DE69606645T2

DE69606645T2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von textilgut

Info

Publication number: DE69606645T2
Application number: DE69606645T
Authority: DE
Inventors: Xavier Bathelier; Henri Genevray
Original assignee: N S C; Tarkett Sommer SA; N Schlumberger SAS
Current assignee: N S C; Tarkett Sommer SA; N Schlumberger SAS
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2016-07-27
Also published as: MXPA98000840A; AU702349B2; CA2228725A1; CZ28298A3; JP2000501789A; ES2143215T3; KR19990036035A; SI0842313T1; WO1997005315A1; EP0842313B1; AU6702396A; EP0842313A1; BR9610036A; DK0842313T3; ATE189712T1; TR199800130T1; CN1191584A; DE69606645D1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Textilgut

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren, um Textilprodukte unmittelbar aus Fasern und/oder Filamenten herzustellen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens.

Zusammenfassung des Standes der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf die Verwirklichung von Produkten, die mittels einer Technik, die "Vertikalisierungstechnik" genannt wird und von einer der Anmelderinnen entwickelt wurde, erhalten werden.
Diese Technik ist in dem europäischen Patent EP-A-0 479 880 beschrieben, und ermöglicht die Verwirklichung von speziell Boden- und/oder Wandbelägen vom Typ Mokett unmittelbar aus Fasern und/oder Filamenten, die sich in Form eines Vlieses fortbewegen.
Die beschriebene Technik besteht darin, daß die Fasern und/oder Filamente einer "transversalen Schlingenbildung", verbunden mit einer "Streckung", unterworfen werden, und eine Ansammlung der Fasern und/oder Filamente in Form eines "Pseudofadens", bei dem die Fasern und/oder Filamente parallel gemacht sind, erhalten wird.
In diesem Dokument wird beschrieben, daß die mit einer Streckung verbundene, transversale Schlingenbildung für jede einzelne Faser oder jedes einzelne Filament mit Hilfe von rotierenden Schlingenbildungselementen oder Schlingenbildungsscheiben verwirklicht wird, die auf einer bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses transversalen Achse in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind, und zwischen denen Schlingenbildungsfinger angeordnet sind. Auf diese Weise ist jede Faser oder jedes Filament im Prinzip an mindestens einer Schlingenbildung beteiligt, so daß ein Faden ohne Torsion gebildet wird, der durch die Ansammlung der verschiedenen gut parallel gemachten, elementaren Fasern und/oder Filamente erhalten wird.
Die Bedingungen, die bei der Einreichung der obenerwähnten Patentanmeldung festgelegt worden waren, schienen zwei Aspekte zu umfassen:
- Einerseits sollten die meisten Bestandteile des Vlieses, das heißt, die Fasern und/oder Filamente, einen Orientierungswinkel bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses aufweisen, der zwischen 5 und 45 Grad, und genauer zwischen 15 und 25 Grad liegt.
- Andererseits sollte das Vlies aus Fasern und/oder Filamenten zu Beginn ein geringes Gewicht pro Oberflächeneinheit, und vorzugsweise ein Gewicht zwischen 10 und 50 g/m² aufweisen.
Die Bedingung bezüglich der Orientierung, die die Fasern und/oder Filamente bezüglich der Vorschubrichtung aufweisen sollen, ist, was den unteren Winkel betrifft, eine minimale Rentabilitätsbedingung. In der Tat, unterhalb eines gewissen Winkels besteht die Gefahr, daß die Fasern und/oder Filamente bei der Verwirklichung des Pseudofadens nicht mehr richtig parallel gemacht werden, was nachteilig für die Ausbeute des Produktes ist. Was den maximalen Winkel betrifft, so ist dieser Winkel dagegen ein Winkel, der einen Kompromiß zwischen der Theorie und der Praxis darstellt, das heißt, in dem Fall, in dem die Fasern und/oder Filamente einen Winkel aufweisen, der größer als diese Grenze von 45 Grad ist, wird angenommen, daß in der Theorie das Verfahren noch verwirklicht werden kann, aber man stellt fest, daß die Fasern und/oder Filamente Kräfte erzeugen würden, die bei der durch die Interpenetration der Schlingenbildungescheiben und der Schlingenbildungsfinger gebildeten Vorrichtung mit dem Orientierungswinkel der Fasern exponentiell ansteigen, was eine Überdimensionierung der Teile, und insbesondere der Welle, die die Schlingenbildungsscheiben trägt, erfordern würde.
Bei der Verwirklichung des Prototyps, bei dem das in diesem Patent beschriebene Verfahren verwendet wird, hatte die Anmelderin daher vorgeschlagen, die erste der Bedingungen zu erfüllen, wozu eine Orientierung der Fasern bezüglich der Vorschubrichtung durch eine "transversale Vorstreckung" sichergestellt wurde, die im wesentlichen durch die Interpenetration von zwei stromaufwärts von der Schlingenbildungsscheiben/Schlingenbildungsfinger-Vorrichtung angeordneten Gruppen von Scheiben verwirklicht wurde.
Dennoch hat sich bei der Entwicklung einer Maschine von zum Beispiel 4 m Breite gezeigt, daß eine solche technische Lösung schwierig zu verwirklichen ist, und zwar aus den folgenden Gründen:
- Es ist schwierig, die laterale Expansion des Vlieses bei großer Geschwindigkeit unter zufriedenstellenden Produktivitätsbedingungen zu steuern (Bildung von Falten, ...).
- Es ist schwierig, manche Fasertypen, und insbesondere die Fasern, die eine Länge von mehr als 250 mm aufweisen, oder die kontinuierlichen Filamente in geeigneter Weise zu orientieren.
Eine Lösung für dieses spezifische Problem ist von der zweiten Anmelderin vorgeschlagen worden. Sie schlägt vor, ein Verfahren zu verwenden, das in dem Dokument EP-A-0 520 911 beschrieben ist, und bei dem aus einem Eingangsvlies aus Fasern und/oder Filamenten, das unmittelbar aus einer Karde hervorgegangen ist, mittels eines Laufs durch eine Ausbreitmaschine-Faltmaschine eine Vliesbahn verwirklicht wird, die mehrere Lagen aufweist. Danach wird diese Vliesbahn durch eine Streckmaschine laufen gelassen, die mit Rotationsmitteln versehen ist, die auf ihrem Umfang eine Garnitur zum Strecken der Vliesbahn aufweisen.
Da es zur Verwendung der sogenannten Vertikalisierungstechnik notwendig ist, das Gewicht des Vlieses unter einer gewissen Grenze zu halten, werden in der Praxis eine oder zwei Lagen über die Breite des Vlieses verwirklicht, das in die Vertikalisierungsvorrichtung eingeführt werden soll.
Der Streckgrad wird so eingestellt, daß die Fasern in dem gestreckten Produkt überwiegen gemäß zwei Orientierungen, die im wesentlichen symmetrisch zu der Längsrichtung des gestreckten Produkts sind, verteilt sind.
Außerdem ist die Längsstreckung der aus der Ausbreitmaschine-Faltmaschine herauskommenden Schicht vorzugsweise auf 3 begrenzt. In der Tat, jenseits dieser Grenze wird oft ein nicht-homogenes Produkt erhalten, das die Form eines "von Motten zerfressenen" Produktes hat.
Bei dieser beschriebenen Ausführungsform stellt man fest, daß der mittlere Orientierungswinkel der Fasern und/oder Filamente zwischen 40 und 75 Grad bezüglich der Längsrichtung des gestreckten Produktes liegt, die die Vorschubrichtung des Vlieses ist.
Man stellt fest, daß dieser Winkel besonders groß ist, und zum Teil außerhalb der in dem Patent EP-A-0 479 880 angegebenen Bereiche liegt.
Dennoch ist es bei einer solchen Konfiguration, zumindest in der Theorie, möglich, ein Verfahren durchzuführen, wie es in diesem europäischen Patent beschrieben ist.
Zusammenfassend kann man sagen, daß der hauptsächliche Nachteil der Verwendung einer Orientierungsvorrichtung, wie sie in dem Dokument EP-A-0 520 911 beschrieben ist, und die aus einer Ausbreitmaschine-Faltmaschine mit darauf folgender Streckmaschine besteht, in dem zu großen Winkel besteht, unter dem die Bestandteile des Vlieses an dem Eingang der Vertikalisierungsvorrichtung ankommen. In dem vorliegenden Fall wird angenommen, daß die auf die Schlingenbildungsscheiben, und insbesondere auf die Welle, die diese Scheiben trägt, wirkenden Kräfte zu groß sind.
Eine Lösung würde natürlich darin bestehen, die Welle, die die verschiedenen Schlingenbildungsscheiben trägt, und folglich die Schlingenbildungsscheiben zu vergrößern. Die Konfiguration, die die "automatische" Ansammlung der Fasern und/oder Filamente in Form eines Fadens ermöglicht, ist jedoch nur bei Scheibendurchmessern möglich, die kleiner als ein gewisser Wert sind.
Dies begrenzt also ebenfalls den Durchmesser der Welle, die die verschiedenen Schlingenbildungsscheiben trägt.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß bei den Zähnen, die die Schlingenbildungsscheiben aufweisen, gemäß der in dem Patent EP-A-0 479 880 beschriebenen Ausführungsform eine solche Konfiguration vorgesehen ist, daß die Fasern und/oder Filamente beim Kontakt mit den Nadeln abgehoben und ausgestoßen werden können. Diese Konfiguration begünstigt den Eingriff in das Vlies zwischen den Schlingenbildungsscheiben und den Schlingenbildungsfingern nicht.
Insbesondere nach einer Abschaltung kann der Wiedereingriff in das Vlies langwierig und schwierig sein, und in dem Fall, in dem eine manuelle Intervention erfolgt, sogar gefährlich sein. Außerdem besitzen die stromaufwärts von der Schlingenbildungsscheiben/Schlingenbildungsfinger- Vorrichtung angeordneten Vorrichtungen, wie die Karde und die Faltmaschine, eine große Trägheit, wodurch die Produktivität unvermeidlich unter akzeptable Grenzen abfällt.

Ziele der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Lösung für das gemäß dem Stand der Technik angetroffene Problem vorzuschlagen, das heißt, eine Lösung, die eine besonders starke Verringerung der Kräfte ermöglicht, die erzeugt werden, wenn vorzugsweise die Ausbreitmaschine-Faltmaschine mit darauf folgender Streckmaschine, wie in dem Dokument EP-A-0 520 911 beschrieben, verwendet wird, um die Fasern und/oder Filamente, die für die Verwendung bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Vertikalisierung, wie sie in dem Dokument EP-A-0 479 880 definiert sind, bestimmt sind, in geeigneter Weise zu orientieren.
Die vorliegende Erfindung hat außerdem zum Ziel, das Problem der schlechten Eingriffs in das Vlies zwischen den Schlingenbildungsscheiben und den Schlingenbildungsfingern zu lösen.
Weitere Vorteile werden bei der folgenden Beschreibung sichtbar werden.

Hauptsächliche kennzeichnende Elemente der vorliegenden Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Textilproduktes aus Fasern und/oder Filamenten, die sich in Form eines Vlieses in der Vorschubrichtung fortbewegen, wobei das Verfahren in herkömmlicher Weise einen Schritt aufweist, der Vorschlingenbildungsschritt genannt wird, und bei dem die Fasern und/oder Filamente einzeln einer Schlingenbildung quer zu der Vorschubrichtung, eventuell verbunden mit einer transversalen Streckung, unterworfen werden, und sich in Form eines gewellten Pseudofadens ansammeln, bei dem die Fasern und/oder Filamente parallel gemacht sind. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorschlingenbildungsschritt ein Schritt ausgeführt wird, der Wellungsschritt genannt wird. Während der Vorschlingenbildungsschritt mit Hilfe einer Vorrichtung verwirklicht wird, die durch die Interpenetration einer ersten Gruppe von Schlingenbildungsscheiben und einer ersten Gruppe von Schlingenbildungsfingern gebildet wird, wird der Wellungsschritt mit Hilfe einer Vorrichtung verwirklicht, die durch die Interpenetration einer zweiten Gruppe von Scheiben, die Wellungsscheiben genannt werden, und einer zweiten Gruppe von Fingern, die Wellungsfinger genannt werden, gebildet wird, wobei diese Vorrichtung bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses stromaufwärts von der Vorschlingenbildungsvorrichtung angeordnet ist. Um den Prozeß der vorliegenden Erfindung auszuführen, ist es notwendig, daß die Wellungsvorrichtung ein Gauge aufweist, das ein Vielfaches des Gauges der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist (das heißt, n · j, wenn j das Gauge der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist). Andererseits müssen die Abmessungen und die Anordnung der verschiedenen Elemente der Wellungsvorrichtung so berechnet werden, daß die Länge einer in der Wellungsvorrichtung erhaltenen Wellung ungefähr gleich dem Vielfachen des Gauges der Vorschlingenbildungsvorrichtung in der Wellungsvorrichtung ist.
Gemäß einer besonders einfachen, ersten Ausführungsform genügt es, ein Gauge für die Wellungsvorrichtung vorzuschlagen, das doppelt so groß wie das Gauge der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist. In diesem Fall ist die Länge einer in der Wellungsvorrichtung erhaltenen Länge doppelt so groß wie die Länge einer in der Vorschlingenbildungsvorrichtung erzeugten Länge. Bereits bei dieser Ausführungsform sind die Kräfte, je nach den verwendeten Materialien, um einen Faktor 5 bis 10 kleiner als in dem angenommenen Fall, in dem keine Wellungsvorrichtung verwendet wird.
Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann eine zweite Wellungsvorrichtung stromaufwärts von der vorhergehenden Wellungsvorrichtung vorgesehen werden, mit einem Gauge, das wiederum ein Vielfaches des Gauges der vorhergehenden Wellungsvorrichtung ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zwischen der Wellungsvorrichtung, die ein Gauge nj aufweist, und der Vorschlingenbildungsvorrichtung, wie sie oben definiert wurde, die ein Gauge j aufweist, eine zusätzliche Wellungsvorrichtung angeordnet werden, die ein Gauge j aufweist. In diesem Fall ist die Vorschlingenbildungsvorrichtung nur dazu bestimmt, den gewellten Faden durch Ansammlung der Fasern und/oder Filamente zu bilden.
In vorteilhafter Weise stellt man fest, daß die Durchmesser der Wellungsscheiben und der Welle, die diese Wellungsscheiben trägt, bei der (den) Wellungsvorrichtung(en), die stromaufwärts von der Vorschlingenbildungsvorrichtung angeordnet ist (sind), bei den Überlegungen bezüglich der Ansammlung der Fasern und/oder Filamente in Form eines Fadens nicht begrenzt sind, und daher besonders groß sein können.
Ebenso ist man nicht an die Überlegungen bezüglich der Ansammlung der verschiedenen Fasern in Form eines Fadens an dem Ende der Schlingenbildungsfinger gebunden. Auf diese Weise kann man auch ein Profil für die Zähne der Scheiben der Wellungsvorrichtung(en) vorschlagen, das völlig verschieden von demjenigen der Schlingenbildungsscheiben der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist, die dazu bestimmt ist, den Faden zu bilden. Insbesondere kann vorgesehen werden, daß die Wellungsscheiben für die Wellungsvorrichtung(en) eine Zahnung aufweisen, die entgegengesetzt zu der Zahnung der Schlingenbildungsscheiben der Vorschlingenbildungsvorrichtung gerichtet ist, um den Eingriff in das Vlies zu erleichtern.
Es gilt als vereinbart, daß bei dem vorliegenden Verfahren und der vorliegenden Vorrichtung angenommen wird, daß sie sich von dem Verfahren und der Vorrichtung ableiten, die in dem Patent EP-A-0 479 880, das einer der zwei Anmelderinnen erteilt wurde, beschrieben sind, und daß alle in diesem Dokument beschriebenen Hilfsmerkmale und Verbesserungen natürlich bei dem vorliegenden Verfahren angewandt werden können.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Fig. 1 gibt eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung zur Orientierung von Fasern und/oder Filamenten wieder, die dazu bestimmt ist, bei einem sogenannten Vertikalisierungsverfahren verwendet zu werden.
Die Fig. 2a und 2b geben eine schematische Profilansicht der Vertikalisierungsvorrichtung gemäß zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wieder.
Die Fig. 3a, 3b und 3c gegen mehrerer Vorderansichten für verschiedene Schritte des Vorschubs der Fasern und/oder Filamente durch die Wellungs- und Vorschlingenbildungsvorrichtungen wieder.
Die Fig. 4, 5 und 6 geben die Schlingenbildungskräfte für ein vorgegebenes Vlies als Funktion des Gauges (Fig. 4), als Funktion des Gewichts des Vlieses (Fig. 5), und als Funktion des Orientierungswinkels der Fasern (Fig. 6) wieder.
Die Fig. 7 gibt eine Detailansicht wieder, die die Zahnung der verschiedenen Wellungs- und Schlingenbildungsscheiben veranschaulicht.
Die Fig. 8 gibt eine bevorzugte Ausführungsform von bei dem Wellungsschritt verwendeten Scheiben in einer Schnittansicht, sowie die dort vorgesehene Zahnung wieder.
Die Fig. 9 gibt eine bevorzugte Ausführungsform wieder, bei der der Zusammenhang zwischen der Streckvorrichtung, wie sie in dem Dokument EP-A-0 520 911 beschrieben ist, und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sichtbar wird.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Die Fig. 1 gibt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung wieder, die man Vorrichtung zur Orientierung von Fasern und/oder Filamenten nennen könnte, und die in dem Dokument EP-A-0 520 911 den Gegenstand einer ausführlichen Beschreibung gebildet hat.
Gemäß der in der Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform werden die Fasern und/oder Filamente bei 1 und 2 einem Schritt zur Mischung und Bearbeitung der Materialien unterworfen, so daß nach Durchlauf durch eine Karde 3 ein erstes Vlies 00 gebildet wird, das ein Gewicht von ungefähr 20 g/m² bei einer Breite von 2,5 m aufweist. Die Vorschubgeschwindigkeit beträgt ungefähr 100 m/Minute.
In diesem Stadium wird das Vlies gemäß der in dem europäischen Patent EP-A-0 520 911 beschriebenen Technik behandelt, das heißt, es wird in eine Ausbreitmaschine- Faltmaschine 5 eingeführt, so daß das aus der Karde 3 hervorgegangene Vlies aus Fasern und/oder Filamenten nacheinander mehrere Male gefaltet wird.
Danach wird das gefaltete Vlies, das auch "Vliesbahn" 0 genannt wird, in eine Streckmaschine 7 eingeführt, wie sie in dem Dokument EP-A-0 520 911 beschrieben ist. Diese Vorrichtung ist mit Rotationsmitteln versehen, die auf ihrem Umfang eine Garnitur aufweisen, die Spitzen umfaßt, die bis in den Kern der Vliesbahn 0 eindringen.
Zur Verwirklichung eines Vlieses 10, das für eine Vertikalisierungsmaschine mit einer Breite von mehr als 4 m bestimmt ist, ist es natürlich notwendig, daß die Länge der Ausbreit-Falt-Vorrichtung größer als dieser Wert ist, und vorzugsweise ungefähr 5 m beträgt.
Da die eine der Bedingungen, um das sogenannte Vertikalisierungsverfahren auszuführen, ein relativ niedriges Gewicht des Vlieses 10 ist, werden bei der vorliegenden Ausführungsform mit Hilfe der Ausbreit-Falt-Vorrichtung nur eine oder zwei Lagen gebildet.
Außerdem wird der Streckgrad bei der Streckvorrichtung so eingestellt, daß die Fasern und/oder Filamente in dem gestreckten Vlies 10 überwiegend gemäß zwei Richtungen verteilt sind, die im wesentlichen symmetrisch zu der Längsrichtung des gestreckten Produktes sind, die die Vorschubrichtung des Vlieses 10 ist.
Der Winkel a2, unter dem sich die Fasern überwiegend bezüglich dieser Vorschubrichtung orientieren, kann leicht berechnet werden.
In der Tat, wenn:
- Le die Eingangsbreite des Vlieses 00 ist,
- Np die Anzahl der von der Faltvorrichtung gebildeten Lagen ist,
- Ls die Breite der gefalteten Vliesbahn 0 ist,
- a1 der Halbwinkel der Faltung bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses 00 ist,
- E der Streckgrad ist,
- Le2 die Breite des Vlieses 10 am Ausgang der Streckvorrichtung ist,
und
- a2 der Halbwinkel, nach der Streckung, bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses 00 ist, die orthogonal zu der Vorschubrichtung des Vlieses 10 ist,
erhält man leicht:
tg(a1) = Le/2*Np*Ls
In der Praxis stellt man fest, daß der Streckgrad vorzugsweise auf 3 begrenzt ist, um eine schlechte Kohäsion des Vlieses (von Motten zerfressenes Produkt) zu vermeiden. Dies bedeutet, daß bei diesem Ausführungsbeispiel ein Winkel a3 (komplementärer Winkel von a2) zwischen 40 und 75 Grad erhalten wird.
Die Fig. 2a und 2b geben die Vertikalisierungsvorrichtung gemäß zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wieder. In jedem Fall besteht diese Vorrichtung in herkömmlicher Weise aus einer ersten Gruppe von auf einer Querwelle 93 angeordneten Schlingenbildungsscheiben 91, zwischen denen Schlingenbildungsfinger 95 eingeschoben werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine zweite Vorrichtung, die Wellungsvorrichtung genannt wird, stromaufwärts von der Vorschlingenbildungsvorrichtung angeordnet. Diese Wellungsvorrichtung besteht aus einer Gruppe von auf einer Welle 103 angeordneten Wellungsscheiben 101, zwischen denen Wellungsfinger 105 eingeschoben werden.
Bei der in der Fig. 2a wiedergegebenen Ausführungsform sind die Wellungsfinger 105 und die Schlingenbildungsfinger 95 auf entgegengesetzten Seiten der jeweiligen Wellungsscheiben und Schlingenbildungsscheiben angeordnet. Dies ermöglicht einen "S"-förmigen Eingriff in das Vlies zwischen den Wellungsscheiben und den Schlingenbildungsscheiben.
Bei der in der Fig. 2b wiedergegebenen Ausführungsform sind die Wellungsfinger 105 und die Schlingenbildungsfinger 95 auf der gleichen Seite der Wellungsscheiben und Schlingenbildungsscheiben angeordnet, wodurch zum Beispiel ein "V"-förmiger Eingriff in ein Vlies begünstigt wird.
Dabei ist anzumerken, daß das Gauge, gemäß dem die Wellenscheiben der Wellungsvorrichtung angeordnet sind, ein Vielfaches des Gauges der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist.
Die Fig. 2a und 2b geben zwei besonders einfache Ausführungsformen wieder, bei denen man für ein Gauge j der Vorschlingenbildungsvorrichtung ein Gauge 2j der Wellungsvorrichtung hat.
Natürlich können andere Ausführungsformen, die einen größeren Multiplikationsfaktor, oder eine Aufeinanderfolge mehrerer Wellungsvorrichtungen haben, ebenfalls in Betracht gezogen werden.
Die Fig. 3 geben mehrere Vorderansichten der verschiedenen Elemente wieder, aus denen die zwei Vorrichtungen für die Vorschlingenbildung und die Wellung bestehen, bei denen Schlingenbildungsscheiben und die Schlingenbildungsfinger, sowie die Wellungsscheiben und die Wellungsfinger schematisch dargestellt sind.
Im einzelnen gibt die Fig. 3a das Verhalten der Fasern und/oder Filamente in der Wellungsvorrichtung genannten Vorrichtung wieder, die bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses 10 am weitesten stromaufwärts angeordnet ist. Man stellt fest, daß die Fasern und/oder Filamente, die auf diese Wellungsvorrichtung treffen, einzeln einer Wellung unterworfen werden, die eine Periode aufweist, die natürlich gleich dem Gauge der Wellungsvorrichtung ist.
Bei der in den Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform ist das Gauge der Wellungsvorrichtung einfach doppelt so groß wie das Gauge der Vorschlingenbildungsvorrichtung, wo die Bildung des eigentlichen Fadens erfolgt.
Die Fig. 3b gibt den Schritt zum Transfer der Fasern und/oder Filamente von der Wellungsvorrichtung nach der Vorschlingenbildungsvorrichtung wieder. In diesem Fall sind die Schlingenbildungsscheiben 91 der Vorschlingenbildungsvorrichtung genau in der Verlängerung der Finger 105 der Wellungsvorrichtung, aber ebenfalls in der Verlängerung der Scheiben 101 der Wellungsvorrichtung angeordnet. Folglich stellt man fest, daß es bei der Vorschlingenbildungsvorrichtung doppelt so viele Scheiben wie bei der Wellungsvorrichtung gibt.
Es kann natürlich in Betracht gezogen werden, die Wellungsfinger durch irgendein anderes krummliniges Element zu ersetzen, das die gleiche Funktion erfüllt.
In der Fig. 3c ist das Verhalten der Fasern und/oder Filamente in der Vorschlingenbildungsvorrichtung genannten Vorrichtung wiedergegeben, die am weitesten stromabwärts gelegen ist, und die die Verwirklichung des gewellten Pseudofadens ermöglicht, der durch die Ansammlung der Fasern und/oder Filamente erhalten wird.
In dem Fall, in dem die Vorschlingenbildungsvorrichtung ein Gauge aufweist, das nur halb so groß wie das Gauge der Wellungsvorrichtung ist, ist es wichtig, zu überprüfen, ob die Länge der bei den Fasern und/oder Filamenten in der Wellungsvorrichtung erhaltenen Wellung gleich oder nahezu gleich der doppelten Länge der Wellung der Fasern und/oder Filamente ist, die von der Vorschlingenbildungsvorrichtung erzeugt wird, um den Pseudofaden zu bilden.
Auf diese Weise wird jede zusätzliche Streckung innerhalb des Materials bei der Vorschlingenbildungsvorrichtung vermieden, da die Streckkraft praktisch vollständig von der ersten Welle, die die Wellungsscheiben trägt, aufgenommen wird.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist es notwendig, die Anordnung und die Größe der verschiedenen Wellungsscheiben oder Schlingenbildungsscheiben bezüglich der entsprechenden Wellungsfinger oder Schlingenbildungsfinger, und insbesondere ihren Interpenetrationsgrad bei der Wellungsvorrichtung und der Vorschlingenbildungsvorrichtung genau zu berechnen.
Die Fig. 4, 5 und 6 geben die Schlingenbildungskräfte, entweder als Funktion des Gauges, oder als Funktion des Gewichts des Vlieses, oder als Funktion des Orientierungswinkels der Fasern wieder, wobei die anderen Parameter in jedem der Fälle fest sind.
Im einzelnen gibt die Fig. 4 die Wellungskräfte als Funktion des Gauges in dem Fall eines konstanten und zu 20 g/m² gewählten Vliesgewichtes wieder, wobei die Fasern einen mittleren Orientierungswinkel von 45 bezüglich der Vorschubrichtung aufweisen. Diese Kräfte wurden für zwei Arten von Materialien berechnet: ein Vlies aus Polyamid (PA), und ein Vlies aus Polypropylen (PP). Dennoch stellt man fest, daß die Ergebnisse in den zwei Fällen ziemlich ähnlich sind, und die Kräfte in spektakulärer Weise als Funktion des Gauges abnehmen, insbesondere in dem Bereich eines Gauges von 1/8 Zoll (3,175 mm) bis 2/8 Zoll (6,350 mm).
Man schätzt, daß für ein Vlies von 20 g/m², das bei einer Vorschlingenbildungsvorrichtung ankommt, die ein doppelt so großes Gauge (2/8 Zoll) aufweist wie die endgültige Schlingenbildungsvorrichtung, die ein Gauge von 1/8 Zoll aufweist, die Kräfte, die in der endgültigen Schlingenbildungsvorrichtung erhalten werden, um einen Faktor 4 gegenüber dem Fall verringert sind, in dem keine Vorschlingenbildungsvorrichtung verwendet wird.
Die Fig. 5 gibt, wiederum für den Fall eines Vlieses aus Polypropylen (PP) und eines Vlieses aus Polyamid (PA), die Wellungskräfte als Funktion des Vliesgewichtes P (g/m²) für ein festes Gauge wieder, das zu 1/8 Zoll gewählt wurde, wobei die Fasern einen mittleren Orientierungswinkel von 45 bezüglich der Vorschubrichtung aufweisen.
Man stellt fest, daß das Verhalten bei den zwei Arten von Vliesen ziemlich ähnlich ist, und daß die Kräfte ab einem Wert von 20 g/m² stark zunehmen.
Die Fig. 6 gibt die Wellungskräfte als Funktion des Orientierungswinkels α der Fasern wieder für ein Vlies, das ein Gewicht von 20 g/m² aufweist, und bei dem das Gauge 1/8 Zoll beträgt, und zwar für zwei Materialien, ein Vlies aus Polyamid (PA), und ein Vlies aus Polypropylen (PP).
Man stellt erneut fest, daß die Kräfte als Funktion des Orientierungswinkels der Fasern exponentiell ansteigen.
Ein weiterer, besonders wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Beseitigung des Problems des schlechten Eingriffs in das Vlies bei der Vertikalisierungsvorrichtung.
In der Tat, die Wellungsvorrichtung ist, was die Zahnung betrifft, nicht mehr den gleichen Bedingungen unterworfen wie die Vorschlingenbildungsvorrichtung, die die Ansammlung der Fasern und/oder Filamente in Form eines Fadens ermöglichen muß.
In der Tat, gemäß dem Dokument EP-A-0 479 880 war es notwendig, daß die Zahnung der in der Vorschlingenbildungsvorrichtung gelegenen Schlingenbildungsscheiben so geformt war, daß eine richtige und geeignete Ansammlung der Fasern und/oder Filamente in dem Öhr der Nadeln erhalten wird, um einen gewellten Faden zu erzeugen, was natürlich bei der Zahnung der Wellungsscheiben der Wellungsvorrichtung nicht mehr der Fall ist.
Man könnte insbesondere in Betracht ziehen, die Zahnung der Wellungsscheiben der Wellungsvorrichtung so zu verwirklichen, daß der Eingriff in das Vlies bei der Vertikalisierungsvorrichtung begünstigt wird.
In der Fig. 7 sind die Zahnungen der Wellungsvorrichtung und der Vorschlingenbildungsvorrichtung wiedergegeben. Man stellt fest, daß die Zahnung der Wellungsvorrichtung entgegengesetzt zu der Zahnung der Vorschlingenbildungsvorrichtung gerichtet ist und den Eingriff in das Vlies begünstigt.
In der Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel von Wellungsscheiben wiedergegeben, die bei der Wellungsvorrichtung verwendet werden können, und die eine Zahnung aufweisen, die bei der Vertikalisierungsvorrichtung einen leichten Eingriff in das Vlies und die Mitnahme des Vlieses ermöglichen.
Bei dieser wiedergegebenen Ausführungsform besteht die Wellungsscheibe im wesentlichen aus zwei Teilen:
- Der erste Teil ist eine abgeschrägte Scheibe 201, die sehr gut poliert ist, und eventuell einer Oberflächenbehandlung unterworfen wurde, um den Reibungskoeffizienten bezüglich der Faser zu verringern. Diese Scheibe bildet den Boden der Zahnung und ermöglicht das leichte seitliche Gleiten der Fasern und/oder Filamente.
- Der zweite Teil der Scheibe besteht aus einer ausgeschnittenen Scheibe 203, die zum Beispiel auf den ersten Teil aufgeschweißt wird, und die ermöglicht, die Spitze der Zahnung zu bilden, die den Eingriff in das Vlies und die Mitnähme des Vlieses ermöglicht.
Wenn Wellungsscheiben verwendet werden, wie sie in der Fig. 8 wiedergegeben sind, ergibt sich ein ausgezeichnetes Verhalten des Materials, wodurch die Wellungskräfte in der Wellungsvorrichtung noch weiter verringert werden können.
In der Fig. 9 ist die in dem Dokument EP-A-0 520 911 beschriebene Streckvorrichtung wiedergegeben, die aus einer Reihe von aufeinanderfolgenden Zylindern besteht, und bei der der letzte Zylinder, der dieser Streckvorrichtung 7 angehört, in der Verlängerung der ersten der Wellungsscheiben der Wellungsvorrichtung 9 angeordnet ist, so daß das aus den Fasern und/oder Filamenten bestehende Vlies direkt am Ausgang der Streckvorrichtung mitgenommen werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Textilproduktes aus Fasern und/oder Filamenten, die sich in Form eines Vlieses in der Vorschubrichtung fortbewegen, aufweisend einen Vorschlingenbildungsschritt, bei dem die Fasern und/oder Filamente einzeln einer Schlingenbildung quer zu der Vorschubrichtung unterworfen werden, eventuell verbunden mit einer transversalen Streckung, und sich in Form eines gewellten Pseudofadens ansammeln, bei dem die Fasern und/oder Filamente parallel gemacht sind, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorschlingenbildungsschritt ein Schritt ausgeführt wird, der Wellungsschritt genannt wird, und der darin besteht, daß die Fasern und/oder Filamente einer Wellung unterworfen werden, deren Periode und Evolute gleich einem Vielfachen der Periode und der Evolute der bei dem Vorschlingenbildungsschritt erzeugten "Wellung" sind.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 1, aufweisend eine Vorrichtung, die Vorschlingenbildungsvorrichtung genannt wird, und die durch die Interpenetration einer ersten Gruppe von Schlingenbildungsscheiben (91) und einer ersten Gruppe von Schlingenbildungsfingern (95) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Wellungsvorrichtung aufweist, die durch die Interpenetration einer zweiten Gruppe von Scheiben, die Wellungsscheiben (101) genannt werden, und einer zweiten Gruppe von Fingern, die Wellungsfinger (105) genannt werden, gebildet wird, und die ein Gauge aufweist, das gleich einem Vielfachen des Gauges der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen und die Anordnung der verschiedenen Elemente der Wellungsvorrichtung so berechnet sind, daß die Evolute der in der Wellungsvorrichtung erhaltenen Wellung gleich dem Vielfachen des Gauges der Vorschlingenbildungsvorrichtung in der Wellungsvorrichtung ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gauge der Wellungsvorrichtung gleich dem Doppelten des Gauges der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist.

5. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Wellungsvorrichtung stromaufwärts von der vorhergehenden Wellungsvorrichtung angeordnet ist, die ein Gauge aufweist, das ebenfalls gleich einem Vielfachen des Gauges der vorhergehenden Wellungsvorrichtung ist.

6. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wellungsvorrichtung und der Vorschlingenbildungsvorrichtung eine zusätzliche Wellungsvorrichtung angeordnet ist, deren Gauge gleich dem Gauge der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist.

7. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung der Wellungsscheiben der Wellungsvorrichtung verschieden von derjenigen der Schlingenbildungsscheiben der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist.

8. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Wellungsscheiben, die der Wellungsvorrichtung (den Wellungsvorrichtungen) angehören, größer als, oder ebensogroß wie der Durchmesser der Schlingenbildungsscheiben der Vorschlingenbildungsvorrichtung ist.

9. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben aus zwei Teilen verwirklicht sind, wobei der erste Teil aus einer abgeschrägten Scheibe (201) besteht, die sehr gut poliert ist und eventuell einer Oberflächenbehandlung unterworfen wurde, um den Reibungskoeffizienten bezüglich der Faser zu verringern, und der zweite Teil aus einer ausgeschnittenen Scheibe (203) besteht, die vorzugsweise auf den ersten Teil aufgeschweißt ist und die Spitze der Zahnung bildet.