oder hygienische Anwendungen bestimmt. Das Composite wird mit einer Vorrichtung gemäß Figur 1 hergestellt. Auf der Basis dieses Prinzips können andere zusammengesetzte Schichten für industrielle Anwendungen hergestellt werden, bei denen die Absorption eines flüssigen Produkts benötigt wird.
Figur 13 zeigt eine zusammengesetzte geotextile Schicht zur Drainage oder für eine ähnliche Anwendung. Diese kann in einer Filterplatte für Flüssigkeiten bestehen, wobei das Absaugen der Flüssigkeit durch das Kapillarrohr 120 erfolgt, das hier oval dargestellt ist, jedoch jeden mit der Vorrichtung kompatiblen Querschnitt aufweisen kann. Die die zusammengesetzte Schicht bildenden Ausgangslagen können in Abhängigkeit von den gewünschten Anwendungen ausgewählt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Schicht, bei dem zwei Ausgangslagen (A) entlang longitudinaler Verbindungslinien (14) miteinander verbunden werden, wobei sie dort, wo die Verbindung ausgeführt wird, durch eine mechanische Aktion zwischen den Verbindungs linien während ihrer Ausbildung voneinander beabstandet gehalten werden, dadurch gennzeichnet, daß in dem Maß wie die beiden Lagen miteinander verbunden werden, ein Zwischenbestandteil (B, C) zwischen den Lagen geführt wird, um es in die zwischen den longitudinalen Verbindungslinien durch die genannte mechanische Aktion definierten longitudinalen Zwischenräume einzufühen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem man die Ausgangslagen (A) beiderseits einem longitudinalen Lamellentisch (2) zuführt und die Ausgangslagen (A) so miteinander verbindet, daß die longitudinalen Verbindungslinien (14) sich zwischen den Lamellen (22) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbestandteil in longitudinale, in die Lamellen eingebrachte Leitungen (26) eingeführt wird, so daß sich der Zwischenbestandteil zwischen den Ausgangslagen (A) und zwischen den Verbindungslinien (14) befindet, wenn er die Lamellen (22) verläßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen (26) der Lamellen (22) wenigstens ein Fluid oder ein Puder eingeführt wird, das sich mit wenigstens einer der Ausgangslagen (A) am Ausgang der Leitungen (26) verbindet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (B) ausgewählt wird aus wärmehärtbaren Kunststoffen, wärmeverformbaren Kunststoffen, Gipsen, Zementen, Elastomeren und Schäumen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenbestandteil ein fester Stoff (C) eingeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbestandteil (C) ausgewählt wird aus Kabeln, elektrischen Leitungen, Schläuchen, Fadenanordnungen und Fasern.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der beiden Ansgangslagen (A) eine Technik verwendet wird, die aus den Techniken Nadelung, Nähen und Schweißen ausgewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Ausgangslagen (A) aus verschiedenen Fasern ausgegangen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenbestandteil zwischen den beiden Lagen (A) ein wärmeverformbarer Kunststoff benutzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Ausgangslagen (A) einen Oberflächenfertigstellung auf der der anderen Ausgangslage abgewandten Seite aufweist und daß die beiden Ausgangslagen durch eine durch die genannte andere Ausgangslage hindurchgehende Aktion miteinander verbunden werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenbestandteil (C) absorbierende Fasern verwendet werden.

12. Vorrichtung zur Herstellung einer zusammengesetzten Schicht, insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit Einrichtungen (2, 4) zum Führen zweier Ausgangslagen parallel zueinander mit mechanischen Mitteln (22) zur Bildung eines Abstandes zwischen ihnen und Mitteln (10, 12, 18) zur Verbindung der beiden Lagen entlang longitudinaler Verbindungslinien (14) neben den genannten mechanischen Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel (19, 26) zum Führen eines Zwischenbestandteils zwischen den beiden Lagen bei deren Vorschub parallel zueinander und zum Einführen des Bestandteils in longitudinale Zwischenräume aufweist, die durch die mechanischen Mittel zwischen den longitudinalen Verbindungsmitteln (14) definiert sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verbindung der beiden Ausgangslagen (A) durch eine Nadeleinrichtung (18) gebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verbindung der beiden Ausgangslagen (A) durch eine Näheinrichtung gebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verbindung der beiden Ausgangslagen (A) durch eine Laser- oder Ultraschallverschweißeinrichtung gebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einführung eines Zwischenbestandteils (B, C) Leitungen (26) aufweist, die an ihren stromabwärts gelegenen Enden offen sind und sich zwischen den Verbindungslinien (14) erstrecken.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (2E) im Innern von den mechanischen Mitteln (22) zur Bildung eines Abstandes ausgebildet sind.