EP0411647A1 - Verfahren zum Herstellen genadelter, strukturierter und gemusterter textiler Velourbahnen - Google Patents
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- D04H18/00—Needling machines
- D04H18/02—Needling machines with needles
Definitions
- the invention relates to a method for producing needled, structured and patterned textile velor webs from non-woven fabrics and textile fiber material.
- a system for the production of structured textile velor needle felt webs which consists of a mechanically or an aerodynamically operating fleece laying machine, a pre-needle machine and a velor needle machine, in which at least the velor needle machine with a fleece to be needled and Endless brush band serving as a stitch pad is composed of a plurality of brush plates carrying the tufts of bristles, the outer edges of which are formed in a zigzag shape such that the edges of adjacent brush plates engage in such a way that the tufts of bristles have the same distances from one another along the outer edges such as those in the inner area of the brush plate, the bristles of the bristle tufts are ground conically or wedge-shaped at their free end, the hold-down plate rests on the nonwoven web and presses it down t will be used for the three-dimensional structuring of the pre-needled nonwoven crown needles.
- the invention has for its object to develop a method by means of which it is possible in a simple manner with the least possible outlay on equipment to produce versatile and also differently patterned or structured textile velor webs from needle felt.
- a method is proposed according to the invention, which consists in that at least one pattern-producing layer of textile fibers, in particular staple fibers, which differ from the fibers of the carrier web with regard to their color and / or differentiate their shape and / or their material and / or their degree of fineness and / or their orientation, apply them over the whole or part of the surface and finally subject this web to a further one-stage or possibly multi-stage needling for the purpose of forming a structured and patterned velor web, the fibers applied to the carrier web being pushed through to the bottom of the web until they are visible, the poles of which come to lie essentially in the plane of the lower surface of the web.
- crown needles can also be used in addition to the fork needles if the desired structuring of the carrier web requires this. In most cases, it is sufficient to use a single needle unit for the structuring, which may be equipped with two parallel needle bars.
- the carrier web can be produced from a wide variety of primary materials, either from a pre-needled non-woven fabric or a pre-needled non-woven web with fibers oriented essentially in the longitudinal or transverse direction of the web.
- the primary material can be one or more layers. It is also possible that the individual layers Contain fibers that are oriented in very specific directions within the web. Such materials are produced in a manner known per se with the aid of machines or apparatus known per se.
- the application of the fiber material required for the patterning of the textile needle velor webs can be done by placing a full or partial surface of a further fiber material web in strip form on the carrier web and then further treating it, as already stated.
- a further fiber material web in strip form on the carrier web and then further treating it, as already stated.
- the fibers In order to optimally obtain the desired patterning of the end product, the fibers have the like in the nonwovens applied to the carrier web or the like. flat fiber structures or their sections have an orientation which runs transversely to the main orientation of the fibers in the carrier web. As a result, the fibers effecting the pattern are optimally grasped by the fork needles and pressed through the carrier web on the underside thereof, which is later the top side of the end product.
- the staple fibers effecting the pattern can be applied in whole or in part to the carrier web with the aid of a continuous or discontinuous or intermittent air stream, which is expediently done by separating the air stream loaded with fibers from at least one mouthpiece, which is located above the carrier track, can emerge;
- the fibers conveyed by the air flow are deposited on the carrier web, specifically at those points where the mouthpiece or the mouthpieces are located.
- a vacuum is created below the carrier web in the area in which the mouthpiece or mouthpieces are located above it, in order to hold the staple fibers deposited on the carrier web in particular in accordance with a predetermined pattern so that they are held by the air flow promoting the fibers and escaping to the side cannot be blown away to the side.
- the mouthpieces at the end of an assembly for transporting the staple fibers with the aid of an air stream can be designed in a wide variety of ways. If the staple fibers used for the pattern are to be distributed homogeneously on the carrier web, the mouthpiece extends over its entire width. If one wishes to lay down the staple fibers in strip form on the carrier web, several mouthpieces are expediently arranged along a row above the carrier web, the width of the mouthpieces corresponding to the width of the strips of deposited pattern fibers. However, it is also possible to provide one or more mouthpieces which are arranged in a stationary or movable manner above the carrier web.
- the drive units for the mouthpiece or mouthpieces can be actuated according to a predetermined computer-controlled program, in order in this way to deposit the fibers used for the pattern at very specific points on the moving carrier web.
- Another variant of the method according to the invention is that one or the like fibers on the carrier web in the form of a yarn or a plurality of yarns or rovings or slivers. deposits, but the fibers are so loosely integrated in their composite that they can be pushed through the carrier web with the help of the needles for patterning purposes. It can be the case with the yarns, rovings, fiber slivers or the like. are endless fiber structures or finite pieces of the same, which are either laid out in a tangled and irregular manner or, if appropriate, also in a predetermined pattern on the carrier web.
- the yarns or pieces of yarn or the like. can be wound on spools which are mounted in a gate movable over the carrier web. They are deducted for the purpose of storage from the coil in an appropriate manner and how mentioned, confused or patterned on the carrier web. This can be done with the help of an air stream or, if necessary, with the help of mechanical throwing or depositing devices. It is also possible to provide for the mentioned purpose numerically controlled and movable over the carrier web support arms on which the spools of the wound yarn or pieces of yarn or the like. are stored.
- a brush belt with as homogeneous as possible, from the tips of Bristles formed surface so that the best possible support of the material web is carried out.
- a brush belt has become known from DE-OS 34 44 763. It has already proven itself in practice and is therefore also ideally suited for the method under consideration here, since there are no gaps or spots in the surface of the brush strip with a smaller or denser bristle population.
- the preliminary product or products that were formed to form the nonwoven web for the purpose of structuring it can be stretched in a manner known per se depending on the orientation of the fibers contained in the nonwoven or in other directions. This method is known per se and therefore requires no further explanation.
- fork needles are used, in which the planes in which the forks are located lie transversely to the direction of the fibers which are pushed through the carrier web in the form of pile loops by the forks should.
- crown needles or optionally other shaped needles can also be used in addition to the fork needles.
- the needles used here in groups are attached to one or more needle bars that can be moved up and down, the individual needle bars together in time and synchronously or else asynchronously with one another or also individually and are independently movable. Decisive for the movement of the individual needle bar is in particular the desired pattern. It is important here to change the distance between the needles and the plane of the nonwoven to be needled or the support surface of the carrier web during operation in the last needling stage, depending on the pattern to be generated.
- the needle units and / or the carrier web or their support can be adjusted mechanically or electrically or also hydraulically in the manner specified above.
- the needle bars are not filled with needles over their entire width, but only in places or areas, so that there are practically no limits to the variety of patterns that can be generated.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen genadelter, strukturierter und gemusterter textiler Velourbahnenbahnen aus Faservliesen und textilem Fasermaterial.
- Aus der DE-OS 34 44 763 ist eine Anlage zum Herstellen von strukturierten textilen Velournadelfilzbahnen bekannt, welche aus einer mechanisch bzw. einer aerodynamisch arbeitenden Vlieslegemaschine, einer Vornadelmaschine und einer Velournadelmaschine besteht, bei welcher wenigstens die Velournadelmaschine mit einem das zu nadelnde Vlies tragenden und als Stichunterlage dienenden endlosen Bürstenband ausgerüstet ist, welches aus einer Vielzahl von die Borstenbüschel tragenden Bürstenplatten zusammengesetzt ist, deren Außenkanten zickzackförmig derart ausgebildet sind, daß die Kanten jeweils einander benachbarter Bürstenplatten in der Weise ineinandergreifen, daß die Borstenbüschel entlang den Außenkanten die gleichen Abstände voneinander haben wie die im inneren Bereich der Bürstenplatte, die Borsten der Borstenbüschel an ihrem freien Ende konisch oder keilförmig angeschliffen sind, die Niederhalteplatte auf der Faservliesbahn aufliegt und gegen diese niedergedrückt wird und zur dreidimensionalen Strukturierung des vorgenadelten Faservlieses Kronennadeln Anwendung finden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mittels dessen es in einfacher Weise bei geringstmöglichem apparativem Aufwand möglich ist, vielseitig und auch unterschiedlich gemusterte bzw. strukturierte textile Velourbahnen aus Nadelvlies herzustellen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, das darin besteht, daß man auf eine ein- oder mehrlagige vorgenadelte Faservliesbahn wenigstens eine eine Musterung bewirkende Lage von textilen Fasern, insbesondere Stapelfasern, die sich von den Fasern der Trägerbahn hinsichtlich ihrer Farbe und/oder ihrer Form und/oder ihres Materials und/oder ihres Feinheitsgrades und/oder ihrer Orientierung unterscheiden, ganz- oder teilflächig aufbringt und schließlich diese Bahn zum Zwecke der Bildung einer strukturierten und gemusterten Velourbahn einer weiteren ein- oder gegebenenfalls auch mehrstufigen Nadelung unterwirft, wobei die auf die Trägerbahn aufgebrachten Fasern bis zu ihrer Sichtbarkeit auf der Unterseite der Bahn durch diese hindurchgedrückt werden, wobei deren Pole im wesentlichen in der Ebene der unteren Oberfläche der Bahn zu liegen kommen.
- Vorzugsweise wird man zur Herstellung der strukturierten Velourbahnen Gabelnadeln verwenden. Man kann jedoch auch oder zusätzlich zu den Gabelnadeln Kronennadeln verwenden, wenn die gewünschte Strukturierung der Trägerbahn dies erfordert. In den meisten Fällen genügt es, für die Strukturierung ein einziges Nadelaggregat, das gegebenenfalls mit zwei einander parallelen Nadelbalken ausgerüstet ist, einzusetzen.
- Die Trägerbahn kann aus unterschiedlichsten Vormaterialien hergestellt werden, und zwar entweder aus einem vorgenadelten Wirrfaservlies oder einer vorgenadelten Faservliesbahn mit im wesentlichen in Bahnlängs- oder Bahnquerrichtung orientierten Fasern. Das Vormaterial kann ein- oder mehrlagig sein. Auch ist es möglich, daß die einzelnen Lagen Fasern enthalten, die in ganz spezifischen Richtungen innerhalb der Bahn orientiert sind. Die Herstellung solcher Vormaterialien erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe an sich bekannter Maschinen bzw. Apparate.
- Das Aufbringen des für die Musterung der textilen Nadelvelourbahnen benötigten Fasermaterials kann dadurch geschehen, daß man eine weitere aus einem Vlies bestehende Fasermaterialbahn ganzflächig oder teilflächig in Streifenform auf die Trägerbahn auflegt und diese dann, wie bereits angegeben, weiterbehandelt. Anstelle großflächiger oder streifenförmiger Vliesbahnen kann man auch, je nach der gewünschten Musterung, eine Vielzahl flächiger Teilstücke einer Faservliesbahn mit gewünschter geometrischer Form auf die Trägerbahn auflegen, welche diese dann stellenweise bedecken.
- Stanzt man aus einer Faservliesbahn regelmäßig im Rapport oder unregelmäßig Teilstücke beliebiger geometrischer Form aus, so kann man einerseits die ausgestanzten Teilstücke oder die Vliesbahn, aus welcher diese ausgestanzt wurden, auf die Trägerbahn aufbringen.
- Um die erwünschte Musterung des Endprodukts in optimaler Weise zu erhalten, haben die Fasern in den auf die Trägerbahn aufgebrachten Faservliesen od.dgl. flächigen Fasergebilden oder deren Teilstücken eine Orientierung, die quer zur Hauptorientierung der Fasern in der Trägerbahn verlauft. Dadurch werden die die Musterung bewirkenden Fasern von den Gabelnadeln optimal erfaßt und durch die Trägerbahn auf deren Unterseite, die dann später die Oberseite des Endprodukts ist, hindurchgedrückt.
- Nach einer weiteren Variante des Verfahrens kann man die die Musterung bewirkenden Stapelfasern mit Hilfe eines kontinuierlichen oder diskontinuierlichen oder intermittierenden Luftstroms ganz- oder teilfächig auf die Trägerbahn aufbringen, was zweckmäßigerweise dadurch geschieht, daß man den mit Fasern beladenen Luftstrom aus wenigstens einem Mundstück, welches sich oberhalb der Trägerbahn befindet, austreten läßt; dadurch werden die vom Luftstrom geförderten Fasern auf der Trägerbahn niedergeschlagen, und zwar an denjenigen Stellen, wo sich das Mundstück oder die Mundstücke befinden. Gegebenenfalls kann es von Vorteil sein, daß unterhalb der Trägerbahn in demjenigen Bereich, in welchem sich oberhalb desselben das oder die Mundstücke befinden, ein Vakuum erzeugt wird, um die insbesondere gemäß eines vorbestimmten Musters auf der Trägerbahn abgelegten Stapelfasern auf dieser festzuhalten, damit sie von dem die Fasern fördernden und zur Seite entweichenden Luftstrom nicht seitlich weggeweht werden können.
- Die Mundstücke am Ende eines Aggregats zum Antransport der Stapelfasern mit Hilfe eines Luftstroms können in unterschiedlichster Weise ausgestaltet sein. Sollen die der Musterung dienenden Stapelfasern homogen auf der Trägerbahn verteilt werden, so erstreckt sich das Mundstück über dessen ganze Breite. Wünscht man die Stapelfasern streifenförmig auf der Trägerbahn abzulegen, so sind zweckmäßigerweise mehrere Mundstücke längs einer Reihe oberhalb der Trägerbahn angeordnet, wobei die Breite der Mundstücke der Breite der Streifen abgelegter Musterungsfasern entspricht. Es ist aber auch möglich, ein oder mehrere Mundstücke vorzusehen, die stationär oder beweglich oberhalb der Trägerbahn angeordnet sind. Sind das oder die Mündstücke im Rahmen eines Koordinatensystems längs einer X- und/oder Y-Achse beweglich, so können die Antriebsaggregate für das oder die Mundstücke nach einem vorbestimmten computergesteuerten Programm betätigt werden, um auf diese Weise die der Musterung dienenden Fasern an ganz bestimmten Stellen auf der sich bewegenden Trägerbahn abzulegen.
- Es ist aber auch möglich, die auf die Trägerbahn aufgebrachte Faserschicht aus einzelnen mittels eines Luftstroms abgelegten Fasern mit Hilfe eines Schablonenbandes abzudecken, in welchem sich der gewünschten Musterung entsprechende Ausschnitte befinden, so daß die im Bereich der Ausschnitte befindlichen Fasern mittels einer Saugeinrichtung wieder abgesaugt werden können; dadurch bleiben die vom Schablonenband abgedeckten Fasern der Faserschicht auf der Trägerbahn liegen und können dann in erwähnter Weise bearbeitet werden.
- Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man auf der Trägerbahn Fasern in Form eines Garns oder mehrerer Garne oder Vorgarne oder Faserlunten od.dgl. ablegt, deren Fasern jedoch in ihrem Verbund so locker eingebunden sind, daß sie zu Musterungszwecken mit Hilfe der Nadeln durch die Trägerbahn hindurchgestoßen werden können. Es kann sich bei den Garnen, Vorgarnen, Faserlunten od.dgl. um endlose Fasergebilde oder um endliche Stücke derselben handeln, die entweder wirr und unregelmäßig oder gegebenenfalls auch nach einem vorbestimmten Muster auf der Trägerbahn abgelegt werden.
- Die Garne oder Garnstücke od.dgl. können auf Spulen aufgewickelt sein, die in einem über der Trägerbahn bewegbaren Gatter gelagert sind. Sie werden zum Zwecke der Ablage von der Spule in zweckentsprechender Weise abgezogen und, wie erwähnt, wirr oder mustergemäß auf die Trägerbahn aufgelegt. Dies kann mit Hilfe eines Luftstroms oder gegebenenfalls mit Hilfe mechanischer Abwurf- oder Ablageeinrichtungen geschehen. Auch ist es möglich, für den erwähnten Zweck numerisch gesteuerte und über der Trägerbahn bewegbare Tragarme vorzusehen, an welchen die Spulen der aufgewickelten Garne bzw. Garnstücke od.dgl. gelagert sind.
- Spezielle bzw. zusätzliche Struktureffekte lassen sich dadurch erzielen, daß man anstatt von oder zusätzlich zu lockeren Garnen u.dgl. fester gedrehte Garne oder Garnstücke verwendet, die schlingenbildend durch die Trägerbahn hindurch gestoßen werden.
- Anstelle einzelner Garne, Vorgarne oder Faserlunten od.dgl. ist es auch möglich, aus diesen bestehende flächige Gebilde auf die Trägerbahn aufzulegen, die beispielsweise lockere Gewebe in Gitterform oder lockere Gewirke od.dgl. sein können, in welchen die Garne usw. geradlinig oder in Kurvenform angeordnet sind.
- Es kann von Vorteil sein, die auf die Trägerbahn aufgebrachten Fasern, in welcher Form und in welchem Verbund auch immer, mit einer weiteren Faservliesbahn abzudecken. Dies kann sowohl vor der einzigen oder einer zweiten Vernadelungsstufe geschehen. Dadurch wird erreicht, daß die der Musterung dienenden Fasern von der Rückseite her beim fertigen Produkt nicht mehr als solche erkennbar sind.
- Vorzugsweise verwendet man zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Unterlage für die Materialbahn zum Zwecke ihrer Bearbeitung während aller Verfahrensschritte ein Bürstenband mit möglichst homogener, von den Spitzen der Borsten gebildeten Oberfläche, so daß eine bestmögliche Abstützung der Materialbahn erfolgt. Ein derartiges Bürstenband ist aus der DE-OS 34 44 763 bekanntgeworden. Es hat sich in der Praxis bereits hervorragend bewährt und ist daher auch für das vorliegend in Betracht kommende Verfahren optimal geeignet, da in der Oberfläche des Bürstenbandes keine Lücken oder Stellen mit geringererer oder dichtererer Borstenbesetzung vorhanden sind. Je nach den speziellen Anforderungen an das Endprodukt kann man das oder die Vorprodukte, die zur Bildung der Faservliesbahn zum Zwecke deren Strukturierung gebildet worden sind, in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Orientierung der im Vlies enthaltenen Fasern oder auch in anderen Richtungen recken. Dieses Verfahren ist an sich bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
- Wie bereits erwähnt, verwendet man für das abschließende Vernadeln der Materialbahn zur Herstellung des Endprodukts Gabelnadeln, bei welchen die Ebenen, in welchen sich die Gabeln befinden, quer zur Richtung derjenigen Fasern liegen, welche von den Gabeln in Form von Polschlingen durch die Trägerbahn hindurchgedrückt werden sollen. Je nach den spezifischen Anforderungen an das Endprodukt kann man gegebenenfalls zusätzlich zu den Gabelnadeln auch noch Kronen- oder gegebenenfalls anders geformte Nadeln verwenden.
- Zum Vernadeln der Materialbahn in der letzten Vernadelungsstufe ist es vorteilhaft, die hier zum Einsatz gelangenden Nadeln gruppenweise an einem oder an mehreren auf und nieder bewegbaren Nadelbalken anzubringen, wobei die einzelnen Nadelbalken gemeinsam im Takt und synchron oder aber auch asynchron zueinander oder aber auch einzeln und unabhängig voneinander bewegbar sind. Maßgebend für die Bewegung der einzelnen Nadelbalken ist insbesondere die gewünschte Musterung. Wesentlich ist hierbei, in der letzten Vernadelungsstufe die Distanz zwischen den Nadeln und der Ebene des zu vernadelnden Vlieses bzw. der Auflagefläche der Trägerbahn auch während des Betriebs zu verändern, und zwar in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Musterung. Die Verstellung der Nadelaggregate und bzw. oder der Trägerbahn bzw. deren Auflage in der zuvor angegebenen Weise kann mechanisch oder elektrisch oder auch hydraulisch erfolgen.
- In diesem Zusammenhang kann man auch vorsehen, die Nadelbalken nicht über ihre ganze Breite mit Nadeln zu besetzen, sondern nur stellen- oder bereichsweise, so daß der Vielfalt der erzeugbaren Musterungen praktisch keine Grenzen gesetzt sind.
- Auf diese Art und Weise hat man hinsichtlich der Musterung jedwede nur denkbare Variationsmöglichkeit.
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