EP2665853A1 - Vorrichtung sowie verfahren zum herstellen eines vlies-gewebeverbundes - Google Patents

Vorrichtung sowie verfahren zum herstellen eines vlies-gewebeverbundes

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Publication number
EP2665853A1
EP2665853A1 EP12702457.8A EP12702457A EP2665853A1 EP 2665853 A1 EP2665853 A1 EP 2665853A1 EP 12702457 A EP12702457 A EP 12702457A EP 2665853 A1 EP2665853 A1 EP 2665853A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support structure
nonwoven
fleece
water jet
layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12702457.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ullrich MÜNSTERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler Nonwovens GmbH
Original Assignee
Truetzschler Nonwovens GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Truetzschler Nonwovens GmbH filed Critical Truetzschler Nonwovens GmbH
Publication of EP2665853A1 publication Critical patent/EP2665853A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • 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
    • D04H1/46—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 by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/498—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 by needling or like operations to cause entanglement of fibres entanglement of layered webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
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    • D04H1/46—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 by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/492—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 by needling or like operations to cause entanglement of fibres by fluid jet
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H5/02—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling
    • D04H5/03—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling by fluid jet

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a non-woven fabric composite according to the preamble of claim 1 and a method according to claim 5.
  • Nonwoven fabric compounds are known from numerous publications.
  • DE 44 10 110 C2 shows a filter material for cleanable separators.
  • a support fabric is surrounded on both sides by a nonwoven layer, by means of water jets, the fibers are swirled through the openings of the metal fabric.
  • a multilayer composite which may also comprise metal fibers, is known from DE 103 16 259 A1.
  • the layers are needled together by means of water jets under high pressure ( ⁇ 200 bar).
  • a support fabric for filters surrounded on both sides by fibers is known from DE 103 49 298 B4. In the manufacture of a needling and in particular also an application of high pressure water jets are used.
  • a filter fabric with PTEF fibers and glass fibers, which are connected to a fabric by water jet needling, is known from EP 0 226 471 A2.
  • nonwoven fabric webs described in the documents are rolled goods. For some applications, e.g. papermaking, but also endless nonwoven webs are needed.
  • the object of the invention is to provide a device and a method with which or in the endless nonwoven fabric composites are particularly simple and inexpensive to produce.
  • a feed device for a nonwoven which can be brought into contact with the carrier structure and can be moved further in contact therewith
  • a device for water jet needling by which the web is connectable to the support structure.
  • a clamping device through which the support structure is stretched in the water jet needling at least in one direction.
  • the tensioning of the screen fabric or the grid is carried out in a simple manner in the direction of rotation of the Carrier structure, ie the band is stretched in the circumferential direction. This is preferably done by one of the deflection rollers.
  • In addition and further education can also be a tensioning of the fabric, the grid transverse to the direction, ie in the width of the belt, including cooperating with the band edge jigs that rotate with this in the water jet needling to provide.
  • the compacting device by means of which the carrier structure supplied fleece brought into contact with this and the means for water jet needling is supplied.
  • the compacting device consists of a roller or preferably of a screen belt tensioned by rollers, through which compresses a voluminous web and in particular in the compressed state undergoes the first Wasserstrahlbeetzwegung.
  • a feed device for one or both nonwoven layers essentially consists of a roll providing the fleece.
  • guide and pressure rollers may be provided, through which the nonwoven applied to the carrier structure is pressed against this.
  • the support structure formed as a closed belt at least once rotates and so - except for an overlap area - covered by exactly one layer fleece and connected to this. Furthermore, it is possible to pass through the carrier structure belt several revolutions and thereby apply several layers of fleece on each side of the support structure and to strengthen and consolidate.
  • the product thus obtained can be removed from the guide rollers and be inserted again after the eversion in the inventive device.
  • the support structure now runs on the previously applied nonwoven side over the deflection rollers, wherein now applied to the outer support structure, a new nonwoven layer and is hydrodynamically needled while revolving with the support structure.
  • one or more cycles are possible by which are then applied according to one or more nonwoven layers.
  • another type of nonwoven fabric with different grammage, other fiber structure and thus other properties is applied.
  • the nonwoven layers it is possible for the nonwoven layers to be applied on both sides of the carrier structure during one revolution, that is to say without removing the carrier structure band and putting it back upturned.
  • the device according to the invention then comprises two feed devices, wherein a first nonwoven layer is fed by the first feed device to one side of the carrier structure strip and a second nonwoven layer by the second feed device to the second side of the carrier structure strip.
  • two devices for waterjet needling are provided, by means of which the nonwoven layers surrounding the carrier structure strip on both sides are needled with the carrier structure.
  • the device according to the invention is preferably suitable for the production of felts (wet felt, dry felt), as used in the production of paper. It is also possible to produce bag filters for, for example, cement production.
  • a monofilament screen fabric having a basis weight of 700 g / m 2 is used as the support structure.
  • the density of the weft and warp threads is between 80 and 90 wires / 10 cm.
  • the screen mesh is surrounded on both sides by a nonwoven layer (fibers between 20 and 40 dtex) with a weight per unit area of 150 - 300 g / m 2 and water jet needled from each side.
  • the water jet needling on each side of the support structure is effected by means of two nozzle bars having a hole diameter between 0.1 and 0.2 mm, with a hole density between 10 and 40 holes per inch (Hpi).
  • the water pressure in the first nozzle bar (based on the movement of the belt) was 50 bar - hole diameter 0.12 mm - 40 Hpi - holes in a row - distance jet strip fleece underlay or screen drum 26 mm (further this information is like follows indicated: 50 bar - 0.12-40-1 26mm).
  • the values for pressure and nozzle strips were:
  • the band After everting and reloading the band (the now present nonwoven support structure), a further nonwoven layer is placed on the second side of the support structure during the second pass.
  • the values are 50 bar - 0.12-40-1 26 mm and 350 bar - 0.20-10-1 10 mm.
  • the support structure is clamped on at least two, preferably at least four deflection rollers and moved circumferentially around them.
  • the support structure can be stretched in the region of the application of water jet in at least one direction by means of a tensioning device.
  • a second web may be applied to a second side of the support structure opposite the first side and connected to the support structure by means of pressurized water jets.
  • a system comprising a device and a carrier structure for producing a nonwoven fabric composite, wherein at least one layer of a nonwoven fabric can be applied to the carrier structure by means of a water jet needling and can be connected thereto.
  • the device has at least one feeding device, by means of which the fleece can be applied to the carrier structure, and at least one device for water jet needling, by means of which the fleece can be connected to the carrier structure.
  • the support structure is formed as an endless belt and the apparatus has a number of guide rollers, wherein the support structure formed as an endless belt stretched on the number of guide rollers and is circumferentially movable.
  • FIG. 1 shows a device for receiving a closed (endless)
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, wherein a second nonwoven layer is applied to the second side of the carrier structure
  • Fig. 4 shows another embodiment.
  • Figure 1 shows an apparatus for receiving a formed as a closed or endlo ⁇ ses belt support structure S, formed in accordance with the exemplary embodiment as a screen mesh, and having corresponding openings.
  • the band is pulled around a number of guide rollers U and tensioned by means of an adjustable deflecting roller US.
  • the clamping direction of the tensioning guide roller US is indicated by the arrow.
  • the tensioned band of the support structure runs in the direction of the arrow around the deflection rollers U, US and a needle drum ST1 designed as a needling drum with a suction, not shown.
  • the suction drum are associated with two nozzle bars Dil, D12, which can be acted upon by high pressure water and are connected to a high pressure pump, not shown.
  • Dil nozzle bars
  • D12 nozzle strips are inserted with a certain hole spacing and a specific hole size.
  • a nonwoven fabric, a first nonwoven layer VI is removed and placed on the band of the support structure S.
  • the nonwoven VI lying on the carrier structure S now runs together with the latter onto the suction drum ST1 and experiences a hydrodynamic impingement there through the nozzle bars Dil, D12. the web is subjected to high pressure water jets.
  • the openings in the fabric are stretched, enlarged, so that the fibers of the nonwoven fabric VI are more easily driven through the hydrodynamic impingement.
  • the nonwoven layer VI thus experiences a solidification and at the same time a fixation on the support structure S receiving it.
  • FIG. 1 the composite of carrier structure S and nonwoven layer VI created by the hydrodynamic impingement is shown enlarged.
  • the support structure S is shown before the laying of the nonwoven layer VI and the hydrodynamic loading.
  • the support structure S with the laid-up fleece VI runs around at least once, wherein additionally a small overlapping area is created.
  • an endless belt is produced, consisting of the support structure S and a layer of the nonwoven VI solidified by the hydrodynamic impingement and bonded to the structure S. If now this band S, VI relaxed and removed from the guide rollers U, US, so the support structure S shrinks to its original dimension and the fixation of the driven through the openings fibers of the nonwoven VI is reinforced.
  • FIG. 2 shows the band S, V inserted into the device according to the invention in conjunction with two enlargements, wherein one enlargement shows the inverted band S, VI, as created in the process according to FIG. 1, and the second enlargement shows the one on both sides Fleece VI, V2 created band VI, S, V2 after the hydrodynamic impingement by means of the nozzle beam D21, D22.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention, in which the nonwoven layers VI, V2 are fed via two feed devices RV1, RV2 assigned to the two sides of the carrier structure S.
  • the band of the support structure S is guided by means of the guide rollers U, US to two suction drums ST1, ST2, which are respectively downstream of one of the feeders RVL, RV2 and which cooperate with nozzle bars Di l, D12, D21, D22.
  • the hydrodynamic loading by the nozzle bars Di l, D12, D21, D22 takes place here, once on the one and then on the other side of the support structure S, such that the nonwoven layer VI, V2 previously brought into contact with the support structure S respectively lying above a hydrodynamic impingement.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment. It shows a device for receiving a support structure S designed as an endless belt, the device being similar to the device of FIGS. 1 and 2.
  • the device according to Figure 4 has only four guide rollers Ul, U2, U3 and US and instead of the suction drum on a suction box SK.
  • the suction box SK is arranged at a distance from the support structure S.
  • At least one nozzle bar D31 is arranged above the carrier structure S in the area of the case block SK.
  • fleece VI can be acted upon by water jets, so that the fleece VI with the support structure S is connectable.
  • the fleece VI is connected to the support structure S in that fibers of the fleece VI pass through the openings of the support structure S when exposed to the jets of water.
  • the suction box SK sucks off the water passing through the nonwoven fabric and the support structure S.
  • Trained as an endless belt support structure S can be tensioned by means of the guide roller US.
  • the guide roller Ul is driven.
  • Turn the diverter roller Ul is the support structure S around the guide roller Ul, U2, U3 and US circumferentially movable.
  • the support structure S designed as a band can be removed, reversed and tensioned again on the deflection rollers U1, U2, U3 and US.
  • a further fleece V2 can then be deposited on the second side of the carrier structure S opposite the first side and water jets are also applied to the jet bar D31 so that the second fleece V2 is also connected to the carrier structure S.
  • the compacting device may comprise a compacting roll or preferably a compaction belt stretched around rollers.
  • Such Kompaktierband can be angeodnet so that the respective Kompaktierband presses the respective nonwoven on the support structure and thereby compressed.
  • the jets of water can be applied to the respective compressed web through the apertured compacting belt.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vlies-Gewebeverbundes, wobei mittels einer Wasserstrahlvernadelung eine Lage eines Vlieses auf eine Lage einer Trägerstruktur aufgebracht und mit dieser Lage verbunden wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen: eine Anzahl Umlenkwalzen (U, US), um welche eine als geschlossenes Band ausgebildete Trägerstruktur (S) in Form eines Sieb- bzw. Gittegewebes gespannt und umlaufend bewegt wird, eine Zufuhrvorrichtung (V1R) für ein Vlies (V1), welches in Kontakt mit der Trägerstruktur (S) gebracht und in Kontakt mit dieser weiterbewegt wird, eine Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (D11, D12, ST1), durch welche das Vlies (V1) mit der Trägerstruktur (S) verbunden wird.

Description

Vorrichtung sowSe Verfahren zum Herstellen eines Vlies- Gewebeverbundes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vlies- Gewebeverbundes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 5.
Vlies-Gewebeverbunde sind aus zahlreichen Druckschriften bekannt. So zeigt die DE 44 10 110 C2 ein Filtermaterial für reinigbare Abscheider. Ein Stützgewebe ist beidseitig von einer Vliesschicht umgeben, mittels Wasserstrahlen werden die Fasern durch die Öffnungen des Metallgewebes hindurchverwirbelt.
Die DE 93 11 628 Ul beschreibt ein Filtermaterial, bestehend aus einem als Fadengebilde ausgeführten Trägermaterial sowie einer Grob- und einer Feinfaserschicht. Die Schichten sind mittels Vernadelung miteinander verbunden.
Ein Mehrschichtverbund, welcher auch Metallfasem aufweisen kann, ist aus der DE 103 16 259 AI bekannt. Die Schichten werden mittels Wasserstrahlen unter hohem Druck (<200bar) miteinander vernadelt.
Ein beidseitig von Fasern umgebenes Stützgewebe für Filter ist aus der DE 103 49 298 B4 bekannt. Bei der Herstellung kommen eine Vernadelung und insbesondere auch eine Beaufschlagung mit Hochdruckwasserstrahlen zur Anwendung. Ein Filtervlies mit PTEF-Fasern und Glasfasern, welche mit einem Gewebe durch Wasserstrahlvernadelung verbunden sind, ist aus der EP 0 226 471 A2 bekannt.
Ein elastomeres Gewebe, welches zwischen zwei Vlieslagen eingeschlossen ist, beschreibt die US 5 334 446. Die Verbindung der Lagen miteinander erfolgt durch Wasserstrahlvernadelung im gespannten, gedehnten Zustand des die Lagen aufnehmenden Gewebes.
Die in den Druckschriften beschriebenen Vlies-Gewebeverbunde sind Rollwaren. Für manche Anwendungen, z.B. die Papierherstellung, werden jedoch auch endlose Vlies-Gewebeverbunde benötigt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit der bzw. bei dem endlose Vlies-Gewebeverbunde besonders einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen :
- eine Anzahl Umlenkwalzen, um welche eine als geschlossenes bzw. endloses Band ausgebildete Trägerstruktur in Form eines Siebgewebes bzw. Gitters spannbar und umlaufend bewegbar ist,
- eine Zufuhrvorrichtung für ein Vlies, welches in Kontakt mit der Trägerstruktur bringbar ist und in Kontakt mit dieser weiterbewegbar ist,
- eine Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung, durch welche das Vlies mit der Trägerstruktur verbindbar ist.
Folgende Weiterbildungen sind vorgesehen :
- eine Spanneinrichtung, durch welche die Trägerstruktur im Bereich der Wasserstrahlvernadelung wenigstens in einer Richtung gestreckt wird. Das Spannen des Siebgewebes bzw. des Gitters erfolgt in einfacher Weise in Umlaufrichtung der Trägerstruktur, d.h. das Band wird in Umfangsrichtung gespannt. Dies erfolgt bevorzugt durch eine der Umlenkwalzen. Zusätzlich und weiterbildend kann auch ein Spannen des Gewebes, des Gitters quer zur Laufrichtung, d.h. in der Breite des Bandes erfolgen, wozu mit dem Bandrand zusammenwirkende Spannvorrichtungen, die mit diesem im Bereich der Wasserstrahlvernadelung umlaufen, vorzusehen sind.
- eine Kompaktiereinrichtung, vermittels der das der Trägerstruktur zugeführte Vlies in Kontakt mit dieser gebracht und der Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung zugeführt wird. Die Kompaktiereinrichtung besteht aus einer Walze oder bevorzugt aus einem um Walzen gespannten Siebband, durch welches ein voluminöses Vlies komprimiert und insbesondere im komprimierten Zustand die erste Wasserstrahlbeaufschlagung erfährt.
- eine weitere Zufuhrvorrichtung für eine weitere Vlieslage, welche in Kontakt mit der Trägerstruktur auf dessen anderer Seite gebracht und in Kontakt mit dieser zu einer weiteren Wasserstrahlvernadelungseinrichtung bewegt wird. Eine Zufuhrvorrichtung für eine oder beide Vlieslagen besteht im Wesentlichen aus einer das Vlies bereitstellenden Rolle. Zusätzlich können auch Führungs- und Andrückrollen vorgesehen sein, durch welche das auf die Trägerstruktur aufgebrachte Vlies an dieses gedrückt wird.
Zur Anwendung der Erfindung ist vorgesehen, dass die als geschlossenes Band ausgebildete Trägerstruktur wenigstens einmal umläuft und so - bis auf einen Überlappungsbereich - von genau einer Lage Vlies abgedeckt und mit diesem verbunden wird. Ferner ist es möglich, das Trägerstrukturband mehrere Umläufe durchzufahren und dabei mehrere Lagen Vlies auf jeder Seite der Trägerstruktur aufzubringen und zu be- und verfestigen.
Nach einem oder mehreren Umläufen kann das so gewonnene Produkt von den Umlenkwalzen abgenommen werden und nach dem Umstülpen erneut in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingelegt werden. Die Trägerstruktur läuft nun auf der zuvor aufgebrachten Vliesseite über die Umlenkwalzen, wobei nun auf die außen liegende Trägerstruktur eine neue Vlieslage aufgebracht und während des Umlaufens mit der Trägerstruktur hydrodynamisch vernadelt wird. Auch bei diesem zweiten Bearbeitungsgang sind ein oder mehrere Umläufe möglich, durch welche dann entsprechend ein oder mehrere Vlieslagen aufgebracht werden. Natürlich ist es möglich, dass in dem zweiten Bearbeitungsschritt eine andere Vliesart mit anderem Flächengewicht, anderer Faserstruktur und somit anderen Eigenschaften aufgebracht wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, dass die Vlieslagen beidseitig der Trägerstruktur während eines Umlaufs aufgebracht werden, also ohne das Trägerstrukturband abzunehmen und umgestülpt wieder aufzulegen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst dann zwei Zufuhreinrichtungen, wobei durch die erste Zuführeinrichtung der einen Seite des Trägerstrukturbandes eine erste Vlieslage und durch die zweite Zuführeinrichtung der zweiten Seite des Trägerstrukturbandes eine zweite Vlieslage zuführt. Entsprechend den beiden Zufuhreinrichtungen für die beiden Vlieslagen sind zwei Einrichtungen zur Was- serstrahlvernadelung vorgesehen, durch welche die beidseitig das Trägerstrukturband umgebenden Vlieslagen mit der Trägerstruktur vernadelt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich vorzugsweise zur Herstellung von Filzen (Nassfilz, Trockenfilz), wie sie bei der Herstellung von Papier verwendet werden. Auch lassen sich Schlauchfilter für bspw. die Zementherstellung herstellen.
Gemäß einem Produktbeispiel wird als Trägerstruktur ein Monofil-Siebgewebe mit einem Flächengewicht von 700 g/m2 verwendet. Die Dichte der Schuss- und Kettfäden beträgt zwischen 80 und 90 Drähten/10 cm. Das Siebgewebe wird beidseitig von je einer Vlieslage (Fasern zwischen 20 und 40 dtex) mit einem Flächengewicht von 150 - 300 g/m2 umgeben und dazu von jeder Seite wasserstrahlvernadelt.
Die Wasserstrahlvernadelung auf jeder Seite der Trägerstruktur wird mittels zweier Düsenbalken bewirkt, welche einen Lochdurchmesser zwischen 0,1 und 0,2 mm aufweisen, mit einer Lochdichte zwischen 10 und 40 Löchern pro inch (Hpi). Im konkreten Beispiel betrug der Wasserdruck im ersten Düsenbalken (bezogen auf die Bewegung des Bandes) 50 bar - Lochdurchmesser 0,12 mm - 40 Hpi - Löcher in einer Reihe - Abstand Düsenstreifen-Vliesunterlage bzw. Siebtrommel 26 mm (des Weiteren werden diese Angaben wie folgt angegeben : 50 bar - 0,12-40-1 26mm). Im zweiten Balken betrugen die Werte für Druck und Düsenstreifen :
350 bar - 0,20-10-1 10mm.
Nach dem Umstülpen und Neuauflegen des Bandes (der nun vorliegenden Vlies- Trägerstruktur) wird beim zweiten Durchlauf auf die zweite Seite der Trägerstruktur eine weitere Vlieslage aufgelegt. Mittels dem ersten und dem zweiten Düsenbalken erfolgt eine Beaufschlagung mit den Werten 50 bar - 0,12-40-1 26mm sowie 350 bar - 0,20-10-1 10mm.
Im Anschluss an diese Umläufe, bei denen die Trägerstruktur beidseitig mit je einer Vlieslage belegt wurde, können sich weitere Durchläufe anschließen, bei denen die aufgebrachten Vlieslagen ohne eine weitere Vlieszufuhr verfestigt werden. Ebenfalls können bei den weiteren Durchläufen weitere Vlieslagen aufge¬ bracht und mit der Unterlage, den darunter befindlichen Lagen verfestigt werden.
Femer wurde gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Vlies-Gewebeverbundes vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist:
- Spannen einer als endloses Band ausgebildeten Trägerstruktur auf eine Anzahl von Umlenkwalzen und umlaufendes Bewegen der Trägerstruktur um die Umlenkwalzen,
- Auflegen eines Vlieses auf eine erste Seite der als endloses Band ausgebildeten Trägerstruktur,
- Beaufschlagen des auf der Trägerstruktur aufgelegten Vlieses mit unter Druck stehenden Wasserstrahlen mittels einer Einrichtung zur Wasser- strahlvernadelung, so dass das Vlies mit der Trägerstruktur verbunden wird.
Die Trägerstruktur wird auf mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier Umlenkwalzen aufgespannt und um diese umlaufend bewegt.
Die Trägerstruktur kann im Bereich der Beaufschlagung mit Wasserstrahl wenigstens in einer Richtung mittels einer Spanneinrichtung gestreckt werden. Ein zweites Vlies kann auf eine der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Trägerstruktur aufgebracht werden und mittels unter Druck stehenden Wasserstrahlen mit der Trägerstruktur verbunden werden.
Ferner ist ein System aus einer Vorrichtung und einer Trägerstruktur zum Herstellen eines Vlies-Gewebeverbundes vorgesehen, wobei mittels einer Wasserstrahlvernadelung zumindest eine Lage eines Vlieses auf die Trägerstruktur aufbringbar und mit dieser verbindbar ist. Die Vorrichtung weist zumindest eine Zuführeinrichtung, mittels der das Vlies auf die Trägerstruktur aufbrinbar ist, und zumindest eine Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung auf, durch welche das Vlies mit der Trägerstruktur verbindbar ist. Die Trägerstruktur ist als endloses Band ausgebildet und die Vorrichtung weist eine Anzahl von Umlenkwalzen auf, wobei die als endloses Band ausgebildete Trägerstruktur auf die Anzahl von Umlenkwalzen gespannt und umlaufend bewegbar ist.
Des Weiteren erfolgt die Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
Es zeigen schematisch :
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Aufnahme eines als geschlossenes (endloses)
Band ausgebildete Trägerstruktur,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig.l, wobei eine zweite Vlieslage auf die zweite Seite der Trägerstruktur aufgebracht wird,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Aufnahme eines als geschlossenes bzw. endlo¬ ses Band ausgebildete Trägerstruktur S, welche gemäß Ausführungsbeispiel als ein Siebgewebe ausgebildet ist und entsprechende Öffnungen aufweist. Das Band wird um ein Zahl Umlenkwalzen U gezogen und mittels einer verstellbar ausgebildeten Umlenkwalze US gespannt. Die Spannrichtung der dem Spannen dienenden Umlenkwalze US ist durch den Pfeil gekennzeichnet.
Das gespannte Band der Trägerstruktur läuft in Pfeilrichtung um die Umlenkwalzen U, US sowie eine als Saugtrommel ST1 ausgebildete Vernadelungstrommel mit einer nicht dargestellten Absaugung. Der Saugtrommel sind zwei Düsenbalken Dil, D12 zugeordnet, welche mit Wasser hohen Druckes beaufschlagbar und dazu mit einer nicht dargestellten Hochdruckpumpe verbunden sind. In den Düsenbalken Dil, D12 sind Düsenstreifen mit einem bestimmten Lochabstand sowie einer bestimmten Lochgröße eingelegt.
Von einer Vliesrolle VIR als Zufuhrvorrichtung wird ein Vlies, eine erste Vlieslage VI abgenommen und auf das Band der Trägerstruktur S aufgelegt. Das auf der Trägerstruktur S liegende Vlies VI läuft nun zusammen mit dieser auf die Saugtrommel ST1 und erfährt dort durch die Düsenbalken Dil, D12 eine hydrodynamische Beaufschlagung, d.h. das Vlies wird mit Wasserstrahlen hohen Drucks beaufschlagt. Durch die der Trägerstruktur S in Umlaufrichtung aufgeprägte Spannung werden die Öffnungen in dem Gewebe gedehnt, vergrößert, so dass die Fasern des Vlies VI durch die hydrodynamische Beaufschlagung leichter durch diese getrieben werden. Die Vlieslage VI erfährt so eine Verfestigung und gleichzeitig eine Fixierung auf der sie aufnehmenden Trägerstruktur S. In Figur 1 ist der durch die hydrodynamische Beaufschlagung geschaffene Verbund aus Trägerstruktur S und der Vlieslage VI vergrößert dargestellt. Ebenso vergrößert ist die Trägerstruktur S vor dem Auflegen der Vlieslage VI und der hydrodynamische Beaufschlagung dargestellt.
Die Trägerstruktur S mit dem aufgelegten Vlies VI läuft mindestens einmal um, wobei zusätzlich ein kleiner Überlappungsbereich geschaffen wird. So entsteht - bis auf den Überlappungsbereich - ein endloses Band, bestehend aus der Trägerstruktur S und einer Lage des durch die hydrodynamische Beaufschlagung verfestigten und mit der Struktur S verbundenem Vlies VI. Wird nun dieses Band S, VI entspannt und von den Umlenkwalzen U, US abgenommen, so schrumpft die Trägerstruktur S auf ihr Ausgangsmaß und die Fixierung der durch die Öffnungen hindurch getriebenen Fasern des Vlies VI wird verstärkt.
Nun kann das Band S, VI umgestülpt und so mit der Seite der Innen liegenden Vlieslage VI um die Umlenkwalzen U, US gelegt und sodann gespannt werden. Es erfolgt nun ein weiterer Umlauf des Bandes S, VI, wobei nun wiederum von einer Vliesrolle V2R eine zweite Lage Vlies V2 auf die nun oben liegende Trägerstruktur S des Bandes S, VI aufgelegt wird. Diese zweite Lage Vlies V2 wird ebenfalls mittels der mit der Saugtrommel ST zusammenwirkenden Düsenbalken Dil, D12 verfestigt und mit der Trägerstruktur S sowie der rückseitigen Vlieslage VI fixiert. Figur 2 zeigt hierbei das in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingelegte Band S, V in Verbindung mit zwei Vergrößerungen, wobei die eine Vergrößerung das umgestülpte Band S, VI - wie im Prozess nach Figur 1 geschaffen - zeigt und die zweite Vergrößerung das beidseitig mit je einer Lage Vlies VI, V2 geschaffene Band VI, S, V2 nach der hydrodynamische Beaufschlagung mittels der Düsenbalken D21, D22.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der die bei-den Vlieslagen VI, V2 über zwei den beiden Seiten der Trägerstruktur S zugeordnete Zufuhreinrichtungen RVl, RV2 zugeführt werden. Das Band der Trägerstruktur S ist mittels der Umlenkwalzen U, US um zwei Saugtrommeln ST1, ST2 geführt, die jeweils einer der Zufuhrvorrichtungen RVl, RV2 nachgeordnet sind und welche mit Düsenbalken Di l, D12, D21, D22 zusammenwirken. Die hydrodynamische Beaufschlagung durch die Düsenbalken Di l, D12, D21, D22 erfolgt hierbei ein- , mal auf die eine und anschließend auf die andere Seite der Trägerstruktur S, derart, dass die zuvor in Kontakt mit der Trägerstruktur S gebrachte Vlieslage VI, V2 jeweils oben liegend eine hydrodynamische Beaufschlagung erfährt.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt eine Vorrichtung zur Aufnahme einer als endloses Band ausgebildeten Trägerstruktur S, wobei die Vorrichtung der Vorrichtung aus Figur 1 und 2 ähnlich ist. Die Vorrichtung gemäß Figur 4 weist jedoch nur vier Umlenkwalzen Ul, U2, U3 und US und anstelle der Saugtrommel einen Saugkasten SK auf. Der Saugkasten SK ist von der Trägerstruktur S beabstandet angeordnet. In dem Bereich des Saukastens SK ist oberhalb der Trägerstruktur S zumindest ein Düsenbalken D31 angeordnet. Mit Hilfe des Düsenbalkens D31 ist das auf der ersten Seite der Trägerstruktur S angeordnete Vlies VI mit Wasserstrahlen beaufschlagbar, so dass das Vlies VI mit der Trägerstruktur S verbindbar ist. Das Vlies VI wird dadurch mit der Trägerstruktur S verbunden, dass Fasern des Vlieses VI durch die Öffnungen der Trägerstruktur S beim Beaufschlagen mit den Wasserstrahlen treten. Der Saugkasten SK saugt das durch das Vlies und die Trägerstruktur S hindurchtretende Wasser ab.
Die als endloses Band ausgebildete Trägerstruktur S ist mit Hilfe des Umlenkwalze US spannbar. Die Umlenkwalze Ul ist antreibbar. Durch Drehen der Umlenk- walze Ul ist die Trägerstruktur S um die Umlenkwalze Ul, U2, U3 und US umlaufend bewegbar.
Genauso wie in Figur 2 dargestellt, kann auch bei der Vorrichtung gemäß Figur 4 die als Band ausgebildete Trägerstruktur S abgenommen werden, umgedreht werden und wieder auf die Umlenkwalzen Ul, U2, U3 und US gespannt werden. Auf diese Weise kann dann auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Trägerstruktur S ein weiteres Vlies V2 abgelegt werden und ebenfalls mit Hilfe des Düsenbalkens D31 mit Wasserstrahlen beaufschlagt werden, so dass auch das zweite Vlies V2 mit der Trägerstruktur S verbunden wird.
Auch kann das Ausführungsbeispiel aus Figur3 anstelle der Saugtrommel einen wie in Figur 4 dargestellten Saugkasten aufweisen.
Ferner kann bei allen Ausführungsbeispielen zumindest eine in den Figuren nicht dargestellte Kompaktiereinrichtung vorgesehen sein. Die Kompaktiereinrichtung kann eine Kompaktierwalze oder vorzugsweise ein um Walzen gespanntes Kompaktierband aufweisen. Ein solches Kompaktierband kann derart angeodnet werden, dass das jeweilige Kompaktierband das jeweilige Vlies auf die Trägerstruktur drückt und dabei komprimiert. Die Wasserstrahlen können durch das mit Öffnungen versehene Kompaktierband auf das jeweilige komprimierte Vlies aufgebracht werden.
Bezugszeichenliste :
s Trägerstruktur, Siebgewebe
u Umlenkwalze
US Umlenkwalze, zum Spannen verstellbar
VI erstes Vlies, erste Vlieslage
V2 zweites Vlies, zweite Vlieslage
VIR Zufuhr erstes Vlies, Rolle Vlies 1
V2R Zufuhr zweites Vlies, Rolle Vlies 2
ST1 erste Saugtrommel
ST2 zweite Saugtrommel
Dil Düsenbalken
D12 Düsenbalken
D21 Düsenbalken
D22 Düsenbalken
SK Saugkasten
D31 Düsenbalken

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Herstellen eines Vlies-Gewebeverbundes, wobei mittels einer Wasserstrahlvernadelung eine Lage eines Vlieses auf eine Lage einer Trägerstruktur aufgebracht und mit dieser Lage verbunden wird, gekennzeichnet durch,
- eine Anzahl Umlenkwalzen (U, US), um welche eine als geschlossenes Band ausgebildete Trägerstruktur (S) in Form eines Siebgewebes bzw. Gitters gespannt und umlaufend bewegt wird,
- eine Zufuhrvorrichtung (VIR) für ein Vlies (VI), welches in Kontakt mit der Trägerstruktur (S) gebracht und in Kontakt mit dieser weiterbewegt wird,
- eine Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (Dil, D12, ST1), durch welche das Vlies (VI) mit der Trägerstruktur (S) verbunden wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung, durch welche die Trägerstruktur (S) im Bereich der Wasserstrahlvernadelung (Dil, D12, ST1) wenigstens in einer Richtung gestreckt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kompaktiereinrichtung, vermittels der das der Trägerstruktur (S) zugeführte Vlies (VI) in Kontakt mit dieser gebracht und der Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (Dil, D12, ST1) zugeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine weitere Zufuhrvorrichtung (V2R) für eine weitere, zweite Vlieslage (V2), welche in Kontakt mit der Trägerstruktur (S) auf dessen anderer Seite gebracht und in Kontakt mit dieser zu einer weiteren Wasserstrahlvernadelungseinrichtung (D21, D22, ST2) bewegt wird.
5. Verfahren zum Herstellen eines Vlies-Gewebeverbundes, durch - Spannen einer als endloses Band ausgebildeten Trägerstruktur auf eine Anzahl von Umlenkwalzen (U, US) und umlaufendes Bewegen der als endloses Band ausgebildeten Trägerstruktur um die Umlenkwalzen,
- Auflegen eines Vlieses (VI) auf eine erste Seite der als endloses Band ausgebildeten Trägerstruktur (S),
- Beaufschlagen des auf der Trägerstruktur aufgelegten Vlieses (VI) mit unter Druck stehenden Wasserstrahlen mittels einer Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (Di l, D12, ST1), so dass das Vlies (VI) mit der Trägerstruktur (S) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (S) im Bereich der Beaufschlagung mit Wasserstrahl wenigstens in einer Richtung mittels einer Spanneinrichtung gestreckt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Vlies (V2) auf eine der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Trägerstruktur (S) aufgebracht wird und mittels unter Druck stehenden Wasserstrahlen mit der Trägerstruktur verbunden wird.
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