EP3159446A2

EP3159446A2 - Vorrichtung zum thermischen behandeln einer textilen warenbahn

Info

Publication number: EP3159446A2
Application number: EP16187369.0A
Authority: EP
Inventors: Ullrich MÜNSTERMANN
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2036-09-06
Also published as: CN106609419B; US20170114486A1; DE102015118157A1; US10132020B2; CN106609419A; EP3159446B1; EP3159446A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn, aufweisend mindestens eine Trommel mit einer perforierten Mantelfläche, deren Mantel zumindest teilweise von einer Warenbahn umschlingbar ist, wobei auf dem Mantel der Trommel eine Strukturschale aufziehbar ist, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die durch Stege voneinander getrennt sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschale (10) mindestens aus zwei Segmenten (11a, 11 b) besteht, die entweder lösbar mittels mindestens eines Verbindungselementes (12) miteinander verbindbar sind, oder die lösbar mittels mindestens eines Verbindungselementes (12) mit der Trommel (5) verbindbar sind, wobei das mindestens eine Verbindungselement (12) an oder in einem Steg (14) angeordnet bzw. integrierbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn, aufweisend mindestens eine Trommel mit einer perforierten Mantelfläche, deren Mantel zumindest teilweise von einer Warenbahn umschlingbar ist, wobei auf dem Mantel der Trommel eine Strukturschale aufziehbar ist, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die durch Stege voneinander getrennt sind, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zu den thermischen Behandlungsverfahren einer textilen Warenbahn aus Vlies oder Vliesstoff gehört die Heißlufttrocknung oder Heißluftverfestigung in einem Durchströmtrockner, bei dem ein erhitztes Gas, beispielsweise Luft, die Warenbahn durchströmt und dabei trocknet oder verfestigt. Zur Trocknung oder Verfestigung von textilen Warenbahnen sind Trockner oder Thermobonder bekannt, bei denen in einem Gehäuse eine oder mehrere Trommeln angeordnet sind. Über eine Öffnung in der Trocknerkammer wird eine textile Warenbahn dem Trockner zugeführt, indem sie die Trommel zu einem Großteil des Umfanges umschlingt und dann um die nächste Trommel herum geführt und/oder aus der Trocknerkammer wieder abgeführt wird. Während der Umschlingung der Trommel wird die Warenbahn behandelt, in dem entweder eingeblasene Frischluft die Warenbahn und die Trommel durchströmt und die Feuchtigkeit aus der Warenbahn aufnimmt, oder aufgrund der heißen Luft bzw. des heißen Gases eine thermische Verfestigung der Warenbahn eintritt, da deren Fasern, beispielsweise aus Polyamid, miteinander zumindest teilweise verschmelzen, oder mit heißem Dampf eine Behandlung der Warenbahn erfolgt.
Üblicherweise wird dabei ein glattes unstrukturiertes Vlies erzeugt, das beispielsweise als Topsheets für Slipeinlagen verwendet wird. Soll die Produktart gewechselt werden und das Vlies muss strukturiert werden, ist die Strukturschale auf der Trommel zu wechseln. Die Höhe der Strukturierung im Vlies hängt von der Dicke der Mantelfläche der Strukturschale ab. Das Wechseln der Strukturschalen ist aber sehr aufwändig, da die gesamte Strukturschale entlang der Längsachse von der Trommel zu nehmen ist. Je nach Arbeitsbreite kann die Strukturschale einen Durchmesser von bis zu 4 m und eine Länge von bis zu 4,5 aufweisen. Dies ist sehr zeit- und personalaufwändig und der Thermobonder steht aufgrund der Umbaumaßnahme eine längere Zeit nicht zur Verfügung, da Teile des Gehäuses ggf. entfernt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Vorrichtung zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn, aufweisend mindestens eine Trommel mit einer perforierten Mantelfläche, deren Mantel zumindest teilweise von einer Warenbahn umschlingbar ist. Dabei soll der Austausch der Strukturschale vereinfacht und in kürzester Zeit erfolgen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und 11 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
Die Erfindung nach Anspruch 1 schließt die technische Lehre ein, dass die Strukturschale mindestens aus zwei Segmenten besteht, die lösbar miteinander mittels mindestens eines Verbindungselementes verbindbar sind, wobei das mindestens eine Verbindungselement an oder in einem Steg angeordnet bzw. integrierbar ist. Damit wird eine vollflächige Verbindung der einzelnen Segmente miteinander geschaffen, die sich über die gesamte Oberfläche der Strukturschale erstreckt. Dadurch, dass das mindestens eine Verbindungselement an oder in einem Steg angeordnet bzw. integrierbar ist, ergeben sich keine Unregelmäßigkeit in der mustergebenden Oberfläche. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Verbindung der Segmente über umlaufende Spanngurte oder Bänder, die entweder nur außerhalb der Arbeitsbreite der Strukturschale angeordnet waren, wodurch die Segmente nicht flächig auf der Trommel aufliegen. Oder die umlaufenden Bänder haben im Muster einen Abdruck hinterlassen, der als nachfolgende Trennstelle verwendet werden musste, wodurch eine Produktverarbeitung der Warenbahn über die vollständige Arbeitsbreite nicht möglich war.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Verbindung zwischen zwei Segmenten drehgelenkig ausgebildet sein. Damit lassen sich zumindest zwei Segmente vormontiert und zusammengeklappt in das Trocknergehäuse bringen, was die Stillstandszeiten reduziert und die Montage erleichtert.
Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement als Achse ausgebildet, die zwei nebeneinander angeordnete Segmenten verbindet. Die Achse wirkt als Drehgelenk und kann an einer offenen Stirnseite der Trommel herausgezogen werden. Dadurch, dass die Achse als dünner Draht ausgebildet ist, kann sie auch bei einer großen Längserstreckung der Strukturschale leicht gewickelt und platzsparend in das Gehäuse der Trommel gebracht werden.
Bevorzugt weist jedes der nebeneinander angeordneten Segmente mindestens eine Bohrung zur Aufnahme der Achse auf, die in eine Aussparung eines Steges des daneben angeordneten Segmentes eingreift. Die Achse verbindet also wie bei einem Scharnier die nebeneinander angeordneten Segmente.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verbindungselement parallel zur Längsachse der Trommel angeordnet. Damit ergibt sich die einfachste Ausführungsform und leichteste Teilung der Segmente, die ganzzahlig die Trommel vollständig ohne Lücke umschließen können. Üblicherweise sind die mustergebenden Öffnungen dabei als geometrische und symmetrische Muster wie Rechteck, Quadrat oder Kreis ausgebildet. Alternativ sind auch andere Muster in beliebigen Formen wie beispielsweise eine Herzform herstellbar.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement schräg zur Längsachse der Trommel angeordnet. Damit können andere, vorzugsweise unsymmetrische Muster, wie Raute oder Dreieck, als mustergebende Öffnung in der Strukturschale eingearbeitet sein.
Vorteilhafterweise kann eine Anzahl von Segmenten die Trommel vollständig umschließen. Damit wird sehr preiswert eine geteilte Strukturschale herstellbar.
Insbesondere bei mustergebenden Öffnungen, die keiner regelmäßigen geometrischen Struktur entsprechen, ist es vorteilhaft, dass zwischen zwei Segmenten ein Ausgleichselement angeordnet ist, da eine gleichmäßige Teilung der Segmente über den Umfang der Trommel oft nicht möglich ist. Ein weiterer Vorteil für ein Ausgleichselement ist die Verwendung von Blechen als Normteil, die in Summe nicht den Umfang des Trockners abdecken können.
In einer weiteren Ausführungsform können die Segmente Dornen aufweisen, wobei zwei nebeneinander angeordnete Segmente mittels mindestens einer Lasche verbindbar sind, wobei die Dornen mit der mindestens einen Lasche zusammenwirken. Es ergibt sich eine sehr preiswerte und einfache Verbindung zwischen den Segmenten, da die Stege hinsichtlich ihrer Breite leichter zueinander anpassbar sind. Dadurch, dass die mindestens eine Lasche (mit den Dornen) von einer Vertiefung der Trommel aufnehmbar ist, ist die mustergebende Oberfläche der Strukturschale völlig unberührt.
Eine alternative Lösung nach Anspruch 11 sieht vor, dass nicht die Segmente miteinander verbindbar sind, sondern dass die Strukturschale mindestens aus zwei Segmenten besteht, die lösbar mittels mindestens eines Verbindungselementes mit der Trommel verbindbar sind, wobei das mindestens eine Verbindungselement an oder in einem Steg angeordnet bzw. integriert ist. Damit ist eine lösbare Verbindung der Segmente an der Trommel möglich. Es ist jedoch vorteilhaft, diese Verbindung mit der Verbindung der Segmente untereinander zu kombinieren, um eine sichere und vollflächige Anlage der Segmente an die Trommel zu erreichen.
Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement als mindestens ein Dorn ausgebildet, der in eine Vertiefung der Trommel eingreift. Damit wird das Segment sicher auf dem Mantel der Trommel fixiert.
Für beide Ausführungsformen kann eine weitere zusätzliche Befestigungsart verwendet werden, in dem die Segmente der Strukturschale an der Stirnseite der Trommel federnd spannbar und befestigbar sind. Es ergibt sich eine hohe Sicherheit bei der Auflage der Segmente auf die Trommel, wodurch das Muster auf der Warenbahn sehr gleichmäßig wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Segmente der Strukturschale mittels mindestens eines umlaufenden Bandes befestigbar. Dieses umlaufende Band wird dabei im Bereich der Stirnseiten der Strukturtrommel montiert, so dass die mustergebende Fläche über die Arbeitsbreite nicht unterbrochen wird.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung durch den Querschnitt eines Trockners oder Thermobonders;
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung auf eine Trommel mit einer Strukturschale;
Fig. 3: eine Detailvergrößerung auf eine Strukturschale;
Fig. 4: eine weitere Variante einer unterteilten Strukturschale;
Fig. 5: eine weitere Ausführungsform einer unterteilten Strukturschale;
Fig. 6: eine Schnittdarstellung durch die Trommel mit der Strukturschale;
Fig. 7: eine schematische Schnittdarstellung durch die Trommel mit der Strukturschale;
Fig. 8: eine weitere schematische Schnittdarstellung durch die Trommel mit der Strukturschale;
Fig. 9: eine weitere schematische Schnittdarstellung durch den Querschnitt eines Trockners oder Thermobonders.

Fig. 1 zeigt einen mit Heißluft betriebenen Trockner oder Thermobonder in Omega-Bauweise nach dem Stand der Technik. Die zu trocknende Warenbahn 1 läuft im Einlaufbereich 4 über eine Umlenktrommel 2 in den Trockner ein, umschlingt die luftdurchlässig gestaltete Trommel 5 im Uhrzeigersinn und läuft über eine weitere Umlenktrommel 3 aus dem Trockner wieder aus. Die Warenbahn 1 kann aus einem vorverfestigten Vlies aus Fasern oder Filamenten bestehen. Häufig ist die Warenbahn 1 ein von einer Krempel kommender Flor aus losen Stapelfasern. Der Flor wird auf einem Förderband von der Krempel zu der Trommel 2 transportiert. Die Umlenktrommel 2 kann als Saugtrommel ausgeführt sein und transportiert den losen Flor zur Trommel 5 des Trockners oder Thermobonders. Auch die Umlenktrommel 3 kann als Saugtrommel ausgeführt sein, um das thermisch verfestigte Vlies oder die getrocknete Warenbahn mit Umgebungsluft wieder abzukühlen. Die Trommel 5, sowie die beiden Umlenktrommeln 2, 3 sind in einem Gehäuse 7 angeordnet, in welches über nicht dargestellte Mittel heiße Luft eingeleitet wird. Die heiße Luft durchströmt die Warenbahn 1, trocknet diese oder erwärmt die Warenbahn auf Schmelztemperatur der Bindefaser oder anderer Bikomponentenfasern, und wird durch einen in der Trommel 5 stirnseitig angeordneten, nicht dargestellten Ventilator abgesaugt. Dabei wird die Trommel 5 unter Unterdruck gesetzt, so dass im Trockner unterschiedliche Strömungsverhältnisse auftreten.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 kann auf eine Trommel 5 ein Siebgewebe 6 aufgezogen werden, das aus Drähten mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,5 mm besteht. Der Drahtabstand ist bei feinen Sieben etwa 0,3 mm und kann auf 1,5 mm bei gröberen Sieben ansteigen. Dieses Siebgewebe 6 soll das Eindringen von Fasern in die Trommel 5 verhindern, wenn diese unter Unterdruck gesetzt wird. Für Struktur-Thermobond kann manchmal auf das Siebgewebe verzichtet werden.
Auf das Siebgewebe 6 oder direkt auf die Trommel 5 wird die erfindungsgemäße Strukturschale 10 aufgezogen, die eine Vielzahl von Öffnungen 13 aufweist, die jeweils eine Größe oder Kantenlänge b von 1 bis 30 mm aufweisen kann. Die in diesem Fall rechteckigen oder quadratischen Öffnungen 13 sind jeweils allseitig von Stegen 14 umgeben, die die Öffnungen 13 begrenzen und eine Breite von 1 bis 10 mm aufweisen können. Das Strukturschale 10 kann eine Wandstärke s (Wanddicke) von 0,5 mm bis 6 mm aufweisen, vorzugsweise 1,5 mm bis 4 mm.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teiles der Strukturschale, die in Figur 3 vergrößert dargestellt wird. Dabei wird die Außenseite der Strukturschale 10, auf der die Warenbahn verarbeitet wird, gezeigt. Statt der rechteckigen oder quadratischen Öffnungen 13 kann die Strukturschale auch rautenförmige, dreieckige, runde oder beliebig geformte Öffnungen aufweisen.
Erfindungsgemäß ist die Strukturschale 10 in diesem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 4 aus vier einzelnen Segmenten 11a, 11 b, 11 c, 11 d aufgebaut, die miteinander um die Trommel 5 angeordnet und verbindbar sind. Dies hat den Vorteil, dass jedes Segment 11a - 11 d einzeln über eine Montageöffnung in den Trockner oder Thermobonder transportierbar ist, ohne die Gehäuseverkleidung zu demontieren. Dabei weist jedes Segment 11a - 11 d bevorzugt die Länge der Trommel 5 auf. Vorzugsweise sind auf dem Umfang einer Trommel 5 mindestens 2, bevorzugt 4 bis 6 Segmente der Strukturschale 10 aufgezogen.
Damit die miteinander verbundenen Segmente 11a - 11d keine Abdrücke auf dem Vlies hinterlassen, kann ein Verbindungselement 12 an oder in einen Steg 14 integrierbar sein. Damit kann das Verbindungselement 12 ein Teil der Strukturschale 10 sein. Alternativ kann die Verbindung der Segmente 11a - 11 d auf der Unterseite der Strukturschale 10, also zur Trommel hin, angeordnet sein. Das Verbindungselement 12 kann damit in eine Öffnung oder Aussparung auf der Trommel 5 eingreifen, um mit der Strukturschale 10 eine einheitliche und gleichmäßige Struktur auf der Warenbahn zu schaffen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Segmente 11a - 11 d der Strukturschale 10 lösbar miteinander verbunden. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 und 3 weist ein oberes erstes Segment 11a einen nach außen (unten) begrenzenden Steg 14a auf. Ein unteres zweites Segment 11 b weist ebenfalls einen nach außen (oben) begrenzenden Steg 14b auf. Beide Stege 14a, 14b sind so zueinander angeordnet, dass ihre gesamte Breite einer "normalen" Stegbreite entspricht und damit das Muster an dieser Verbindungsstelle nicht ungleichmäßig wird.
Hierzu weist im linken Teil der Darstellung der Steg 14b des unteren Segmentes 11 b eine Aussparung 16b auf, in die ein Teil des Steges 14a eingreifen kann. Dieser Teil des Steges 14a weist eine Bohrung 15a auf.
Im rechten Teil der Darstellung weist der Steg 14a des oberen Segmentes 11a eine Aussparung 16a auf, in die ein Teil des Steges 14b eingreifen kann. Auch dieser Teil des Steges 14b weist eine Bohrung 15b auf. Die Bohrungen 15a, 15b können je nach Größe in Längsrichtung durch die Stege 14 eingearbeitet werden, oder als Röhrchen beispielsweise mittels Löten, Schweißen oder Pressen mit den Stegen verbunden werden.
Durch die Bohrungen 15a und 15b wird ein Verbindungselement 12 in Form einer Achse 17 gesteckt, die die Segmente 11a, 11b entlang der Längsachse 8 der Trommel 5 verbindet. Die Verbindung mittels der Achse 17 ist lösbar, da die Achse 17 an einer Stirnseite der Strukturschale 10 herausziehbar ausgebildet ist.
Die Verbindung mittels der Achse 17 ist nach diesem Ausführungsbeispiel auch drehgelenkig, wodurch beispielsweise jeweils zwei Segmente 11a, 11 b oder mehrere Segmente zusammen geklappt vormontierbar durch die Montageöffnung in den Trockner gebracht werden können, und dort mit den anderen Segmenten 11 c, 11 d endmontiert werden können.
Nach Figur 2 weist die Verbindung zwischen dem Segment 11a und dem Segment 11 b mehrere Aussparungen 16a, 16b auf, die abwechselnd entlang der Länge der Trommel 5 einen überlappenden Bereich bilden, der von dem Verbindungselement 12 in Form der Achse 17 durchdrungen wird. Die Verbindung zwischen dem Segment 11a und dem Segment 11 d zeigt nur eine einzige Aussparung 16d, in die ein Steg des Segmentes 11a eingreift.
Der Vorteil dieser Erfindung liegt in der leichten Montage der Strukturschale 10, die damit aus einzelnen Segmenten 11a - 11 d besteht, die Verbindungsstellen der Segmente 11a - 11 d im erzeugten Vlies aber nicht sichtbar sind. Erfindungsgemäß ist die Verbindung 12 der einzelnen Segmente 11a - 11 d als lösbare Verbindung 12 ausgeführt, die in diesem Ausführungsbeispiel auch drehgelenkig ausgebildet ist.
Die Bohrungen 15a, 15b sind als dünnes Rohr an bzw. in die Stege 14a, 14b eingearbeitet, beispielsweise durch ein Löt-, Schweiß- oder Pressverfahren, wobei das Rohr einen runden, ovalen, quadratischen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen kann. Die Bohrungen 15a, 15b sind nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 an der Längsseite der Segmente 11a, 11 b und exakt parallel zur Längsachse 8 der Trommel 5 angeordnet.
Die Achse 17 kann als dünner Draht von beispielsweise 0,3 bis 2 mm Dicke ausgebildet sein, der ähnlich wie ein Bandscharnier die Scharnierhälften verbindet.
Selbstverständlich können die Aussparungen 16a, 16b auch mehrfach abwechselnd entlang der äußeren Begrenzung der Segmente 11a, 11 b angeordnet sein, so dass die Achse 17 mehrfach abwechselnd die Segmente 11 a und 11 b durchdringt.
Die Figur 4 zeigt im Unterschied zu den Figuren 2 und 3 eine Struktur auf der Strukturschale 10, deren einzelne Segmente 11a - 11 d sich nicht an der Längsachse 8 der Trommel 5 orientieren, sondern schräg dazu angeordnet sind. Die Öffnungen 13, die hier deutlich vergrößert dargestellt sind, als tatsächlich ausgeführt, können als Raute oder Dreieck ausgebildet sein und sich damit entlang eines schräg zur Längsachse 8 der Trommel 5 angeordneten Steges 14 orientieren, an dem die Verbindung wie bei den Figuren 2 und 3 lösbar angeordnet ist. Auch hier ist jeweils eine Bohrung 15a, 15b an oder in jeden Steg 14 integriert, in die eine Achse 17 eingreift und damit eine Verbindung zwischen den Segmenten 11a - 11 d bildet. Die schräge Anordnung der Achse 17 zur Längsachse 8 der Trommel 5 ergibt eine Krümmung der Achse 17, die nur teilweise unter zusätzlicher Biegebeanspruchung der Achse 17 und der Bohrungen 15a, 15b in einem geringen Umfang drehgelenkig ist.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist auf eine Trommel eine Strukturschale 10 montiert, die aus fünf Segmenten 11a - 11e und einem Ausgleichselement 18 besteht. Die Segmente 11a - 11e sind beispielsweise aus gestanzten Lochblechen hergestellt, die als Normteil zwar sehr kostengünstig sind, aber auch nur über eine definierte Breite lieferbar sind. Da dann über den Umfang der Trommel oft eine unbestimmte Breite der Strukturschale 10 geschlossen werden muss, wird ein Ausgleichselement 18 angefertigt, das mittels Laserschneidmaschine exakt der Ausrichtung der Öffnungen (Viereck, Dreieck, Raute, Kreis) so angepasst wird, dass es exakt in den unbedeckten Spalt am Trommelumfang einsetzbar ist. Damit sind neben den geometrischen Öffnungen auch mustergebende Öffnungen wie Sterne oder Figuren möglich. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Segmente 11a - 11e auch wieder mit Verbindungselementen 12a - 12d verbunden, die in Form von angelöteten Röhrchen oder eingearbeiteten Bohrungen 15 mit jeweils einer Achse 17 zusammen wirken, und die Segmente 11a - 11e gelenkig miteinander verbinden. Das gleiche Prinzip wird bei der Verbindung des Ausgleichselementes 18 an die Segmente 11e und 11a angewendet. Auch hier wird mit einer lösbaren und ggf. gelenkig angeordneten Verbindung die Strukturschale 10 um den Umfang der Trommel 5 geschlossen.
Figur 6 zeigt die Befestigung einer Strukturschale 10 an einer Trommel 5 am Stirnbereich der Trommel 5. Die Öffnungen 13 und Stege 14 sind zur besseren Erkennbarkeit vergrößert dargestellt. Die Strukturschale 10 geht hinsichtlich ihrer Länge an beiden Seiten über die Länge der Trommel 5 hinaus und ist dort zusätzlich gespannt und befestigt. Mittels eines umlaufenden Winkels 19 an jeder Stirnseite der Trommel 5 wird die Strukturschale 10 mit den Winkeln 19 mittels Befestigungselementen 22 befestigt. Zwischen den Winkeln 19 und der Trommel 5 sind Federelemente 20 angeordnet, die für eine Spannung der Strukturschale 10 sorgen. Die Befestigungselemente 22 sind an einer Seite der Trommel 5 mit den Winkeln 19 fest angeordnet, an der gegenüberliegenden Seite entlang der Längsachse 8 der Trommel variabel, damit über die Federelemente 20 auch Wärmespannungen kompensiert werden können. Die Spannung der Strukturtrommel 10 über die Länge sorgt zusätzlich für eine ebene Auflagefläche der Strukturtrommel 10 mit den einzelnen Segmenten, wodurch eine gleichmäßige Bemusterung der Warenbahn erzielt wird. Die Befestigung der Strukturtrommel 10 im Randbereich kann durch ein umlaufendes Band 21 erfolgen.
In Figur 7 ist schematisch eine alternative Befestigungsmöglichkeit für die Segmente 11 a, 11 b der Strukturtrommel 10 auf der Trommel 5 dargestellt, die vergrößert ohne die Absaugöffnungen gezeigt wird. Links ist das Segment 11a und rechts das Segment 11 b dargestellt. Die Öffnungen 13 werden von Stegen 14 umgeben, wobei an der Trennstelle die Stege 14a und 14b zusammen die reguläre Breite eines Steges 14 aufweisen. Im Kreuzungspunkt von horizontal und vertikal angeordneten Stegen (siehe Figur 3) ist an einer Stegreihe über die gesamte Länge der Segmente 11a, 11 b in regelmäßigen Abständen jeweils ein Dorn 23a, 23b angeordnet, der in eine korrespondierende Vertiefung 24 der Trommel eingreift. Verspannt werden die Segmente 11a - 11e im Bereich der Stirnseite der Trommel 5 mit dem in der Figur 6 dargestellten Band 21. Die Dorne 23a, 23b können vorzugsweise an die Kreuzungspunkte angeschweißt oder angelötet werden. Die Dorne können nur im Bereich der Längskanten der Segmente 11a, 11 b angeordnet sein, sie können aber auch verteilt über die gesamte Fläche der Segmente 11a, 11 b angeordnet sein, wobei dann ebenfalls die korrespondierenden Vertiefungen 24 in der Trommel 5 eingearbeitet sein müssen. In jedem Fall richtet sich die Anordnung der Dorne auch nach der Anordnung der Absaugöffnungen in der Trommel 5. Diese Befestigungsart kann mit den zuvor genannten Befestigungen der Segmente miteinander kombiniert werden, wodurch eine hohe Sicherheit und Rundheit bei der Auflage der Segmente erreicht wird. Das entstehende Muster auf der Warenbahn wird sehr gleichmäßig, da die Segmente über ihre Länge bzw. Fläche durch diese Art der Fixierpunkte mit der Trommel besser befestigt sind.
Alternativ können die Dorne auch Bestandteil der Trommel 5 sein und in Öffnungen an den Kreuzungspunkten der Stege eingreifen, wobei deren Oberfläche zur Warenbahn hin eben gestaltet sein muss, um kein unregelmäßiges Muster auf der Warenbahn zu hinterlassen.
In Figur 8 ist ebenfalls schematisch eine alternative Befestigungsmöglichkeit für die Segmente 11a, 11 b der Strukturtrommel 10 auf der Trommel 5 dargestellt, die vergrößert ohne die Absaugöffnungen gezeigt wird. Links ist das Segment 11a und rechts das Segment 11 b dargestellt. Die Öffnungen 13 werden von Stegen 14 umgeben, wobei an der Trennstelle die Stege 14a und 14b zusammen die Breite eines Steges 14 aufweisen. Im Kreuzungspunkt von horizontal und vertikal angeordneten Stegen (siehe Figur 3) ist an einer Stegreihe über die gesamte Länge der Segmente 11a, 11 b in regelmäßigen Abständen jeweils ein Dorn 23a, 23b angeordnet. Die Dorne 23a, 23b werden mit mindestens einer Lasche 25 verbunden, die mehrfach entlang der Längsachse der Segmente 11a, 11 b diese miteinander verbinden. Dabei ist innerhalb der Trommel 5 eine korrespondierende Vertiefung 24 angeordnet, in die sowohl die mindestens eine Lasche 25 wie auch die Dorne 23a, 23b eintauchen. Verspannt werden können die Segmente 11a - 11e im Bereich der Stirnseite der Trommel 5 mit dem in der Figur 6 dargestellten Band 21. Die Dorne 23a, 23b können vorzugsweise an die Kreuzungspunkte angeschweißt oder angelötet werden. Die mindestens eine Lasche 25 kann aus einem temperaturbeständigen Kunststoff oder aus Metall, beispielsweise Kupfer oder Blech bestehen. Bei der Verwendung eines Kunststoffes kann das Verbindungselement in Form der Lasche ebenfalls lösbar und gelenkig ausgebildet sein. Auch bei einer Ausgestaltung der Lasche 25 aus einem dünnen Kupferblech ist eine zumindest lösbare und teilweise gelenkige Verbindung gegeben. Dabei kann auch eine Lasche 25 für alle Dorne von zwei aneinander stoßenden Segmenten 11a, 11 b verwendet werden, wobei sich die Lasche 25 dann entlang der Längskanten der Segmente 11a, 11 b erstreckt. Selbstverständlich kann diese einzige Lasche 25 dann auch mit Öffnungen versehen sein, die mit den Öffnungen der Trommel 5 korrespondieren.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 9 ist die Strukturschale 10 als flexibles Element ausgeführt, das um die Trommel 5 herum geführt, aus dem Gehäuse 7 des Trockners oder Thermobonders heraus geführt und durch eine Umlenkrolle 10 umgelenkt wird. Auch diese Strukturschale ist mehrteilig ausgeführt und besteht aus einzelnen Segmenten, die eine flexible Struktur aufweisen. Die Verbindungen der einzelnen Segmente sind nach diesem Ausführungsbeispiel damit immer drehgelenkig ausgeführt. Damit kann die hier beispielhaft dargestellte flexible Strukturschale auch prinzipiell für die Strukturierung ein einer Warenbahn an einem Bandofen verwendet werden.
Erfindungsgemäß sind die Segmente der Strukturschale 10 nahtlos aneinander gefügt, so dass keine Unregelmäßigkeit im Muster auf der Warenbahn erkennbar ist. Die Befestigung erfolgt mittels Verbindungselementen, die an oder in den Stegen angeordnet sind. Als Steg wird dabei allgemein die die mustergebende Öffnung umgebende Fläche der Strukturschale 10 bezeichnet, wobei bei geometrischen Mustern die Stege ebenfalls geometrisch verlaufen, in der Regel horizontal und vertikal. Dabei ist üblicherweise der Abstand (= Steg) zwischen zwei mustergebenden Öffnungen kleiner als die lichte Weite bzw. der Durchmesser der mustergebenden Öffnung.
Zusätzlich kann noch eine Verspannung der Strukturschale 10 erfolgen, die im Bereich der Stirnseiten der Trommel 5 angeordnet sind, also außerhalb der Arbeitsbreite der Trommel 5, so dass die Spannmittel keine Abdrücke auf der Warenbahn hinterlassen. Die Strukturschale 10 kann aus einem metallischen Werkstoff oder einem wärmebeständigen Werkstoff aus Kunststoff bestehen, wobei die Segmente starr oder flexibel ausgebildet sein können.
Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass ein Vlies bei der Trocknung oder thermischen Verfestigung gleichzeitig strukturiert werden kann, wobei durch die flächige Strukturierung die Warenbahn ein besseres Erscheinungsbild bekommt und sich gleichzeitig eine Volumenvergrößerung erzielen lässt. Bei einem Versuch wurde ein Vlies verarbeitet, das zu 100 % aus Bikomponentenfasern mit 30 g/m² Gewicht bestand. Eine Verarbeitung des Vlieses ohne Strukturschale ergab eine Dicke von 0,64 mm. Bei Verwendung der Strukturschale ergab sich bei nahezu gleicher Festigkeit eine Dicke von 1,3 mm.
Die Erfindung lässt sich sowohl an einem Trockner oder Thermobonder mit einer einzigen Trommel verwenden, wie auch an Trockner oder Thermobonder mit mehreren Durchströmtrommeln verwenden, die von der Warenbahn nacheinander zumindest teilweise umschlungen werden.

Bezugszeichen

1: Warenbahn
2: Umlenktrommel
3: Umlenktrommel
4: Einlaufbereich
5: Trommel
6: Siebgewebe
7: Gehäuse
8: Längsachse

10: Strukturschale
11a - 11e: Segment
12a - 12f: Verbindungselement
13: Öffnung
14, 14a, 14b: Steg
15a, b: Bohrung
16a, b, d: Aussparung
17: Achse
18: Ausgleichselement
19: Winkel
20: Federelement
21: Band
22: Befestigungselement
23a, b: Dorn
24: Vertiefung
25: Lasche
26: Umlenkrolle

b: Größe bzw. Kantenlänge
s: Wandstärke

Claims

Vorrichtung zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn, aufweisend mindestens eine Trommel mit einer perforierten Mantelfläche, deren Mantel zumindest teilweise von einer Warenbahn umschlingbar ist, wobei auf dem Mantel der Trommel eine Strukturschale aufziehbar ist, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die durch Stege voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschale (10) mindestens aus zwei Segmenten (11a, 11 b) besteht, die lösbar miteinander mittels mindestens eines Verbindungselementes (12) verbindbar sind, wobei das mindestens eine Verbindungselement (12) an oder in einem Steg (14) angeordnet bzw. integrierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen zwei Segmenten drehgelenkig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (12) als Achse (17) ausgebildet ist, die zwei nebeneinander angeordnete Segmente verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der nebeneinander angeordneten Segmente (11a, 11 b) mindestens eine Bohrung (15) zur Aufnahme der Achse (17) aufweist, die in eine Aussparung (16) eines Steges des daneben angeordneten Segmentes (11 b) eingreift.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (12) parallel zur Längsachse der Trommel (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (12) schräg zur Längsachse der Trommel (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Segmenten die Trommel (5) vollständig umschließen kann.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Segmenten ein Ausgleichselement (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente Dornen (23) aufweisen, wobei zwei nebeneinander angeordnete Segmente mittels mindestens einer Lasche (25) verbindbar sind, wobei die Dornen (23) mit der mindestens einen Lasche (25) zusammenwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lasche (25) von einer Vertiefung (24) der Trommel (5) aufnehmbar ist.
Vorrichtung zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn, aufweisend mindestens eine Trommel mit einer perforierten Mantelfläche, deren Mantel zumindest teilweise von einer Warenbahn umschlingbar ist, wobei auf dem Mantel der Trommel eine Strukturschale aufziehbar ist, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die durch Stege voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschale (10) mindestens aus zwei Segmenten (11a, 11 b) besteht, die lösbar mittels mindestens eines Verbindungselementes (12) mit der Trommel (5) verbindbar sind, wobei das mindestens eine Verbindungselement (12) an oder in einem Steg (14) angeordnet bzw. integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (12) als mindestens ein Dorn (23) ausgebildet ist, der in eine Vertiefung (24) der Trommel (5) eingreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente der Strukturschale (10) an mindestens einer Stirnseite der Trommel (5) federnd spannbar und befestigbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente der Strukturschale (10) mittels mindestens eines umlaufenden Bandes (21) befestigbar sind.