EP1236818B1 - Process and device for producing isotropic non-wovens - Google Patents
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- EP1236818B1 EP1236818B1 EP02003777A EP02003777A EP1236818B1 EP 1236818 B1 EP1236818 B1 EP 1236818B1 EP 02003777 A EP02003777 A EP 02003777A EP 02003777 A EP02003777 A EP 02003777A EP 1236818 B1 EP1236818 B1 EP 1236818B1
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- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
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- D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
- D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
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- D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)
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- D04H13/00—Other non-woven fabrics
Definitions
- the invention relates to a method for producing a in terms of strength and elongation in the longitudinal and transverse directions behaving approximately the same, i. isotropic Nonwoven fabric and a corresponding manufacturing plant.
- nonwovens because of the fleece forming process, in particular the widespread carding method, a higher one prefers longitudinally orienting fibers Strength and lower elasticity in the laid fiber longitudinal direction own compared to the corresponding ones Values in the direction transverse to the preferred fiber layer.
- This inequality the strength values in the longitudinal and transverse directions is independent of the type of solidification for all nonwovens So it's not just thermal solidified, but also in mechanically solidified Nonwovens, e.g. So with needle fleeces or at More nonwovens; in the latter case are at least one Side of the nonwoven fabric meshed the fibers.
- the fibers are substantially transverse to the direction this nonwoven web oriented with the result that the Strength now higher in the transverse direction than in the longitudinal direction that is, non-uniformity - albeit in reverse Form - in principle persists.
- Another, also in the field of nonwovens lying proposal according to DD 292 489 A5 uses several Fiber layers in nonwoven with differently oriented, parallel or transverse to the web edge running, intersecting fibers. And that is in the mentioned in the publication featured the nonwoven fabric from two separate Layers constructed, one of which is preferably longitudinally oriented fibers and the other preferably has transversely oriented fibers.
- the different fiber layers are initially produced by separate web formers and are after the union to a common fleece of a mechanical Web stabilization supplied by meshing.
- With such double-layered nonwovens can be isotropic nonwoven fabrics produce with high standing fiber content.
- this method requires the requirement of two separate ones Laid former. Due to the required, considerable Investment costs are related to the area unit Cost price of the final product very expensive, so that the u.U. no longer competitive can be offered on the market.
- the object of the invention is a method and a system for producing a nonwoven fabric, which relates to the longitudinal and the transverse direction is largely isotropic is, with the maximum strength values parallel or transverse be reached to the web page edge, which also at low Investment costs can be produced and which is solidify by any method.
- a two-ply web of a single web forming device wherein the one Fiber layer mainly longitudinally oriented fibers and the other zig-zag shaped fiber layer predominantly across containing oriented fibers.
- the zigzag-shaped fiber layer is deflected and combined with the other fiber layer.
- Nonwovens Although it is in the manufacture of nonwovens for uniformity the local density across the surface of a nonwoven fabric known to unite several flores into a fleece, wherein at least one web forming means with two Fleece or several in line behind each other set up Fleece forming devices are used (see. the cited book publication "Nonwovens", page 157 f over web formation).
- Nonwovens in at least one web formation process or in several, simultaneously expiring Nonwoven forming processes from the same raw fibers or raw fiber mixture at least two separate piles of the same width formed, which led over different ways and afterwards at the same speed and the same direction as well as transverse position again to a common fleece to be united.
- the invention relates to a system and a method for producing a multilayer isotropic nonwoven fabric, the in any way, preferably by meshing the near-surface Fibers, at least on one flat side mechanically is solidified, wherein at least one layer in the template fleece is provided with transverse oriented fibers.
- the invention producible at low investment costs Nonwoven should be with respect to the longitudinal and the transverse direction behave largely isotropically, with the maximum strength values reached parallel or transverse to the web page edge become.
- the multilayer full fleece 4 which is to be solidified into a nonwoven fabric exists from at least one partial web 5 with substantially longitudinally oriented fibers 3 'and another, from a Zig-zag-shaped pile existing cross-fiber part fleece 1 with substantially transverse oriented fibers 3, such as this perspective view in Figure 1 for a two-layer original fleece is shown. It is not of primary importance here whether the transverse oriented part fleece 1 or the longitudinal oriented part fleece 5 above or below in the full fleece 4 lies. This is more a question of the solidification process used and the later intended use of the Nonwoven.
- the two partial webs in coarse Approximation with each other about the same basis weight. in the concrete case, however, depending on the used Solidification method and later use of the nonwoven fabric, a division of the fiber quantities of Nonwoven fabric on the two part webs 1 and 5 empirically choose.
- a three-layer original fleece 6 is in perspective represented, which underside and upper side each a »linear "Part fleece 5 'or 5" with predominantly longitudinally oriented Fibers 3 ', whereas the interposed cross-fiber part fleece 1 "predominantly transverse oriented fibers 3 ' contains.
- the template fleece is a center arrangement of the transverse fiber part web 1 "essential.
- plants for manufacturing of such a nonwoven generally comprise the following plant components:
- a device for dry web formation must be provided, in principle, of any type may be limiting, but it must be said that Only such web forming facilities in Bertracht arrive at which locally offset at the same time at least two nonwovens or Flore lose weight and where significant Differences in the rate of acceptance of the nonwovens possible are.
- the web-forming card 10 has two height-offset arranged fleece pickups 11 and 12.
- the one, indicated in Figure 3 below vliesabêt 11 is formed due to appropriate equipment of trimmings to the doffer rollers such that it allows a much higher rate of decrease v 2 of the part of nonwoven fabric 2 removed there, as at the other, in Figure 3 above indicated fleece 12; There, the decrease speed is only v 1 .
- On the ratio v 1 / v 2 of the two rates of decrease will be discussed in more detail below.
- the faster part fleece 2 is at all in the figures 3, 4 and 5 variants of the invention shown at least indirectly a fleece laying device 14, 22 and 45 assigned, with which the faster part fleece 2 zigzag-shaped to a Cross-fiber part fleece 1 can be placed.
- the part fleece becomes the Fleece laying device in each case by conveyor belts fed, but in the simplified, principle Representation of Figures 3 and 5 is not shown.
- at the embodiment shown in Figure 4 is the Conveyor belt 21 for feeding the faster part fleece second to the web laying apparatus 22.
- the zig-zag Laying the faster part fleece 2 is a cross-fiber part fleece 1 with preferably transversely to the longitudinal direction of Nonwoven web oriented fibers 3 produced.
- Nonwoven laying apparatus generally has certain process conditions, so that the o.g. Geometry conditions, i. same Width and same speed of the cross-fiber part fleece 1 and the slower nonwoven fabric 5, complied with can be.
- the faster part fabric 2 must for this purpose with a larger to a corresponding integral multiple speed v 2 are removed from the web formation device, as the slower part of non-woven with the decrease in speed V1.
- the already mentioned ratio of the deceleration rates or the reciprocal v 2 / v 1 is therefore preferably two, three, four or five.
- the two non-woven takers 11 and 12 running at different speeds must run at a fixed speed ratio corresponding to one of the stated values.
- the higher the speed ratio v 2 / v 1 the lower the possible angle ⁇ between the zig-zag partials within the cross-fiber part batt 1, and the sooner the fibers 3 of the exit batt are actually transversely within the cross-fiber batt 1 oriented.
- a presently quite essential to the invention plant and process component is the Vliesumlenk issued 17, 28 and 43, in all different embodiments is provided, albeit in different assignment. Consistent with all embodiments is that the Fleece diverter 17, 28 or 43, regardless of which of the part fleeces it is assigned, in each case the assigned part fleece with respect to its seen in plan view Direction of rotation is deflected by a right angle. Further agreeing for all embodiments is that the Fleece diverter with respect to its deflection effective Part, namely the Vliesumlenkstange 18, 30 and 43 - im Plan view - approximately the same position as the effective part the respective Fleece laying device 14, 22 and 45 for the faster part fleece and arranged offset in height to her is.
- a device 13 for solidifying of the nonwoven fabric 4 is arranged to a nonwoven fabric, the indicated only in Figure 3 in a generalizing manner is.
- a device 13 for solidifying of the nonwoven fabric 4 is arranged to a nonwoven fabric, the indicated only in Figure 3 in a generalizing manner is.
- this Context is again on the o.g. Textbook "Nonwovens” referred to in Chapter 6 "Nonwoven bonding" (p 269-399) on the known methods for web bonding, in particular also for the stitch bonding of nonwovens, received.
- a stitch consolidation with textile wafers lying in the web longitudinal direction and also with respect to the use of the nonwoven fabric seems to offer the most benefits.
- the running direction 8 of the united Vollvlieses 4 agrees - seen in plan view - with the working direction 7 of the web forming card 10 match; both directions 7 and 8 are arranged in a common alignment line.
- the slower part fleece 5 is transported by means of a fleece transport belt 15 over the fleece deflection device 17 and the fleece laying device 14 arranged therebelow. Only in a position moved away from the fleece laying device in the working direction is the slower part fleece 5 deposited on the transverse fiber fleece 1 carried by the fleece transport belt 16 with the same transverse position and coinciding speed v 1 ; by a pressure roller pair 19, the part webs are pressed together before they are supported by the nonwoven conveyor belt 16 in the nonwoven fabric hardening device 13.
- FIG. 4 shows only a central section of the production plant is shown, ie the web formation itself and the decrease of the two part webs 2 and 5 with different speeds v 1 and v 2 on the one hand and the means for solidification of the full web 4 to a nonwoven fabric on the other are in the illustration omitted from Figure 4.
- the slower part fleece 5 is carried straight from the nonwoven conveyor belt 20 through the production line, ie, this system is stretched or rectilinear, ie in which the working direction 7 of the web forming device and the further processing direction 8 match.
- the fleece deflection device 28 is also assigned to the course of faster part fleece 2 or transverse fiber part fleece 1 in the system according to FIG.
- the fleece deflection device 28 is assigned to the transverse fiber fleece 1 and is functionally ordered according to the fleece laying device.
- the Vliesumlenk wake 28 is completely, although limited to the functionally essential parts, shown in Figure 4, which will be discussed in more detail below. Also designed as a flat-building Horizontalleger in Wagenlegerbauart fleece laying device 22 is shown in Figure 4 in more detail, although shown only in the functionally essential elements.
- the faster part fleece 2 is fed to the fleece laying device 22 on a nonwoven conveyor belt 21 and stored there offset on a pair vertically spaced, ie not touching arranged intermediate conveyor belts 24, 24 'of a superstructure (tape 24) and a laying carriage (tape 24') with laying rollers 25 , which move synchronously but in opposite directions to each other in the rhythm of the zig-zag laying.
- the faster part fleece 2 (speed v 2 ) is deposited on the transverse to the conveyor belt 21 and the intermediate ribbons 24, 24 'at the slower speed v 1 moving non-woven conveyor belt 23 in a zigzag shape and in a consistent with the original width web width ,
- the Cross-fiber part fleece is thus in the stroke distance between Non-woven conveyor belt 23 and touching support belt 27 held and transported up.
- the upper leg of the L-shaped Guided support band 27 extends approximately horizontally and above the web deflection 28.
- the promotional Run of the non-woven conveyor belt 23 of the stroke 26 is sufficient slightly in this approximately horizontal leg of Support band 27 into it, so that the upwardly conveyed cross-fiber part fleece can be stored there. From the horizontal Leg of the support band is the cross-fiber part fleece then on the guide band 32 of the web deflection 28th to hand over.
- the Vliesumlenk taken in detail in Figure 4 28 consists essentially of a driven, in a rectangle guided over non-rotating turning bars 29, 30, endless leader 32. Neighboring, to each one Turning bar into one another merging strands of the guide band close with their side edges - seen in plan view - At least approximately right angle, but the respective flat sides of the guide band substantially are arranged parallel to each other.
- Such a leadership of Bandes is only possible with constant tape running, though on the turning bars a sliding deflection takes place. The turning bars must not rotate so. Conveniently, it is superficially smooth and hardened Tube.
- the guide belt 32 of the fleece deflection device 28 is driven at the speed of the associated part fleece, which is carried out in the embodiment shown in Figure 4 by a plurality of drive roller pairs 31, one of which is located on this side and the other beyond the guide belt.
- the required running speed of the guide belt 32 is the - lower - speed v 1 of the cross-fiber part web 1.
- the turning bars 29, 30 can be wrapped in the guide band Area each with a variety of grid-like distributed, friction-reducing facilities be provided. This can be in the pipe wall the turning bars embedded, but freely movable captive held balls act over the guide band can roll away.
- Another way to Friction reduction is a nationwide Air cushion in the contact area between turning bar 29, 30 and guide band 32 build. In this case would be in the raster-like distributed by the leader tape area arranged to arrange air outlet holes, which from the interior the tubular turning bars made of compressed air in the Excess is supplied. The leader band then floats to a certain extent on a compressed air film, which is also a dissipates any frictional heat.
- the endless guide band leading, non-rotating turning bars 29, 30 at least one turning bar parallel to the plane the adjacent dreams in the sense of a tape correction pivot stored and with a corresponding pivot drive Mistake.
- the fleece deflection bar 30 immediately arranged at the convergence point of the two part webs 1 and 5 is, the fleece deflection bar 30 for the tape running correction most likely to be the least likely Time delay between control intervention and newer Bandlaufposition a control technical width positioning would allow.
- the guide band of Vliesumlenk With in the Sense of control technology width positioning well operate, the guide tape must be regardless of thermal or aging-related strains or shrinkage always be kept under a certain belt tension.
- the two are displaceable in this sense Turning bars parallel to the two opposite Sides of the spanned by the turning bars Rectangles can be moved. In such an orientation of Displaceability caused during clamping no angle changes within the rectangle and thus no influence to the width position of the tape run.
- top-side arrangement of the slower part fleece with the longitudinally oriented fibers has for the subsequent Stitch bonding of the full web to a nonwoven web certain stitch consolidation processes structural and operational Advantages.
- the fleece laying device 45 places the zigzag Partial layers of the cross-fiber part fleece 1 on the lower Nonwoven conveyor belt 46 from which also parallel to Further processing direction 8 runs. Again, here are again the nonwoven deflecting rod 43 and the nonwoven laying device 45 offset from each other but - in plan - position equal arranged.
- the on the upper fleece conveyor belt 44th transported in a downgrade slower partial web 5 is deposited with the deposited on the lower non-woven conveyor belt 46 Cross-fiber part webs 1 to the two-ply full web 4 merged, which then solidified into a nonwoven fabric can be.
- the Guide strip 51 of Vliesumlenk In order to reduce the space requirement of the fleece deflection device, is in the embodiment shown in Figure 6 the Guide strip 51 of Vliesumlenk issued 50 space-saving in two different, spaced apart Levels led. And that is at the of the fleece deflection rod 54 running strand of the guide band and in the in the same horizontal plane opposite, parallel Each strand of this strand entwined to 180 ° Deflection roller 52, 52 'arranged. The diameter This deflection rollers determines the distance between the two levels of leader tape 51.
- the web deflection device 50 according to FIG. 6 has the further advantage a compact design. This means that the supporting structure for the individual components such as rollers, turning bars etc.. is more compact and stiffer.
- the faster nonwoven fabric 2 taken off at the faster nonwoven taker is laid in a zigzag-shaped manner to form the cross-fiber part non-woven fabric 1, whereby a deflection takes place in-process.
- the transverse fiber part web 1 and the slower part webs 5 ', 5 are brought into mutual agreement with respect to their course, for which the embodiments shown in Figures 3, 4 or 5 can serve as a model and 5 "are then combined with each other at the same speed v 1 , the same direction and the same transverse position to form a three-ply solid fleece 6, which can be finally solidified into a nonwoven fabric.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines bezüglich der Festigkeit und Dehnung in Längs- und Querrichtung sich annähernd gleich verhaltenden, d.h. isotropen Vliesstoffes sowie eine entsprechende Fertigungsanlage.The invention relates to a method for producing a in terms of strength and elongation in the longitudinal and transverse directions behaving approximately the same, i. isotropic Nonwoven fabric and a corresponding manufacturing plant.
Es ist bekannt, daß Vliesstoffe wegen der beim Vliesbildungsprozeß, insbesondere beim verbreiteten Krempelverfahren, sich bevorzugt längs ausrichtenden Fasern eine höhere Festigkeit und geringere Elastizität in der gelegten Faserlängsrichtung besitzen im Vergleich zu den entsprechenden Werten in Richtung quer zur Vorzugsfaserlage. Diese Ungleichheit der Festigkeitswerte in Längs- und Querrichtung ist bei allen Vliesstoffen unabhängig von der Art ihrer Verfestigung zu beobachten, tritt also nicht nur bei thermisch verfestigten, sondern auch bei mechanisch verfestigten Vliesstoffen auf, z.B. also bei Nadelvliesen oder auch bei Wirkvliesstoffen; bei letzterem sind zumindest auf einer Seite des Vliesstoffes die Fasern vermascht.It is known that nonwovens, because of the fleece forming process, in particular the widespread carding method, a higher one prefers longitudinally orienting fibers Strength and lower elasticity in the laid fiber longitudinal direction own compared to the corresponding ones Values in the direction transverse to the preferred fiber layer. This inequality the strength values in the longitudinal and transverse directions is independent of the type of solidification for all nonwovens So it's not just thermal solidified, but also in mechanically solidified Nonwovens, e.g. So with needle fleeces or at More nonwovens; in the latter case are at least one Side of the nonwoven fabric meshed the fibers.
Zwar gibt es Bemühungen, einer Längsorientierung der Fasern beim Vliesbildungsprozeß entgegen zu wirken, jedoch können damit im Endeffekt nur geringe Wirkungen erzielt werden. Die beim Vliesbildungsprozeß erreichbaren Umlenkungen der Fasern in die Querrichtung sind, was den Winkel und/oder was den Anteil der quer liegenden Fasern im Verhältnis zur Fasergesamtmasse anlangt, jeweils nur bescheiden. Vielfach werden die gekräuselte Fasern verwendet oder die Fasern werden bei der Abnahme des Vlieses von der Krempel gestaucht, was zwar die Längselastizität des daraus gebildeten Vliesstoffes erhöht, aber die Querfestigkeit nur unwesentlich.Although there are efforts, a longitudinal orientation of the fibers but can counteract the web formation process so that in the end only minor effects are achieved. The in the web formation process achievable deflections of the fibers in the transverse direction are what the angle and / or what the Proportion of transverse fibers in relation to the total fiber mass arrives, only modest. Be multiple the crimped fibers are used or the fibers are added the decrease of the fleece from the carding compressed, what indeed increases the longitudinal elasticity of the nonwoven fabric formed therefrom, but the transverse strength only insignificant.
Verschiedene Vorschläge befassen sich damit, die genannte, herstellungsbedingte Anisotropie des Vlieses später im Verfestigungsprozeß zu beseitigen oder wenigstens zu verringern. Im Zusammenhang mit Wirkvliesstoffen setzen einige dieser Vorschläge bei einer speziellen Vermaschungstechnik an, die eine höhere Querfestigkeit bringen soll (vgl. DD 283 169 A5, DD 283 171 A5, DD 288 634 A5). Ein anderer Ansatzpunkt zur Verbesserung der Querfestigkeit besteht darin, während des Verfestigungs-, insbesondere des Vermaschungsvorganges Querfäden mit einzulegen und diese dabei in den Vliesstoff zu integrieren (vgl. z.B. DD 285 383 A5). Mit den hier genannten Verfahren kann die Querfestigkeit eines Vliesstoffes jedoch nur in unzureichendem Umfang verbessert werden.Various proposals are concerned with production-related anisotropy of the web later in the solidification process eliminate or at least reduce. In connection with nonwoven fabrics put some these suggestions in a special meshing technique which should bring a higher transverse strength (see DD 283 169 A5, DD 283 171 A5, DD 288 634 A5). Another starting point for improving transverse strength is during the solidification, in particular the Verstaschungsvorganges Cross threads with insert and this while in the Nonwoven fabric to integrate (see, for example, DD 285 383 A5). With the Here mentioned method can be the transverse strength of a Nonwoven, however, improved only to an insufficient extent become.
Auf dem Gebiet der Vliesstofferzeugung, insbesondere der Nadelvliese, ist es üblich, ein durch eine Krempel gebildetes Vlies mäßiger Breite durch zick-zack-förmiges Querlegen zu einer neuen Vliesbahn größerer Breite und größere Fasermasse je Flächeneinheit umzuformen und diese neue Vliesbahn z.B. durch Nadeln mechanisch zu verfestigen (vgl. z.B. die Buchveröffentlichung "Vliesstoffe - Rohstoffe, Herstellung, Anwendung, Eigenschaften, Prüfung", herausgegeben von W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2000, ISBN 3-527-29535-6, Seite 158, Aufgaben des Vlieslegers). In der durch das zick-zack-förmige Legen eines Flors geschaffenen Vliesbahn sind die Fasern im wesentlichen quer zur Laufrichtung dieser Vliesbahn orientiert mit der Folge, daß die Festigkeit nun in Querrichtung höher als in Längsrichtung ist, die Ungleichförmigkeit also - wenn auch in umgekehrter Form - im Prinzip fortbesteht.In the field of nonwoven production, especially needle-punched nonwovens, It is customary, a made by a clutter Nonwoven moderate width by zig-zag cross-laying too a new nonwoven web of greater width and larger pulp per unit area and this new nonwoven web e.g. mechanically by needling (see, for example, the book publication Nonwovens - Raw Materials, Manufacture, Application, Properties, Examination ", edited by W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2000, ISBN 3-527-29535-6, page 158, Tasks of the non-wovens). In the one created by the zig-zag-shaped laying of a pile Nonwoven web, the fibers are substantially transverse to the direction this nonwoven web oriented with the result that the Strength now higher in the transverse direction than in the longitudinal direction that is, non-uniformity - albeit in reverse Form - in principle persists.
Deshalb ist man auch schon dazu übergegangen, die zick-zack-förmig quergelegten Vliese vor dem Nadeln zu strecken und die Fasern dadurch aus der Querlage in eine schräg zum Vliesrand (unter einem bevorzugten Winkel α) verlaufende Richtung zu bringen. Und zwar stellen sich beim Strecken eines Querfaservlieses die Fasern etwa zur Hälfte unter einem Winkel +α und zur anderen Hälfte symmetrisch unter einem Winkel -α ein; die Fasern sind also gekreuzt im Vlies angeordnet (vgl. die o.g. Buchveröffentlichung "Vliesstoffe", Seite 165 ff über Vliesstreckung). Durch ein solches Strekken können die Festigkeitswerte in Längs- und in Querrichtung einander angenähert und die Anisotropie im wesentlichen beseitigt werden. Außerdem erlaubt diese Art der Herstellung einer Vliesvorlage im Prinzip auch den Einsatz anderer Verfahren als das Nadeln zur Vliesverfestigung. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß die Richtungen höchster Festigkeit nicht parallel bzw. quer zu den Seitenkanten der Vliesbahn, sondern unter dem besagten Winkel ±α liegen. Um die Festigkeit der Bahn optimal nutzen zu können, müßten beim Konfektionieren von Zuschnitteilen diese schräg unter dem Winkel α aus der Vliesbahn herausgeschnitten werden. Wegen der dabei anfallenden, nicht verwendbaren, im Prinzip dreieckigen Veschnitteile wird jedoch aus Kostengründen von dieser Möglichkeit allenfalls in Ausnahmefällen Gebrauch gemacht.Therefore, one has already passed over to the zig-zag stretched cross-webs before needling and The fibers thereby from the transverse position in an oblique to Fleece edge (at a preferred angle α) extending To bring direction. And that is when stretching a Querfaservlieses the fibers about half under one Angle + α and the other half symmetrical under one Angle -α; the fibers are thus arranged crossed in the fleece (see the above-mentioned book publication "Nonwovens", Page 165 ff on nonwoven stretching). By such a straightening can the strength values in the longitudinal and in the transverse direction approximated and the anisotropy substantially be eliminated. In addition, this type of production allows a nonwoven template in principle, the use of other methods as the needles for nonwoven bonding. adversely However, here is that the directions of highest strength not parallel or transverse to the side edges of the nonwoven web, but lie below the said angle ± α. To the strength To be able to use the railway optimally, would have to be in the assembly Cut these obliquely at the angle α be cut out of the nonwoven web. Because of it accumulating, unusable, in principle triangular Veschnitteile However, for cost reasons, this option exceptionally made use of in exceptional cases.
Ein anderer ebenfalls auf dem Gebiet der Wirkvliestechnologie liegender Vorschlag (vgl. DE 198 43 078 A1) zur Erzeugung eines weitgehend isotropen, voluminösen Wirkvliesstoffes mit hohem stehenden Faseranteil sieht vor, aus einem einheitlichen Faserflor mit bevorzugt längs orientierten Fasern durch zick-zack-förmiges Legen desselben zunächst ein stärkeres Vlies beliebiger Breite vorzulegen. Da die Fasern dieses so gebildeten stärkeren Vlieses quer zu dessen Längsrichtung orientiert sind, weist dieses Vlies in Querrichtung die höhere Festigkeit auf. Die Weiterverarbeitung dieses Vlieses erfolgt quer zur Arbeitsrichtung des Vliesbilners des primären Flors und quer zur Orientierung der Fasern. Durch mechanisches Verfestigen des so vorgelegten Vlieses mittels Vermaschen wenigstens einer Flachseite wird die Festigkeit in Längsrichtung erhöht, weil durch das Vermaschen viele Fasern in die Arbeitsrichtung beim Vermaschen ausgelenkt werden. Die geringe Längsfestigkeit der zick-zack-förmig gelegten Vorlage kann also durch das Maschenverfestigen erhöht und so die Ungleichförmigkeit vermindert werden. Allerdings kann mit dieser Vorgehensweise nur sehr bedingt ein vollständiger Angleich von Längs- und Querfestigkeit erreicht werden. Und zwar hängt die Annäherung der Festigkeitswerte in Längs- und Querrichtung von der Fasermasse des Vlieses je Flächeneinheit und von dem Anteil der Fasern ab, der durch das Vermaschen in Längsrichtung gebracht werden kann, d.h. vom Vermaschungsgrad. Im übrigen ist diese Art der Vliesherstellung an das mechanische Verfestigen des Vliesstoffes durch Vermaschen gebunden.Another also in the field of effective technology lying proposal (see DE 198 43 078 A1) for the production a largely isotropic, bulky active nonwoven fabric with high standing fiber content provides from one uniform batt with preferably longitudinally oriented fibers by zigzagging put the same first to provide stronger nonwoven of any width. Because the fibers this stronger nonwoven web thus formed transversely to its longitudinal direction are oriented, this web has in the transverse direction the higher strength. The further processing of this Nonwoven takes place transversely to the working direction of the nonwoven former of the primary pile and transverse to the orientation of the fibers. By mechanical solidification of the thus submitted nonwoven by meshing at least one flat side is the strength increased in the longitudinal direction, because by the intermeshing Many fibers are deflected in the working direction during meshing become. The low longitudinal strength of the zigzag-shaped template can thus be strengthened by the stitch increases and so the nonuniformity can be reduced. However, this procedure can only be very limited achieved a complete alignment of longitudinal and transverse strength become. And that depends on the approximation of the strength values in the longitudinal and transverse direction of the fiber mass of Fleece per unit area and on the proportion of fibers, which are brought by the meshing in the longitudinal direction can, i. from the degree of meshing. Otherwise, this is art the nonwoven production of the mechanical strengthening of the Nonwoven fabric bound by interlocking.
Ein anderer, ebenfalls auf dem Gebiet der Wirkvliesstoffe liegender Vorschlag nach der DD 292 489 A5 verwendet mehrere Faserlagen im Vlies mit unterschiedlich orientierten, parallel bzw. quer zum Bahnrand verlaufenden, sich kreuzenden Fasern. Und zwar wird bei dem in der genannten Druckschrift vorgestellten Verfahren das Faservlies aus zwei getrennten Lagen aufgebaut, deren eine bevorzugt längsorientierte Fasern und deren andere bevorzugt quer orientierte Fasern aufweist. Dabei sind die unterschiedlichen Faserlagen zunächst von separaten Vliesbildnern erzeugt und werden nach der Vereinigung zu einem gemeinsamen Vlies einer mechanischen Vliesverfestigung durch Vermaschen zugeführt. Mit derartigen doppellagigen Vliesen lassen sich isotrope Wirkvliesstoffe mit hohem stehenden Faseranteil herstellen. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch das Erfordernis zweier separater Vliesbildner. Aufgrund der dazu erforderlichen, erheblichen Investitionskosten wird der auf die Flächeneinheit bezogene Gestehungspreis des Endproduktes sehr verteuert, so daß die so hergestellten Wirkvliesstoffe u.U. nicht mehr wettbewerbsfähig auf dem Markt angeboten werden können.Another, also in the field of nonwovens lying proposal according to DD 292 489 A5 uses several Fiber layers in nonwoven with differently oriented, parallel or transverse to the web edge running, intersecting fibers. And that is in the mentioned in the publication featured the nonwoven fabric from two separate Layers constructed, one of which is preferably longitudinally oriented fibers and the other preferably has transversely oriented fibers. The different fiber layers are initially produced by separate web formers and are after the union to a common fleece of a mechanical Web stabilization supplied by meshing. With such double-layered nonwovens can be isotropic nonwoven fabrics produce with high standing fiber content. Disadvantageous However, this method requires the requirement of two separate ones Laid former. Due to the required, considerable Investment costs are related to the area unit Cost price of the final product very expensive, so that the u.U. no longer competitive can be offered on the market.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines Vliesstoffes aufzuzeigen, welches bezüglich der Längs- und der Querrichtung weitgehend isotrop ist, wobei die maximalen Festigkeitswerte parallel bzw. quer zur Bahnseitenkante erreicht werden, welches ferner bei geringen Investitionskosten herstellbar ist und welches sich durch beliebige Verfahren verfestigen läßt.The object of the invention is a method and a system for producing a nonwoven fabric, which relates to the longitudinal and the transverse direction is largely isotropic is, with the maximum strength values parallel or transverse be reached to the web page edge, which also at low Investment costs can be produced and which is solidify by any method.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Herstellungsverfahrens erfindungsgemäß
durch die Gesamtheit der Merkmale von Anspruch
1 und bezüglich der Herstellungsanlage durch die Gesamtheit
der Merkmale von Anspruch 11 gelöst.This object is according to the manufacturing method according to the invention
through the entirety of the features of
Gemäß der Erfindung wird ein zweilagiges Vlies aus einer einzigen Vliesbildungseinrichtung hergestellt, wobei die eine Faserlage überwiegend längs orientierte Fasern und die andere zick-zack-förmig gelegte Faserlage überwiegend quer orientierte Fasern enthält. Die zick-zack-förmig gelegte Faserlage wird umgelenkt und mit der anderen Faserlage vereinigt. Diese doppellagige, auf kostengünstige Weise hergestellte, weitgehend isotrope Vliesvorlage kann dann nach einem beliebigen Verfahren zu einem Vliesstoff verfestigt werden.According to the invention, a two-ply web of a single web forming device, wherein the one Fiber layer mainly longitudinally oriented fibers and the other zig-zag shaped fiber layer predominantly across containing oriented fibers. The zigzag-shaped fiber layer is deflected and combined with the other fiber layer. These two-ply, inexpensively manufactured, largely isotropic nonwoven original can then after a solidified to a nonwoven fabric.
Zwar ist es beim Herstellen von Vliesstoffen zur Vergleichmäßigung der lokalen Dichte über die Fläche eines Vliesstoffes hinweg bekannt, mehrere Flore zu einem Vlies zu vereinigen, wobei wenigstens eine Vliesbildungseinrichtung mit zwei Vliesabnehmern oder mehrere in Linie hinterreinander aufgestellte Vliesbildungseinrichtungen eingesetzt werden (vgl. die genannte Buchveröffentlichung "Vliesstoffe", Seite 157 f über Vliesbildung). Dabei werden in wenigstens einem Vliesbildungsprozeß oder in mehreren, gleichzeitig ablaufenden Vliesbildungsprozessen aus den gleichen Rohfasern bzw. Rohfasergemisch wenigstens zwei separate Flore gleicher Breite gebildet, die über unterschiedliche Wege geführt und anschließend bei gleicher Geschwindigkeit und gleicher Richtung sowie Querposition wieder zu einem gemeinsamen Vlies vereinigt werden. Aufgrund eines lagenweisen Aufbaus des Vlieses durch mehrere Flore gleichen sich etwaige lokale Dichteunterschiede weitgehend aus. Anschließend wird das so erzeugte Vlies nach beliebigen Verfahren zu einem Vliesstoff verfestigt. Mit dieser Technik läßt sich jedoch nicht das Verhältnis von Längs- und Querfestigkeit in nennenswerter Weise beeinflussen.Although it is in the manufacture of nonwovens for uniformity the local density across the surface of a nonwoven fabric known to unite several flores into a fleece, wherein at least one web forming means with two Fleece or several in line behind each other set up Fleece forming devices are used (see. the cited book publication "Nonwovens", page 157 f over web formation). In this case, in at least one web formation process or in several, simultaneously expiring Nonwoven forming processes from the same raw fibers or raw fiber mixture at least two separate piles of the same width formed, which led over different ways and afterwards at the same speed and the same direction as well as transverse position again to a common fleece to be united. Due to a layered structure of the Fleece by several Flore resemble any local Density differences largely off. Then it will be like this produced fleece by any method to a nonwoven fabric solidified. With this technique, however, not the Ratio of longitudinal and transverse strength in significant Influence way.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung eines zweilagigen Vorlagevlieses zur Bildung eines Vliesstoffes, welches aus einer unteren Vlieslage mit längs orientierten Fasern und aus dem oben liegenden Querfaser-Teilvlies zusammengesetzt ist,
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung eines dreilagigen Vorlagevlieses mit mittig angeordnetem Querfaser-Teilvlies und oberer und unterer Vlieslage mit längs orientierten Fasern,
- Fig. 3
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Herstellung eines mehrlagigen, isotropen Vliesstoffes, bei dem die Arbeitsrichtung der Vliesbildungseinrichtung und die Einrichtung zur Verfestigung des Vliesstoffes in einer geradlinigen Flucht liegen, bei der allerdings im Zuge des schnelleren bzw. des QuerfaserTeilvlieses eine zweimalige, sich kompensierende Umlenkung um 90° stattfindet, nämlich zuerst eine bloße Umlenkung des schnelleren Teilvlieses in eine quer verlaufende Richtung und dann eine prozeß-immanente 90°-Umlenkung durch das zick-zack-förmige Legen des schnelleren Teilvlieses zu dem Querfaser-Teilvlies,
- Fig. 4
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Herstellung eines mehrlagigen, isotropen Vliesstoffes mit ebenfalls fluchtender Arbeitsrichtung bezüglich Vliesbildung und Weiterverarbeitung des Vollvlieses, wobei ebenfalls im Zuge des schnelleren bzw. des QuerfaserTeilvlieses eine zweimalige, sich kompensierende Umlenkung um 90° stattfindet, und zwar hier zuerst das zickzakförmige Legen des schnelleren Teilvlieses zu dem Querfaser-Teilvlies unter einer ersten 90°-Umlenkung und dann eine weitere Umlenkung dessellben zurück in die ursprüngliche Richtung,
- Fig. 5
- ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Herstellung eines mehrlagigen, isotropen Vliesstoffes, bei dem die Arbeitsrichtung des Vliesbildungseinrichtung einerseits und die der Einrichtung zur Verfestigung des Vliesstoffes andererseits rechtwinklig zueinander angeordnet sind und bei der sowohl im Zuge des langsameren Teilvlieses als auch im Zuge des Querfaser-Teilvlieses jeweils eine Umlenkung um 90° stattfindet, und zwar beim Querfaser-Teilvlies bedingt durch das zickzakförmige Legen und beim langsameren Teilvlies bedingt durch das Erfordernis nach einer übereinstimmenden Laufrichtung und Querpostion,
- Fig. 6
- eine perspektivische, isolierte Darstellung einer raumsparend ausgebildeten Vliesumlenkeinrichtung.
- Fig. 1
- a perspective view of a two-layer original fleece to form a nonwoven fabric, which is composed of a lower nonwoven layer with longitudinally oriented fibers and from the overhead cross-fiber part fleece,
- Fig. 2
- a perspective view of a three-layer original fleece with centrally arranged cross-fiber part fleece and upper and lower nonwoven layer with longitudinally oriented fibers,
- Fig. 3
- a first embodiment of a plant for producing a multi-layer, isotropic nonwoven fabric in which the working direction of the web forming means and the means for solidifying the nonwoven fabric are in a rectilinear flight, but in the course of the faster or QuerfaserTeilvlieses a two times, compensating deflection to 90 ° takes place, namely first a mere deflection of the faster part fleece in a transverse direction and then a process-inherent 90 ° deflection by the zigzag-shaped laying of the faster part fleece to the cross-fiber part fleece,
- Fig. 4
- a second embodiment of a plant for producing a multi-layer, isotropic nonwoven fabric also with aligned working direction with respect to web formation and further processing of the full web, which also takes place in the course of faster or QuerfaserTeilvlieses a two-time, compensating deflection by 90 °, here first the zigzag Laying the faster part fleece to the cross-fiber part fleece under a first 90 ° deflection and then another deflection back to the original direction,
- Fig. 5
- a third embodiment of a plant for producing a multi-layer isotropic nonwoven fabric, in which the working direction of the web forming means on the one hand and the means for solidifying the nonwoven fabric on the other hand are arranged at right angles to each other and in both in the course of the slower part fleece and in the course of cross-fiber part fleece in each case a deflection by 90 ° takes place, namely the cross-fiber part web due to the zigzag-shaped laying and the slower part web due to the need for a matching running direction and transverse position,
- Fig. 6
- a perspective, isolated view of a space-saving trained Vliesumlenkeinrichtung.
Der anhand verschiedener Ausführungsbeispiele zu erörternde Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen isotropen Vliesstoffs, der auf beliebige Art, vorzugsweise durch Vermaschung der oberflächennahen Fasern, zumindest an einer Flachseite mechanisch verfestigt ist, wobei zumindest eine Lage in dem Vorlagevlies mit quer orientierten Fasern versehen ist. Der erfindungsgemäß bei geringen Investitionskosten herstellbare Vliesstoff soll sich bezüglich der Längs- und der Querrichtung weitgehend isotrop verhalten, wobei die maximalen Festigkeitswerte parallel bzw. quer zur Bahnseitenkante erreicht werden. The to be discussed with reference to various embodiments The invention relates to a system and a method for producing a multilayer isotropic nonwoven fabric, the in any way, preferably by meshing the near-surface Fibers, at least on one flat side mechanically is solidified, wherein at least one layer in the template fleece is provided with transverse oriented fibers. The invention producible at low investment costs Nonwoven should be with respect to the longitudinal and the transverse direction behave largely isotropically, with the maximum strength values reached parallel or transverse to the web page edge become.
Es geht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der entsprechenden
Produktionsanlage darum, auf kostengünstige Weise
ein mehrlagiges Vorlagevlies für die anschließende Vliesstoffverfestigung
bereitzustellen. Das mehrlagige Vollvlies
4, welches zu einem Vliesstoff verfestigt werden soll, besteht
aus wenigstens einem Teilvlies 5 mit im wesentlichen
längs orientierten Fasern 3' und einem weiteren, aus einem
zick-zack-förmig gelegten Flor bestehenden Querfaser-Teilvlies
1 mit im wesentlichen quer orientierten Fasern 3, wie
dies in Figur 1 für ein zweilagiges Vorlagevlies perspektivisch
dargestellt ist. Es ist hierbei nicht von primärer Bedeutung,
ob das quer orientierte Teilvlies 1 oder das längs
orientierte Teilvlies 5 oben oder unten im Vollvlies 4
liegt. Dies ist eher eine Frage des eingesetzten Verfestigungsverfahrens
und des späteren Verwendungszwecks des
Vliesstoffes. Im übrigen haben die beiden Teilvliese in grober
Näherung untereinander etwa gleiches Flächengewicht. Im
konkreten Fall wird man jedoch in Abhängigkeit vom eingesetzten
Verfestigungsverfahren und vom späteren Verwendungszweck
des Vliesstoffes eine Aufteilung der Fasermengen des
Vliesstoffes auf die beiden Teilvliese 1 und 5 empirisch
wählen.It is in the method according to the invention or the corresponding
Production facility therefore, in a cost effective manner
a multilayer original fleece for the subsequent nonwoven consolidation
provide. The multilayer
In Figur 2 ist ein dreilagiges Vorlagevlies 6 perspektivisch
dargestellt, welches unter- und oberseitig je ein »geradliniges
"Teilvlies 5' bzw. 5" mit überwiegend längs orientierten
Fasern 3' aufweist, wogegen das dazwischen angeordnete Querfaser-Teilvlies
1" überwiegend quer orientierte Fasern 3'
enthält. Für den dreilagigen Aufbau des Vorlagevlieses ist
eine Mittenanordnung des Querfaser-Teilvlies 1" wesentlich.In FIG. 2, a three-layer
Die weiteren Ausführungen behandeln lediglich die kostengünstige
und rationelle Herstellung eines zweilagigen Vorlagevlieses
4. Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen
der Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Anlagen zum Herstellen
eines solchen Vliesstoffes umfassen allgemein folgende Anlagenkomponenten:
Zunächst muß eine Einrichtung zur trockenen Vliesbildung
vorgesehen sein, die grundsätzlich von beliebiger Bauart
sein kann, wobei jedoch einschränkend gesagt werden muß, daß
nur solche Vliesbildungeinrichtungen in Bertracht kommen, an
denen sich lokal versetzt gleichzeitig wenigstens zwei Vliese
oder Flore abnehmen lassen und bei denen auch erhebliche
Unterschiede bei der Abnahmegeschwindigkeit der Vliese möglich
sind. Im Zusammenhang mit Vliesbildungsverfahren sei
insbesondere auf die weiter oben bereits erwähnte Buchveröffentlichung
"Vliesstoffe - Rohstoffe, Herstellung, Anwendung,
Eigenschaften, Prüfung" verwiesen, herausgegeben von
W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, Weinheim,
2000, ISBN 3-527-29535-6. Dieses Lehrbuch geht im Kapitel 4
"Trockenverfahren" (Seiten 137-228) auf die verschiedenen
Verfahren zur trockenen Herstellung von Vliesen ein und behandelt
in dem Unterkapitel 4.1.2 "Faservliese nach dem Kardierverfahren",
insbesondere auf den Seiten 145-157 verfahrens-
und maschinentechnische Einzelaspekte der Vliesherstellung
auf Krempeln. Da nach Kenntnis des Anmelders nur
bei Krempeln oder Kardiermaschinen mehrere Vliesabnehmer bekannt
sind, die außerdem bei entsprechender Ausrüstung der
Garnituren an den Abnehmerwalzen mit stark unterschiedlichen
Geschwindigkeiten betrieben werden können, ist bei dem in
Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vliesbildungskrempel
10 angedeutet.The other versions treat only the cost
and rational production of a two-layer
Die Vliesbildungskrempel 10 weist zwei höhenversetzt angeordnete
Vliesabnehmer 11 und 12 auf. Der eine, in Figur 3
unten angedeutete Vliesabnehmer 11 ist aufgrund entsprechender
Ausrüstung der Garnituren an den Abnehmerwalzen derart
ausgebildet, daß er eine um ein Vielfaches höhere Abnahmegeschwindigkeit
v2 des dort abgenommenen Teilvlieses 2 erlaubt,
als am anderen, in Figur 3 weiter oben angedeuteten Vliesabnehmer
12; dort beträgt die Abnahmegeschwindigkeit lediglich
v1. Auf das Verhältnis v1/v2 der beiden Abnahmegeschwindigkeiten
sei weiter unten näher eingegangen. An dieser Stelle sei
lediglich erwähnt, daß für den Fall, daß an beiden Abnehmern
pro Zeiteinheit eine etwa gleich große Fasermasse abgenommen
wird, der am unteren, schneller laufenden Abnehmer 11 abgenommene
Flor entsprechend dem Geschwindigkeitsverhältnis im
Flächengewicht leichter ist als der am anderen Abnehmer 12
langsamer abgenommene Flor 5. Durch das zick-zack-förmige
Legen des schnelleren Teilvlieses zu einem langsamer laufenden
Querfaser-Teilvlies 1 wird dessen Flächengewicht entsprechend
dem Geschwindigkeitsverhältnis v1/v2 allerdings
wieder erhöht.The web-forming
In den weiteren Ausführungen werden nur noch die verkürzten
Begriffe "schnellerer Vliesabnehmer 11", "schnelleres Teilvlies
2", "langsamerer Vliesabnehmer 12" und "langsameres
Teilvlies 5" verwendet.In the other versions are only the shortened
Terms "faster fleece 11", "
Was die an den Vliesabnehmern 11 und 12 im konkreten Fall
tatsächlich abgenommene Fasermasse bzw. das Massenverhältnis
anlangt, so hängt dies im wesentlichen vom Verfestigungsverfahren
und vom beabsichtigten Verwendungszweck des herzustellenden
Vliesstoffes ab. Soll der Vliesstoff beispielsweise
maschenverfestigt werden, so kann durchaus ein deutlich
niedrigerer Fasermassenanteil für das langsamere
Teilvlies 5 mit längs ausgerichteten Fasern (z.B. 35 Gew.-%)
im Vergleich zum schnelleren Teilvlies 2 mit den später quer
ausgerichteten Fasern (z.B. 65 Gew.-%) sinnvoll sein, weil
durch die Verfestigungsmaschen bzw. die Maschenstäbchen der
in Längsrichtung verlaufende Faseranteil im Vliesstoff wieder
erhöht wird. Allgemein läßt sich sagen, daß von der
Vliesbildungseinrichtung für das schnellere Teilvlies 2 in
grober, eine Ungleichheit von ±20 Gew.-% zulassenden Näherung
eine etwa gleichgroße Fasermasse je Zeiteinheit abgenommenen
wird wie für das langsamere Teilvlies 5. Das Spektrum der
Massenverteilung kann also etwa von 30:70 bis 70:30 reichen.What about the
Dem schnelleren Teilvlies 2 ist bei allen in den Figuren 3,
4 und 5 gezeigten Varianten der Erfindung zumindest mittelbar
eine Vlieslegevorrichtung 14, 22 bzw. 45 zugeordnet, mit
denen das schnellere Teilvlies 2 zick-zack-förmig zu einem
Querfaser-Teilvlies 1 gelegt werden kann. Das Teilvlies wird
der Vlieslegevorrichtung in jedem Fall durch Transportbänder
zugeführt, was jedoch in der vereinfachten, prinzipiellen
Darstellungsweise der Figuren 3 und 5 nicht gezeigt ist. Bei
dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das
Transportband 21 zum zuführen des schnelleren Teilvlieses 2
zu der Vlieslegevorrichtung 22 gezeigt. Durch das zick-zack-förmige
Legen des schnelleres Teilvlies 2 wird ein Querfaser-Teilvlies
1 mit bevorzugt quer zur Längsrichtung der
Vliesbahn orientierten Fasern 3 erzeugt. Durch das zick-zack-förmige
Legen des schnellere Teilvlieses 2 zu dem Querfaser-Teilvlies
1 wird zum einen dessen Laufgeschwindigkeit
veringert und auch dessen Flächengewicht in entsprechendem
Ausmaß erhöht. Im Zusammenhang mit dem zick-zack-förmigen
Legen von Vliesen sei ebenfalls auf das erwähnte Lehrbuch
"Vliesstoffe" verwiesen, das in dem Unterkapitel 4.1.2.3
"Vliesbildung" (Seiten 157-165) auf verfahrens- und maschinentechnische
Einzelaspekte beim Kreuzlegen oder zick-zack-förmigen
Legen von Floren insbesondere beim Bilden von querorientierten
Vliesen eingeht. Dort werden unterschiedliche
Bauformen von Vlieslegern, nämlich u.a. Steilarmleger (Camelback)
und Horizontalleger unterschieden. In den Ausführungsbeispielen
der Figuren 3 und 5 sind der Einfachheit
halber pendelnd arbeitende Steilarmleger als Vlieslegevorrichtung
14 bzw. 45 angedeutet, wogegen beim Ausführungsbeispiel
nach Figur 4 ein Horizontalleger als Vlieslegevorrichtung
22 in der Bauart eines Wagenlegers prinzipmäßig gezeigt
ist.The
Nachdem die beiden Teilvliese, nämlich das langsameres Teilvlies
5 und das zick-zack-förmig gelegte Querfaser-Teilvlies
1 zu einem gemeinsamen Vollvlies 4 zusammengeführt werden
sollen, müssen sie beide nicht nur von übereinstimmender
Breite sein, sondern müssen darüber hinaus bezüglich der
Querlage positionsgleich und mit übereinstimmender Bahngeschwindigkeit
zusammengeführt werden. Um diese Maßbedingung
erfüllen zu können, gelten für die erfindungsgemäß eingesetzten
Vlieslegevorrichtungen allgemein bestimmte Prozeßbedingungen,
damit die o.g. Geometrie-Bedingungen, d.h. gleiche
Breite und gleiche Geschwindigkeit des Querfaser-Teilvlieses
1 und des langsameren Teilvlieses 5, eingehalten
werden können.After the two Teilvliese, namely the slower Teilvlies
5 and the zigzag-shaped
Und zwar müssen die zick-zack-förmigen Teillagen innerhalb
des Querfaser-Teilvlieses 1 unter einem solchen Winkel α abgelegt
werden, dessen Sinuswert dem Wert eines echten Bruches
der Form 1/n mit n als ganzer Zahl unter sieben entspricht.
Mit anderen Worten müssen die zick-zack-förmigen
Teillagen innerhalb des Querfaser-Teilvlieses 1 wahlweise
unter einem der nachfolgend genannten Winkel α abgelegt werden:
Das schnellere Teilvlies 2 muß zu diesem Zweck mit einer um
ein entsprechendes ganzzahliges Vielfaches größeren Geschwindigkeit
v2 von der Vliesbildungseinrichtung abgenommen
werden, als das langsamere Teilvlies mit der Abnahmegeschwindigkeit
v1. Das bereits erwähnte Verhältnis der Abnahmegeschwindigkeiten
bzw. der Reziprokwert v2/v1 beträgt also
vorzugsweise zwei, drei, vier oder fünf. Die beiden unterschiedlich
schnell laufenden Vliesabnehmer 11 und 12 müssen
also ungeachtet ihrer u.U. wechselnden Absolutgeschwindigkeit
mit einem fest einstellbaren Geschwindigkeitsverhältnis
entsprechend einem der genannten Werte laufen. Je höher das
Geschwindigkeitsverhältnis v2/v1 ist, um so geringer ist der
mögliche Winkel α zwischen den zick-zack-förmigen Teillagen
innerhalb des Querfaser-Teilvlieses 1 und um so eher sind
die Fasern 3 des Ausgangsflors tatsächlich quer innerhalb
des Querfaser-Teilvlieses 1 orientiert. Andererseits bereitet
ein zu hohes Geschwindigkeitsverhältnis v2/v1 der Vliesabnehmer
11 und 12 nicht nur Probleme bei der Vliesabnahme
sondern auch beim zick-zack-förmigen Legen des Querfaser-Teilvlieses
1. Eine technisch realisierbare Obergrenze erscheint
bei einem Geschwindigkeitsverhältnis v2/v1 in der Höhe
von etwa 5 bis 7 erreicht zu sein. Eine weitere Steigerung
würde die technischen und betrieblichen Schwierigkeiten
nur erhöhen und textiltechnologisch am fertigen Vliesstoff
kaum weitere Vorteile erbringen.The
Durch das zick-zack-förmige Legen des schnelleren Teilvlieses
2 in einer Vlieslegevorrichtungen 14, 22 bzw. 45 (Figuren
3, 4 oder 5) zu dem Querfaser-Teilvlies 1 findet auf
prozeß-immanente Weise eine Umlenkung der Bahnlaufrichtung
um 90° statt. Andererseits sollen das so gebildete Querfaser-Teilvlies
1 und das langsamere Teilvlies 5 bei gleicher
Richtung, Querposition und Geschwindigkeit zusammengeführt
werden. Deshalb ist in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
der Produktionsanlage jeweils noch eine Vliesumlenkeinrichtung
17, 28 bzw. 43 vorgesehen, die einen solchen
Parallellauf der zusammen zu führenden Teilvliese herbeiführt,
worauf weiter unten im Zusammenhang mit den einzelnen
Ausführungsbeispielen noch einmal eingegangen werden soll.
Es sei an dieser Stelle lediglich erwähnt, daß die Vliesumlenkeinrichtung
17, 28 bzw. 43 der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele
jeweils unterschiedlich innerhalb der Produktionsanlage
angeordnet bzw. unterschiedlichen Teilvliesen
zugeordnet ist. In dieser Hinsicht und den sich daraus ergebenden
Folgen unterscheiden sich die Ausführungsbeispiel der
Figuren 3, 4 und 5 voneinander.By the zigzag-shaped laying of the
Eine vorliegend ganz erfindungswesentliche Anlagen- und Verfahrenskomponente
ist die Vliesumlenkeinrichtung 17, 28 bzw.
43, die in allen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
vorgesehen ist, wenn auch in unterschiedlicher Zuordnung.
Übereinstimmend für alle Ausführungsbeispiele ist, daß die
Vliesumlenkeinrichtung 17, 28 bzw. 43, unabhängig davon,
welchem der Teilvliese sie zugeordnet ist, in jedem Fall das
zugeordnete Teilvlies bezüglich seiner im Grundriß gesehenen
Laufrichtung um einen rechten Winkel umlenkt. Ferner übereinstimmend
für alle Ausführungsbeispiele ist, daß die
Vliesumlenkeinrichtung bezüglich ihres umlenkwirksamen
Teils, nämlich der Vliesumlenkstange 18, 30 bzw. 43 - im
Grundriß gesehen - etwa positionsgleich zum wirksamen Teil
der jeweiligen Vlieslegevorrichtung 14, 22 bzw. 45 für das
schnellere Teilvlies und höhenversetzt zu ihr angeordnet
ist.A presently quite essential to the invention plant and process component
is the
Im Zusammenhang mit der Positionsgleichheit dieser beiden
Anlagenkomponenten und den diesbezüglichen Orientierungsgrößen
sei zum einen erwähnt, daß die Legewalzen (in Figur 4
die Bezugszahl 25) der Vlieslegevorrichtungen 14, 22, 45
beim Hin- und Herfahren ein Quadrat bestreichen. Zum anderen
liegt die Vliesumlenkstange 18, 30, 43 der Vliesumlenkeinrichtungen
17, 28, 43 jeweils diagonal in einem Quadrat
gleicher Größe. Diese beiden genannte Quadrate der Vlieslegevorrichtung
einerseits bzw. der Vliesumlenkeinrichtung andererseits
müssen im Grundriß positionsgleich liegen.In the context of the positional equality of these two
Plant components and the relevant orientation variables
be mentioned on the one hand, that the laying rollers (in Figure 4
reference numeral 25) of the fleece layers 14, 22, 45
brush a square when going back and forth. On the other hand
is the
Nachdem das langsamere Teilvlies 5 und das Querfaser-Teilvlies
1 zu dem Vollvlies 4 zusammengeführt sind, ist in der
Produktionsanlage schließlich eine Vorrichtung 13 zum Verfestigen
des Vollvlieses 4 zu einem Vliesstoff angeordnet, die
lediglich in Figur 3 in generalisierender Weise angedeutet
ist. Hier kommt grundsätzlich die gesamte Palette der bekannten
Vliesverfestigungsverfahren in Betracht. In diesem
Zusammenhang sei wiederum auf das o.g. Lehrbuch "Vliesstoffe"
verwiesden, das im Kapitel 6 "Vliesverfestigung" (Seiten
269-399) auf die bekannten Verfahren zur Vliesverfestigung,
insbesondere auch zur Maschenverfestigung von Vliesstoffen,
eingeht. Auf die Verfestigung des mehrlagigen Vorlagevlieses
zu einem Vliesstoff sei nachfolgend nicht näher eingegangen,
sondern lediglich angemerkt, daß eine Maschenverfestigung
mit in Bahnlängsrichtung liegenden Maschenstäbchen textiltechnologisch
und auch bezüglich der Verwendung des Vliesstoffes
die meisten Vorteile zu bieten scheint.After the
Nachdem bisher die Übereinstimmungen der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Figuren 3, 4 und 5 erwähnt sind, sei nun näher auf die einzelnen Ausführungsbeispiele selber eingegangen, die sich - wie gesagt - im wesentlichen durch die Art der Zuordnung der erfindungswesentlichen Vliesumlenkeinrichtung unterscheiden.After so far the matches of the different embodiments Figures 3, 4 and 5 are mentioned, be now discussed in more detail on the individual embodiments, which - as I said - essentially by the Type of assignment of the inventively essential Vliesumlenkeinrichtung differ.
Bei der in Figur 3 dargestellten Produktionsanlage ist die
dort vereinfacht nur mit der Vliesumlenkstange 18 dargestellte
Vliesumlenkeinrichtung 17 dem schnelleren Teilvlies
zugeordnet und funktionell der Vlieslegevorrichtung 14 vor geordnet.
Vor der ebenfalls stark vereinfacht und als pendelnd
arbeitender Steilarmleger dargestellten Vlieslegevorrichtung
14 wird das schnellere Teilvlies 2 "vorübergehend"
in eine quer zur Arbeitsrichtung 7 verlaufende Richtung gebracht
und aus dieser Querrichtung heraus das Querfaser-Teilvlies
1 gelegt, wodurch ebenfalls - auf prozeß-immanente
Weise - eine 90°-Umlenkung erfolgt. Dadurch wird das schnellere
Teilvlies 2 bzw. das Querfaser-Teilvlies 1 in seinem
Lauf zwei mal - im Grundriß gesehen - umgelenkt, wobei sich
diese beiden Umlenkungen im Ergebnis kompensieren. Die Laufrichtung
8 des vereinigten Vollvlieses 4 stimmt - im Grundriß
gesehen - mit der Arbeitsrichtung 7 der Vliesbildungskrempel
10 überein; beide Richtungen 7 und 8 sind in einer
gemeinsamen Fluchtlinie angeordnet. Das langsamere Teilvlies
5 wird mittels eines Vliestransportbandes 15 über die Vliesumlenkeinrichtung
17 und die darunter angeordnete Vlieslegevorrichtung
14 hinweg transportiert. Erst in einem von der
Vlieslegevorrichtung in Arbeitsrichtung abgerückten Position
wird das langsamere Teilvlies 5 auf das von dem Vliestransportband
16 getragene Querfaser-Teilvlies 1 bei gleicher
Querposition und übereinstimmender Geschwindigkeit v1 abgelegt;
durch ein Druckwalzenpaar 19 werden die Teilvliese zusammengedrückt,
bevor sie durch das Vliestransportband 16 in
die Vliesstoff-Verfestigungseinrichtung 13 getragen werden.In the production plant shown in Figure 3, there, the simple illustrated there only with the
In Figur 4 ist lediglich ein mittlerer Ausschnitt der Produktionsanlage
gezeigt, d.h. die Vliesbildung selber und die
Abnahme der beiden Teilvliese 2 und 5 mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit v1 und v2 einerseits und die Einrichtung zur
Verfestigung des Vollvlieses 4 zu einem Vliesstoff andererseits
sind in der Darstellung der Figur 4 weggelassen. Das
langsamere Teilvlies 5 wird von dem Vliestransportband 20
geradlinig durch die Produktionsanlage hindurchgetragen,
d.h. auch diese Anlage ist gestreckt bzw. geradlinig, bei
der also die Arbeitsrichtung 7 des Vliesbildners und die
Weiterverarbeitungsrichtung 8 übereinstimmen.4 shows only a central section of the production plant is shown, ie the web formation itself and the decrease of the two
In weiterer Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach
Figur 3 ist auch bei der Anlage nach Figur 4 die Vliesumlenkeinrichtung
28 dem Lauf von schnellerem Teilvlies 2 bzw.
Querfaser-Teilvlies 1 zugeordnet. Jedoch ist abweichend zu
Figur 3 beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 die Vliesumlenkeinrichtung
28 dem Querfaser -Teilvlies 1 zugeordnet und
funktionell der Vlieslegevorrichtung nach geordnet. Im übrigen
ist die Vliesumlenkeinrichtung 28 vollständig, wenngleich
auf die funktionswesentlichen Teile beschränkt, in
Figur 4 dargestellt, worauf weiter unten näher eingegangen
werden soll. Auch die als flach bauender Horizontalleger in
Wagenlegerbauart ausgebildete Vlieslegevorrichtung 22 ist in
Figur 4 eingehender, wenn auch lediglich in den funktionswesentlichen
Elementen gezeigt. Das schnellere Teilvlies 2
wird der Vlieslegevorrichtung 22 auf einem Vliestransportband
21 zugeführt und dort auf ein Paar höhenversetzt und
vertikal beabstandet, d.h. nicht berührend angeordneten Zwischentransportbändern
24, 24' eines Oberwagens (Band 24) und
eines Legewagens (Band 24') mit Legewalzen 25 abgelegt, die
sich im Takt des zick-zack-förmigen Legens synchron aber gegenläufig
zueinander horizontal bewegen. Dabei wird das
schnellere Teilvlies 2 (Geschwindigkeit v2) auf dem sich quer
zum Transportband 21 und den Zwischenbändern 24, 24' mit der
langsameren Geschwindigkeit v1 bewegenden Vliestransportband
23 in Zick-zack-form und in einer mit der ursprünglichen
Breite übereinstimmenden Bahnbreite abgelegt.In a further agreement with the exemplary embodiment according to FIG. 3, the
Durch das zick-zack-förmige Legen des Flors zu dem Querfaser-Teilvlieses
1 erfolgt prozeß-immanent eine 90°-Umlenkung
des Teilvlieses. Durch die der Vlieslegevorrichtung 22 nachgeordnete
Vliesumlenkeinrichtung 28 kann diese durch eine
weitere 90°-Umlenkung wieder kompensiert und die ursprüngliche
Richtung 7/8 wieder herbeigeführt werden. Die Vliesumlenkeinrichtung
28 ist oberhalb des Vliestransportbandes 20
für das langsamere Teilvlies 5 angeordnet und mit ihrem für
die Umlenkung des Querfaser-Teilvlieses maßgebenden Teil,
nämlich mit der Vliesumlenkstange 30 - im Grundriß gesehen -
positionsgleich zu der Vlieslegevorrichtung 22 angeordet,
was jedoch in der perspektivischen Darstellung nach Figur 4
nicht ganz deutlich wird.By the zigzag-shaped laying of the pile to the
Zur Überbrückung des Höhenunterschiedes des Ablageniveaus
der Vlieslegevorrichtung 22 einerseits und der Vliesumlenkeinrichtung
28 andererseits ist in dem Vliestransportband 23
eine Hubstrecke 26 vorgesehen, indem durch sinnreiche Anordnung
von Umlenk- und Führungswalzen der Bandlauf des Vliestransportbandes
23 L-förmig abgewinkelt und in die steil
aufwärts gerichtete Hubstrecke übergeleitet ist. Das förderwirksame
Trum des Vliestransportbandes 23, auf dem sich das
Querfaser-Teilvlies befindet, geht in die Hubstrecke 26
über. Um das Querfaser-Teilvlies sicher auf diesem Steilstück
zu führen, ist ein ebenfalls L-förmig geführtes Stützband
27 vorgesehen, welches mit einem steil verlaufenden
Teilstück an dem förderwirksamen Trum des Vliestransportbandes
23 im Bereich der Hubstrecke 26 berührend anliegt. Das
Querfaser-Teilvlies wird also in der Hubstrecke zwischen
Vliestransportband 23 und berührendem Stützband 27 gehalten
und nach oben transportiert. Der obere Schenkel des L-förmig
geführten Stützbandes 27 verläuft annähernd horizontal und
oberhalb der Vliesumlenkeinrichtung 28. Das förderwirksame
Trum des Vliestransportbandes 23 der Hubstrecke 26 reicht
geringfügig in diesen annähernd horizontalen Schenkel des
Stützbandes 27 hinein, so daß das nach oben geförderte Querfaser-Teilvlies
dort abgelegt werden kann. Von dem horizontalen
Schenkel des Stützbandes wird das Querfaser-Teilvlies
dann auf das Führungsband 32 der Vliesumlenkeinrichtung 28
übergeben.To bridge the height difference of the storage level
the
Die in Figur 4 eingehender dargestellte Vliesumlenkeinrichtung
28 besteht im wesentlichen aus einem angetriebenen, in
einem Rechteck über nicht rotierende Wendestangen 29, 30 geführten,
endlosen Führungsband 32. Benachbarte, an je einer
Wendestange ineinander übergehende Trume des Führungsbandes
schließen mit ihren Seitenkanten einen - im Grundriß gesehen
- zumindest angenähert rechten Winkel ein, wobei aber die
jeweiligen Flachseiten des Führungsbandes im wesentlichen
parallel zueinander angeordnet sind. Eine solche Führung des
Bandes ist bei gleichbleibendem Bandlauf nur möglich, wenn
an den Wendestangen eine gleitende Umlenkung stattfindet.
Die Wendestangen dürfen also nicht rotieren. Zweckmäßigerweise
handelt es sich um oberflächlich glatte und gehärtete
Rohre.The Vliesumlenkeinrichtung shown in detail in Figure 4
28 consists essentially of a driven, in
a rectangle guided over non-rotating turning bars 29, 30,
Das Führungsband 32 der Vliesumlenkeinrichtung 28 ist mit
der Geschwindigkeit des zugeordneten Teilvlieses angetrieben,
was bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
durch mehrere Antriebswalzenpaare 31 erfolgt, von denen
eine diesseits und die andere jenseits des Führungsbandes
angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4
ist die erforderliche Laufgeschwindigkeit des Führungsbandes
32 die - geringere - Geschwindigkeit v1 des Querfaser-Teilvlieses
1. An dieser Stelle sei gleich bemerkt, daß auch
beim Beispiel nach Figur 5, wo die Vliesumlenkeinrichtung 43
dem langsameren Teilvlies 5 zugeordnet ist, diese mit der
geringeren Geschwindigkeit v1 dieses Teilvlieses angetrieben
ist. Lediglich beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die
dortige Vliesumlenkeinrichtung 17 dem schnelleren Teilvlies
2 zugeordnet und muß daher mit der höheren Geschwindigkeit v2
dieses Teilvlieses angetrieben werden, was sich zumindest
bei Verzicht auf Reibungsvermindernde Einrichtungen an den
Wendestangen u.U. als ein gewisser Nachteil erweisen könnte.The
Die Wendestangen 29, 30 können in dem vom Führungsband umschlungenen
Bereich jeweils mit einer Vielzahl von rasterartig
verteilt angeordneten, reibungsvermindernden Einrichtungen
versehen sein. Hierbei kann es sich um in die Rohrwandung
der Wendestangen eingelassene, frei bewegliche aber
verliersicher gehaltene Kugeln handeln, über die das Führungsband
hinwegrollen kann. Eine andere Möglichkeit zur
Reibungsverminderung besteht darin, ein flächendeckendes
Luftpolster im Berührungsbereich zwischen Wendestange 29, 30
und Führungsband 32 aufzubauen. In diesem Fall wären in dem
vom Führungsband umschlungenen Bereich rasterartig verteilt
angeordnete Luftaustrittsbohrungen anzuordnen, denen vom Inneren
der rohrförmigen Wendestangen aus laufend Druckluft im
Überschuß zugeführt wird. Das Führungsband schwimmt dann gewissermaßen
auf einem Druckluftfilm, der zugleich auch eine
etwaige Reibungswärme abführt. Die Gefahr einer elektrostatischen
Aufladung des Führungsbandes wäre auch geringer,
insbesondere wenn die Druckluft gut angefeuchtet wäre. Zwar
ließe sich das Führungsband 32 dank des Druckluftfilmes nahezu
widerstandslos über die Wendestangen hinwegführen, jedoch
müßte für die Erzeugung der nötigen Druckluft eine gewisse
Leistung aufgebracht werden, was jedoch ohne weiteres
in Kauf genommen werden kann.The turning bars 29, 30 can be wrapped in the guide band
Area each with a variety of grid-like
distributed, friction-reducing facilities
be provided. This can be in the pipe wall
the turning bars embedded, but freely movable
captive held balls act over the guide band
can roll away. Another way to
Friction reduction is a nationwide
Air cushion in the contact area between turning
Von den vier Wendestangen 29, 30, die zum Führen des Führungsbandes
32 in einem Rechteck erforderlich sind und die
an den "Ecken" des Rechteckes angeordnet sind, spielt eine,
nämlich die in Figur 4 mit der Bezugszahl 30 versehene Wendestange,
eine besondere Rolle. Nur die beiden an dieser einen,
nachfolgend Vliesumlenkstange 30 genannten Wendestange
zusammenlaufenden Trume des Führungsbandes 32 berühren überhaupt
das umzulenkende Querfaser-Teilvlies. Nur über diese
Vliesumlenkstange 30 wird also das Querfaser-Teilvlies 1 umgelenkt.
Die anderen drei Wendestangen dienen lediglich zum
Leiten des Führungsbandes in einem geschlossenen Rechteck.
Die besondere Vliesumlenkstange 30 ist außerdem - im Grundriß
gesehen - etwa positionsgleich zur Vlieslegevorrichtung
22 und oberhalb von ihr angeordnet.Of the four turning
Die erfindungswesentliche Vliesumlenkeinrichtung hat außer
der Umlenkung des Teilvlieses zumindest beim Ausführungsbeispiel
nach Figur 4 auch noch die Aufgabe, eine exakte Übereinstimmung
der beiden zu vereinigenden Teilvlies in Breitenrichtung
herbeizugühren. Zu diesem Zweck ist von den das
endlose Führungsband führenden, nicht rotierenden Wendestangen
29, 30 wenigstens eine Wendestange parallel zur Ebene
der angrenzenden Trume im Sinne einer Bandlaufkorrektur verschwenkbar
gelagert und mit einem entsprechenden Schwenkantrieb
versehen. Nachdem die Vliesumlenkstange 30 unmittelbar
am Zusammenlaufpunkt der beiden Teilvliese 1 und 5 angeordnet
ist, wäre die Vliesumlenkstange 30 für die Bandlaufkorrektur
in sofern am ehesten geeignet, als sie mit der geringsten
Zeitverzögerung zwischen Regeleingriff und neuer
Bandlaufposition eine regelungstechnische Breitenpositionierung
ermöglichen würde. U.U. ist es zweckmäßig, die der
Vliesumlenkstange 30 diagonal gegenüberliegende Wendestange
in gleicher Weise schwenkbar zu haltern und mit einem
Schwenkantrieb zu versehen. Bei synchroner, aber gegenläufiger
Verschwenkung der beiden schwenkbar gehalterten Stangen
würde sich trotz Regeleingriff eine gleichmäßige Basndspannung
über die gesamte Breite des Führungsbandes ergeben. Außerdem
würde dies einen insgesamt stabileren Bandlauf ergeben,
d.h. die Gefahr eines regelungstechnischen Instabilwerdens
der Bandlaufregelung wäre geringer.The inventively essential Vliesumlenkeinrichtung except
the deflection of the nonwoven fabric at least in the embodiment
according to Figure 4 also the task of an exact match
of the two partial webs to be united in the width direction
herbeizugühren. For this purpose is of the
endless guide band leading, non-rotating turning bars
29, 30 at least one turning bar parallel to the plane
the adjacent dreams in the sense of a tape correction pivot
stored and with a corresponding pivot drive
Mistake. After the
Damit das Führungsband der Vliesumlenkeinrichtung sich im
Sinne einer regelungstechnischen Breitenpositionierung gut
betreiben läßt, muß das Führungsband ungeachtet thermischer
oder alterungsbedingter Dehnungen oder Schrumpfungen stets
unter einer gewissen Bandspannung gehalten werden. Zu diesem
Zweck sind zwei benachbarte Wendestangen der Vliesumlenkeinrichtung
28 parallel zur Ebene der angrenzenden Trume im
Sinne eines Spannens des Führungsbandes 32 verschiebbar gelagert
und mit einem entsprechenden Verschiebeantrieb versehen.
Zweckmäßigerweise sind die beiden in diesem Sinne verschiebbaren
Wendestangen parallel zu dem beiden gegenüberliegenden
Seiten des durch die Wendestangen aufgespannten
Rechtecks verschiebbar. Bei einer solchen Ausrichtung der
Verschiebbarkeit entstehen beim Spannen keine Winkeländerungen
innerhalb des Rechteckes und somit keine Einflußnahme
auf die Breitenposition des Bandlaufes. Thus, the guide band of Vliesumlenkeinrichtung in the
Sense of control technology width positioning well
operate, the guide tape must be regardless of thermal
or aging-related strains or shrinkage always
be kept under a certain belt tension. To this
Purpose are two adjacent turning bars of
Der Vollständigkeit halber sei im Zusammenhang mit dem in
Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Variante erwähnt,
bei der - ähnlich wie bei den Ausführungen nach den
Figuren 3 und 5 - innerhalb des aus den beiden Teilvliesen 1
und 5 vereinigten Vollvlieses das Querlagen-Teilvlies 1 unten
und das langsamere Teilvlies 5 oben angeordnet ist. Zu
diesem Zweck müßte zum einen das Vliestransportpand 20, welches
das langsamere Teilvlies 5 trägt, über die Vliesumlenkeinrichtung
28 hinweg und zu einer weiter hinten in der Anlage
auf einem gesonderten Vliestransportpand vorgesehenen
Vereinigungsstelle weitergeführt werden. Zum anderen müßte
eben dieses gesonderte, entsprechend der Weiterverarbeitungsrichtung
8 ausgerichtete Vliestransportpand installiert
werden, auf welchen das in die Weiterverarbeitungsrichtung
umgelenkte Querlagen-Teilvlies 1 von der Vliesumlenkeinrichtung
28 abgelegt werden kann.For the sake of completeness, in connection with the
Figure 4 illustrated embodiment mentions a variant,
in the - similar to the versions of the
Figures 3 and 5 - within the from the two Teilvliesen. 1
and 5 united Vollvlieses the Querlagen-
Die oberseitige Anordnung des langsameren Teilvlieses mit den längs ausgerichteten Fasern hat für das anschließende Maschenverfestigen des Vollvlieses zu einem Vliesstoff bei bestimmten Maschenverfestigungsverfahren bauliche und betriebliche Vorteile.The top-side arrangement of the slower part fleece with the longitudinally oriented fibers has for the subsequent Stitch bonding of the full web to a nonwoven web certain stitch consolidation processes structural and operational Advantages.
Bei dem dritten in Figur 5 ausschnittsweise und wiederum
sehr vereinfachend dargestellten Ausführungsbeispiel einer
Produktionsanlage ist die Vliesumlenkeinrichtung, die nur
durch ihre Vliesumlenkstange 43 repräsentiert ist, dem langsameren
Teilvlies 5 zugeordnet. An der Stelle der Vliesumlenkstange
43 müßte man sich eine Vliesumlenkeinrichtung
nach dem Vorbild von Figur 4 oder nach dem Vorbild von Figur
6 vorstellen. Das an der Vliesumlenkstange 43 umgelenkte
langsamere Teilvlies 5 wird auf das Vliestransportband 44
abgelegt, welches es in Richtung 8 weiterträgt. Auch das
Querfaser-Teilvlies 1 wird prozeß-immanent durch das zick-zack-förmige
Legen des schnelleren Teilvlieses 2 zu dem
Querfaser-Teilvlies 1 in die quer zur Arbeitsrichtung 7 der
Vliesbildungseinrichtung liegende Weiterverarbeitsrichtung 8
umgelenkt. Die Vlieslegevorrichtung 45 legt die zick-zack-förmigen
Teillagen des Querfaser-Teilvlieses 1 auf dem unteren
Vliestransportband 46 ab, welches ebenfalls parallel zur
Weiterverarbeitungsrichtung 8 verläuft. Auch hier sind wiederum
die Vliesumlenkstange 43 und die Vlieslegevorrichtung
45 zueinander höhenversetzt aber - im Grundriß - positionsgleich
angeordnet. Das auf dem oberen Vliestransportband 44
in einer Gefällestrecke beförderte langsamere Teilvlies 5
wird mit dem auf dem unteren Vliestransportband 46 abgelegten
Querfaser-Teilvliese 1 zu dem zweilagigen Vollvlies 4
zusammengeführt, welches dann zu einem Vliesstoff verfestigt
werden kann. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 kann auch
das Vliestransportband 44 bei Integration entsprechender
Vlieskanten-Detektoren und regelbarer Bandführungswalzen innerhalb
des Bandlaufes dazu ausgenutzt werden, eine übereinstimmende
Querposition des langsameren Teilvlieses 5 mit dem
Querfaser-Teilvlies 1 herbeizuführen.In the third in Figure 5 fragmentary and turn
very simplistic embodiment illustrated a
Production plant is the nonwoven diverter, which only
is represented by its
Die in Figur 5 angedeutete Produktionsanlage verläuft - im
Gegensatz zu den geradlinigen Anlagen nach den Figuren 3
oder 4 - als ganzes abgewinkelt; die Arbeitsrichtung 7 der
Vliesbildungskrempel und die Weiterverarbeitungsrichtung 8
schließen miteinander einen rechten Winkel ein.The indicated in Figure 5 production plant runs - in
Contrary to the rectilinear systems according to the figures 3
or 4 - as an angled whole; the working direction 7 of
Web formation carding and the
Der Grundflächenbedarf für die in Figur 4 gezeigte, aber
auch in den Anlagen nach den Figuren 3 oder 5 zu denkende
Vliesumlenkeinrichtung 28 ist relativ groß. Es kann angenommen
werden, daß das vom Führungsband 32 ausgespannte, annähernd
quadratische Rechteck eine Seitenlänge von etwa dem
Zweieinhalbfachen der Arbeitsbreite der Vliesbildungskrempel
hat. Deshalb ist es zweckmäßig, die Vliesumlenkeinrichtung
in angehobener Position vorzusehen, so daß sie an der Dekkenkonstruktion
der Fabrikhalle oder an einer die Produktionslinie
überspannende Tragkonstruktion aufgehängt werden
kann, ohne wertvollen Platz am Hallenboden in Anspruch zu
nehmen.The footprint requirement for those shown in Figure 4, but
also in the systems according to the figures 3 or 5 to think
Um den Platzbedarf der Vliesumlenkeinrichtung zu verringern,
ist bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel das
Führungsband 51 der Vliesumlenkeinrichtung 50 platzsparend
in zwei verschiedenen, zueinander beabstandet angeordneten
Ebenen geführt. Und zwar ist an dem von der Vliesumlenkstange
54 ablaufenden Trum des Führungsbandes und in dem in der
gleichen Horizontalebene gegenüberliegenden, parallel verlaufenden
Trum jeweils eine von diesen Trum zu 180° umschlungene
Umlenkwalze 52, 52' angeordnet. Der Durchmesser
dieser Umlenkwalzen bestimmt den Abstand der beiden Ebenen
des Führungsbandes 51. Neben dem geringeren Platzbedarf hat
die Vliesumlenkeinrichtung 50 nach Figur 6 den weiteren Vorteil
einer kompakten Bauweise. Dies bedeutet, daß die Tragkonstruktion
für die einzelnen Bauteile wie Walzen, Wendestangen
u.dgl. kompakter und steifer ist. Von den vier Wendestangen
54, 55 liegen jeweils zwei in der Draufsicht zumindest
angenähert deckungsgleich aber um etwa den Walzendurchmesser
höhenversetzt, also nahe beieinander. Nachdem
hier zwei gegenüberliegende Trume des Führungsbandes die Umlenkwalzen
52, 52' stark umschlingen, bietet es sich an, von
diesen Umlenkwalzen zumindest eine zum Antrieb des Führungsbandes
51 der Vliesumlenkeinrichtung zu verwenden und mit
einem entsprechende Drehantrieb zu versehen. Falls beide Umlenkwalzen
52, 52' zum Antrieb des Führungsbandes verwendet
werden sollen, wäre zu berücksichtigen, daß beide Umlenkwalzen
zwar gleich schnell, aber in entgegengesetzter Richtung
umlaufen müssen. Zur Synchronisation der beiden anzutreibenden
Umlenkwalzen wäre in diesem Fall ein Reversiergetriebe
mit einer 1:1-Übersetzung zwischen beiden Umlenkwalzen sinnvoll.
Über den Antrieb hinaus können die Umlenkwalzen auch
zum Spannen des Führungsbandes verwendet werden, indem sie
in Richtung der sie umschlingenden Trume linear verfahrbar
gelagert und mit einem entsprechenden Verschiebeantrieb versehen
sind.In order to reduce the space requirement of the fleece deflection device,
is in the embodiment shown in Figure 6 the
Guide strip 51 of
Im Zusammenhang mit dem in Figur 2 dargestellten, dreilagigen
Vorlagevlies 6 sei der Vollständigkeit halber erwähnt,
daß hierzu eine Vliesbildungskrempel mit drei unterschiedlichen
Vliesabnehmern oder zwei verschiedene in Tandemanordnung
hintereinander aufgestellte Vliesbildungskrempeln erforderlich
wären, die gemeinsam die drei Vliesabnehmer aufweisen.
Auf einer solchen Vliesbildungseinrichtung werden in
ein und demselben Vliesbildungsprozeß aus den gleichen Rohfasern
bzw. Rohfasergemisch drei separate Teilvliese 5', 2,
5" gebildet und jeweils an den drei verschiedenen, versetzt
angeordneten Vliesabnehmern abgenommen. Der mittlere Vliesabnehmer
wird mit der mehrfach höheren Geschwindigkeit v2 betrieben,
wogegen die beiden anderen Vliesabnehmer langsamer
(v1) laufen. An ihnen werden die beiden langsameren Teilvliese
5', 5" aus dem Vliesbildungsprozeß abgenommen. Das am
schnelleren Vliesabnehmer abgenommene schnellere Teilvlies 2
wird zick-zack-förmig zu dem Querfaser-Teilvlies 1 gelegt,
wobei prozeß-immanent eine Umlenkung erfolgt. Anschließend
wird auch hier das Querfaser-Teilvlies 1 und die langsameren
Teilvliese 5', 5" bezüglich ihres Laufes in gegenseitige
Übereinstimmung gebracht, wofür die in den Figuren 3, 4 oder
5 gezeigten Ausführungsbeispiele als Vorbild dienen können.
Die drei Teilvliese 5', 1 und 5" werden dann bei untereinander
gleicher Geschwindigkeit v1, gleicher Richtung und gleicher
Querposition zu einem dreilagigen Vollvlies 6 vereinigt,
das schließlich zu einem Vliesstoff verfestigt werden
kann.For the sake of completeness, it should be mentioned in connection with the three-layer
Claims (19)
- Method for the production of a non-woven, comprising the following method steps:two separate part-webs (2, 5) are formed from the same crude fibres or crude-fibre mixture in one and the same web formation process on a web formation device (10) having two web doffers (11, 12), andthe part-web doffed on the one web doffer (11), referred to below as the "faster part-web (2)", is doffed from the web formation process (10) at a multiply higher speed (v2) than that (v1) of the other part-web, referred to below as the "slower part-web (5)",the faster part-web (2) is laid in a zigzag-shaped manner to form a new part-web, referred to below as the "cross-fibre part-web (1)", with a width corresponding to the width of the slower part-web (5) and at a speed (v1) corresponding to the running speed (v1) of the slower part-web (5), the fibres (3) being oriented preferably transversely to the longitudinal direction of the cross-fibre part-web (1),the cross-fibre part-web (1) and the slower part-web (5) are brought into mutual correspondence as regards their run and are combined, at a mutually identical speed (v1), identical direction and identical transverse position, to form a two-ply web referred to below as the full web (4),the full web (4) prelaid in this way is consolidated (13) to form a non-woven.
- Method according to Claim 1, characterized in that the faster part-web (2) is first deflected (17) into a running direction lying transversely to the working direction (7) of the web formation device (10) and is laid only out of this running direction in a zigzag-shaped manner, to form the cross-fibre part-web (1) and at the same time it is deflected (14) once again inherently to the process, so that, as seen in horizontal projection, its running direction lies in alignment with the working direction (7) of the web formation device (10), and in that the slower part-web (5) is led past the web deflection device (17) for the faster part-web and past the web laying device (14) for laying the cross-fibre part-web, and the two part-webs are subsequently combined to form the full web (4). (Figure 3)
- Method according to Claim 1, characterized in that the faster part-web (2) is laid in a zigzag-shaped manner directly to form the cross-fibre part-web (1) and is at the same time deflected inherently to the process into a working direction lying transversely to the working direction (7) of the web formation device (10), and in that the cross-fibre part-web (1) is subsequently deflected again out of this transversely running working direction into one parallel to the working direction (7) of the web formation device (10) and into corresponding alignment with the slower part-web (5). (Figure 4)
- Method according to Claim 1, characterized in that the faster part-web (2) is laid in a zigzag-shaped manner directly to form the cross-fibre part-web (1) and is at the same time deflected inherently to the process into a working direction lying transversely to the working direction (7) of the web formation device (10), and in that the slower part-web (5), too, is deflected into this transversely running working direction and into corresponding alignment with the cross-fibre part-web (1). (Figure 5)
- Method according to Claim 1, characterized in that the zigzag-shaped part-plies within the cross-fibre part-web (1) are deposited at an angle (α) such that the sine value of the latter corresponds to the value of a proper fraction of the form 1/n with n as a whole number below 7.
- Method according to Claim 5, characterized in that the zigzag-shaped part-plies within the cross-fibre part-web are deposited selectively at one of the angles (α) referred to below: 30.0º (sin α = ½), approx. 19.5º (sin α = 1/3), approx. 14.5º (sin α = ¼) or approx. 11.5º (sin α = 1/5).
- Method according to Claim 1, characterized in that the faster part-web (2) is doffed from the web formation device (10) at a speed (v2) higher by an integral multiple than the slower part-web (5, speed v1), specifically preferably at a twofold, threefold, fourfold or fivefold speed (v2).
- Method according to Claim 1, characterized in that, in a rough approximation allowing an inequality of ±20 % by weight, an approximately identical fibre mass per unit time is doffed from the web formation device (10) for the faster part-web (2) to that for the slower part-web (5).
- Method according to Claim 1, characterized in that the faster part-web (2) is doffed from the web formation device (10) at a web doffer (11) placed lower in terms of height position and the slower part-web (5) at a web doffer (12) placed higher in terms of height position.
- Method according to Claim 1, characterized in that three separate part-webs (5', 1, 5'') are formed from the same crude fibres or crude-fibre mixture in one and the same web formation process on a web formation device and are in each case doffed at three different web doffers arranged so as to be offset in terms of height, the faster part-web doffed at the one, preferably middle web doffer being doffed from the web formation process at a multiply higher speed (v2) than the other two slower part-webs (5', 5''), in that the faster part-web is laid in a zigzag-shaped manner to form the cross-fibre part-web (1), and in that, subsequently, the cross-fibre part-web (1) and the slower part-webs (5', 5'') are brought into mutual correspondence as regards their run and are combined, with a mutually identical speed (v1), identical direction and identical transverse position, to form a three-ply full web (6), and the latter is consolidated to form a non-woven.
- Plant for the production of a non-woven, comprising the following plant components:a web formation card (10) with two web doffers (11, 12) arranged so as to be offset in terms of height, the one, preferably lower web doffer, referred to below as the "faster web doffer (11)", being designed in such a way that it permits a multiply higher doffing speed (v2) of the part-web doffed there, referred to below as the "faster part-web (2)", than the doffing speed (v1) of the other web doffer, referred to below as the "slower web doffer (12)", at which a part-web referred to below as the "slower part-web (5)" can be doffed,a web laying device (14, 22, 45), assigned to the faster web doffer (11) and connected to the latter by means of web conveyor belts, for the zigzag-shaped laying of the faster part-web (2) to form a new part-web, referred to below as the "cross-fibre part-web (1)", with a width corresponding to the original width of the faster part-web (2) and with fibres (3) oriented preferably transversely to the longitudinal direction of the cross-fibre part-web (1),a further device (17, 28, 43) for the alignment of the cross-fibre part-web (1) with the slower part-web (5) with an identical speed (v1), identical direction and identical transverse position, for the purpose of convergence to form a multi-ply web referred to below as the full web (4),finally, a device (13) for consolidating the full web (4) to form a non-woven.
- Plant according to Claim 11, characterized in that the device for the mutual alignment of the cross-fibre part-web (1) and of the slower part-web (5) for the purpose of convergence of the part-webs (1, 5) to form the full web (4) contains a web deflection device (17, 28, 43) which is assigned to one of the part-webs (2, 5 or 1) and is arranged so as to be offset in terms of height with respect to the web laying device (14, 22, 45) and which deflects the assigned part-web (2, 1, 5) through a right angle with respect to the running direction of the latter, as seen in horizontal projection, the web deflection device (17, 28, 43) being arranged in terms of its deflection-active part (18, 30, 43), as seen in horizontal projection, in an approximately identical position to the active part of the web laying device (14, 22, 45) for the faster part-web (2).
- Plant according to Claim 11, characterized in that the web deflection device (17) is assigned to the faster part-web (2)-and functionally precedes the web laying device (14), in such a way that, in horizontal projection, the running direction (8) of the combined full web (4) is arranged in corresponding alignment with the working direction (7) of the web formation card (10) in the run of the faster part-web (2) or cross-fibre part-web (1) on account of a double deflection having a mutually compensating outcome. (Figure 3)
- Plant according to Claim 11, characterized in that the web deflection device (28) is assigned to the cross-fibre part-web (1) and functionally follows the web laying device (22), in such a way that, in horizontal projection, the running direction (8) of the combined full web (4) is arranged in corresponding alignment (8) with the working direction (7) of the web formation card (10) in the run of the faster part-web (2) or cross-fibre part-web (1) on account of a double deflection having a mutually compensating outcome. (Figure 4)
- Plant according to Claim 11, characterized in that the web deflection device (43) is assigned to the slower part-web (5), and in that both the running direction, evident in horizontal projection, of the slower part-web (5), specifically through the web deflection device (43), and that of the faster part-web (2) and of the cross-fibre part-web (1) emanating from the latter, specifically through the web laying device (45), are deflected in each case through 90º, so that, in horizontal projection, the running direction (8) of the full web (4) combined from the part-webs (1 and 5) is arranged transversely to the working direction (7) of the web formation card (10). (Figure 5)
- Plant according to Claim 11, characterized in that the web deflection device (28) arranged so as to be offset in terms of height with respect to the web laying device (22) consists essentially of a driven endless guide belt (32) which is led in a quadrangular polygon, preferably in a right angle, via non-rotating turning bars (29, 30) and of which the adjacent strands merging one into the other in each case at a turning bar form with one another with respect to the side edges of the guide belt (32) an at least approximately right angle, as seen in horizontal projection, but are arranged essentially parallel to one another with the respectively flat side of the guide belt (32), one (30) of the four turning bars (29, 30), referred to below as the web deflection bar (30), being arranged in an approximately identical position to the web laying device (22), as seen in horizontal projection, and the part-web (1) to be deflected being guided by the two strands of the guide belt (32) which converge at the web deflection bar (30) and being deflected by the said guide belt.
- Plant according to Claim 11, characterized in that the guide belt (32) of the web deflection device (17, 28, 43) is driven at the speed (v1, v2) of the assigned part-web (2, 1, 5).
- Plant according to Claim 11, characterized in that the turning bars (29, 30) are provided, in the region looped around by the guide belt (32), in each case with a multiplicity of friction-reducing devices arranged so as to be distributed in a grid-like manner.
- Plant according to Claim 11, characterized in that the guide belt (51) of the web deflection device (50) is led in a space-saving way in two different planes arranged at an inclination to one another or spaced apart from one another, in that that strand of the guide belt (51) which runs off from the web deflection bar (54) and the diametrically opposite strand have arranged on them, approximately centrally, in each case a deflection roller (52, 52') looped around at 90º or at 180º by the strand.
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