AT395025B - Verfahren und vorrichtung zum nadeln einer warenbahn fuer die papiermaschinenfilzherstellung - Google Patents

Description

AT 395 025 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nadeln einer Waienbahn für die Papiermaschinenfilzherstel-lung mit zumindest einem Anteil an synthetischen Fasern, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Nadeln einer Warenbahn treten innerhalb der Warenbahn Spannungen auf, die sich unter anderem auf die 5 Form der Warenbahn auswirken können. Außerdem bilden die Nadeleinstiche Störstellen hinsichtlich der Oberflä chengleichmäßigkeit, was bei hohen Anforderungen an die Warenbahn bezüglich der Formbeständigkeit und der Oberflächenqualität berücksichtigt werden muß, wie dies insbesondere bei Papiermaschinenfilzen der Fall ist Diese Papiermaschinenfilze müssen zum Abbau der vorhandenen Spannungen nach dem Nadeln in sogenannten Spann-kalandem unter Temperatur- und Spannungseinwirkung so lange behandelt werden, bis ein weitgehender, beispiels-10 weise für die geforderte Formbeständigkeit ausreichender Spannungsausgleich erreicht ist

Papiermaschinenfilze bestehen üblicherweise aus einem Trägergewebe und auf das Trägergewebe aufgenadelten Vliesen. Damitnun ein solcher Papiermaschinenfilz mit der geforderten Formbeständigkeithergestellt werdenkann, ist zunächst für ein ausreichend spannungsfreies und formgenaues Trägergewebe zu sorgen, was eine Vorbehandlung auf einem Spannkalander wieder unter Temperatur- und Spannungseinfluß bedingt. Diese Vorbehandlung wird mit 15 zunehmendem Gewebegewicht aufwendiger, so daß der einer Nadelungseinrichtung zugeordnete Spannkalander zunehmend für die Vorbereitung der Trägergewebe ausgelastet ist und für die Nachbehandlung der genadelten Papiermaschinenfilze ein zusätzlicher Spannkalander eingesetzt werden muß. Wärmebehandlungen von Filzen oder Fasermatten unmittelbar vor deren Vemadelung sind zwar bereits bekannt, doch können diese bekannten Wärmebehandlungen keinen für Papiermaschinenfilze erforderlichen Spannungsab-20 bau mit sich bringen. So werden beispielsweise kontinuierliche Synthesefäden vor ihrer Vemadelung über eine Messerkante gezogen und dann erwärmt, um die durch die Messerkante bedingte Kräuselung der Fasern zu verstärken (DE-A-1 560 735). In einem anderen Fall (DE-A-3 135 247) werden die Glasfaserstränge einer aus endlosen GlasfasersträngenherzustellendenGlasfasermattevorund während desNadelnsgetrocknet,indemdieLuftfeuchtigkeit bei erhöhter Temperatur entsprechend niedrig gehalten wird, was jedoch keinen Einfluß auf denNadelungsvorgang 25 hat.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Nadeln von Warenbahnen für die Papier-maschinenfilzherstellungdereingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß zufolgeeines verringerten Spannungsaufbaus beim Vemadeln der Warenbahn deren allfällige Nachbearbeitung vereinfacht werden kann. Außerdem soll die Gleichmäßigkeit der genadelten Oberfläche verbessert werden. 30 Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die vor dem Nadeln erwärmte und dann in erwärmtem

Zustand genadelte Warenbahn während ihrer Erwärmung und der anschließenden Nadelung unter einer Zugspannung gehalten wird.

DieErfindunggehtvon der Erkenntnis aus, daßderderFasermitnahmedurchdieeinstechendenNadeln entgegenstehende Verformungswiderstand der Fasern nicht nur die Nadelbelastung beeinflußt, sondern auch die durch die 35 Vemadelung in der Warenbahn entstehenden Spannungen. Je geringer dieser Verformungswiderstand ist, desto geringer sind die in der Warenbahn zu erwartenden Vemadelungsspannungen und desto geringer wird die Gefahr eines Faserbruches. Außerdem ist bei einer guten Verformbarkeit der Fasern mit einer geringeren Beeinträchtigung der Gleichmäßigkeit der vemadelten Warenbahnoberfläche durch die Einstichstellen der Nadeln zu rechnen. Kann daher der Verformungswiderstand der Fasern für das Nadeln herabgesetzt werden, so ergeben sich insgesamt günsti-40 gere Nadelungsbedingungen, wenn zusätzlich eine Zugspannung aufgebracht wird, Uber die im Zusammenwirken mit dem Temperatureinfluß eine Richtwirkung auf die Warenbahn ausgeübt werden kann. Diese zusätzliche Richtwirkung auf das Trägergewebe eines Papiermaschinenfilzes, auf das eine Vliesbahn aufgenadelt werden soll, erübrigt eine aufwendigere Vorbereitung der Warenbahn außerhalb der Nadelungseinrichtung, so daß der sonst zu diesem Zweck benötigte Spannkalander wieder für die Nachbehandlung des genadelten Papiermaschinenfilzes 45 eingesetzt werden kann, zumal ja auch die sich beim Vemadeln aufbauenden Eigenspannungen innerhalb der Waren bahn verringert sind und durch die beim Vemadeln aufgebrachte Zugspannung teilweise abgebaut werden.

Da sich bei synthetischen Fasern der Verformungswiderstand durch eine entsprechende Erwärmung verringern läßt, können die Vorteile eines geringeren Verformungswiderstandes bei Warenbahnen mit synthetischen Fasern dadurch ausgenützt werden, daß die Warenbahn in erwärmtem Zustand genadelt wird. In diesem Zusammenhang ist 50 festzuhalten, daß bereits erhebliche Vorteile erzielt werden können, wenn zumindest bei einem Teil der eingesetzten

Fasern die Verformungseigenschaften durch die Erwärmung verbessert werden.

Zur Durchführung des Verfahrens können herkömmliche Nadelungseinrichtungen Verwendung finden, denen lediglich eine Heizeinrichtung für die Warenbahn in Durchlaufrichtung der Warenbahn vorgeordnet und eine Spann-einrichtung für die Warenbahn zugeordnet werden muß, um für die notwendige Fasererwärmung unter einer entspre-55 chenden Zugspannung zu sorgen. Die jeweils in einer Warenbahn eingesetzten synthetischen Fasern werden sinnvol lerweise bis höchstens zu ihrem Erweichungspunkt erwärmt, um die Fasern leichter verformen und umorientieren zu können. Die Art der Erwärmung spielt in diesem Zusammenhang eine untergeordnete Rolle. Es empfiehlt sich -2-

Claims (4)

1. AT 395 025 B allerdings, bewährte Infrarot-Heizstrahler oder Heizwalzen einzusetzen, über die die Warenbahn geführt wird. Die Konstruktion der Spanneinrichtung für die Warenbahn wird sich vornehmlich nach den aufzubringenden Zugspannungen richten. Werden geringere Spannkräfte gefordert, so kann mit einem Spannwagen das Auslangen gefunden werden, wenn das Gestell der Nadelungseinrichtung eine entsprechende Abstützung erfährt Werden hö-5 hereGewebespannungen zum Sicherstellen eines ausreichenden Richteffektes verlangt- fürschwerere Trägergewebe von Papiermaschinenfilzen werden Gewebespannungen zwischen 5 und 10 kp/cm Bahnbreite vorgeschrieben -, so ist die Warenbahn zwischen beidseits der Nadelungseinrichtung vorzusehenden Spannwagen zu spannen. Die Heizeinrichtung, die selbstverständlich mehrere Heizstellen umfassen kann, kann in unterschiedlicher Art und Weise der Nadelungseinrichtung zugeordnet werden. Aufgrund der gegebenen Raumverhältnisse bietet sich 10 jedoch der Spannwagen der Spanneinrichtung zur Aufnahme der Heizeinrichtung vorteilhaft an. An HandderZeichnungwirddas erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.EszeigenFig.leineerfmdungsge-mäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer schematischen, zum Teil aufgerissenen Seitenansicht und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante der erfindungsgemäßen Vorichtung für höhere Spannkräfte. 15 Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 zeigt eine übliche Vorrichtung zum Nadeln von Papiermaschinenfilzen mit Nadelungseinrichtungen (1) für das Außen- und das Innenvemadeln der Warenbahn (2), die ein Trägergewebe und auf das Trägergewebe aufgebrachte Vliesbahnen aufweist. Die Nadelungseinrichtungen (1) bestehen jeweils aus einer in Einstichrichtung der Nadeln hin- und hergehend antreibbaren Nadelbank (3), einer Stichunterlage (4) und einem zwischen der Nadelbank (3) und der Stichunterlage (4) angeordneten Abstreifer (5), der mit der Stichauflage 20 (4) eine Führung für die zu vemadelnde Warenbahn (2) bildet. Die Nadelung des rücklaufenden Trums der Warenbahn (2) kann von beiden Seiten her erfolgen, wobei jeweils der Abstreifer der einen Nadelungseinrichtung die Stichunterlage für die andere Nadelungseinrichtung bildet Die Warenbahn (2), die zu einem endlosen Schlauch zusammengefügt wurde, ist zwischen einem gemeinsamen Gestell (6) für die Nadelungseinrichtungen (1) und dem Spannwagen (7) einer Spanneinrichtung schlingenbildend hin- und hergeführt, wobei das Gestell (6) für die 25 Nadelungseinrichtungen (1) mit zusätzlichen Abstützungen (8) versehen wurde, um die durch den Spannwagen (7) aufgebrachten Spannkräfte abtragen zu können. Wesentlich ist, daß die Warenbahn (2) vor ihrer Vemadelung erwärmt wird, um den Verformungswiderstand der synthetischenFasemder Warenbahn (2) bei ihrer Mimahme durch die einstechenden Nadeln der Nadelbank (3) zu verringern. Zu diesem Zweck ist eine Heizeinrichtung (9) am Spann wagen (7) angeordnet, die aus einem gegen die Warenbahn (2) gerichteten Infrarot-Heizstrahler besteht. Unter 30 dem Temperatur- und Spannungseinfluß wird somit auf die Warenbahn (2) ein RichtefFekt ausgeübt, der zu einem Spannungsausgleich über die Bahnbreite und einem Ausgleich allfälliger Wellungen des Trägergewebes führt. Zugleich werden die beim Vemadeln auf tretenden Spannungen in der Warenbahn (2) verringert, weil ja die erwärmten Fasern leichter in das Vlies eingezogen werden können. Aus diesem Grunde erübrigt sich eine aufwendigere Vorbehandlung der Warenbahn außerhalb der Vorrichtung in sonst für diesen Zweck eingesetzten Spannkalandem. 35 Außerdem wird wegen des geringeren Ausmaßes der in der Warenbahn beim Nadeln aufgebauten Eigenspannungen die Nachbehandlung der genadelten Warenbahn erleichtert, wozu noch kommt, daß zufolge der wenig spröden Fasern nicht nur die Gefahr von Faserbrüchen herabgesetzt wird, sondern auch die Beeinträchtigungen der Oberflächenbeschaffenheit der genadelten Warenbahn durch die Einstichstellen der Nadeln verringert werden können. Die Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich von der nach der Fig. 1 lediglich durch die Spanneinrichtung 40 für die Warenbahn (2), weil zum Aufbringen größerer Zugspannungen bis 16 kp/cm Bahnbreite die Warenbahn (2) zwischen zwei beidseits des Gestelles (6) für die Nadelungseinrichtungen (1) vorgesehenen Spannwagen (7) geführt wird. Damit entfällt die gesonderte Abstützung (8) für das Gestell (6), das ja im wesentlichen symmetrisch belastet wird, wobei die Hauptspannkräfte über die Spannwagen abgetragen werden. Mit dem Aufbringen größerer Spannkräfte können schwerere Warenbahnen gerichtet werden, wobei wiederum diedurch die Erwärmungder synthetischen 45 Fasern beim Richten der Warenbahn und bei deren Vemadelung erzielbaren Vorteile ausgenützt werden. PATENTANSPRÜCHE 50 1. Verfahren zum Nadeln einer Warenbahn für die Papiermaschinenfilzherstellung mit zumindest einem Anteil an synthetischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Nadeln erwärmte und dann in erwärmtem Zustand 55 genadelte Warenbahn während ihrer Erwärmung und der anschließenden Nadelung unter einer Zugspannung gehalten wird. -3- AT 395 025 B
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit wenigstens einer Nadelungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelungseinrichtung (1) eine Heizeinrichtung (9) für die Warenbahn (2) in Durchlaufrichtung der Warenbahn (2) vorgeordnet und eine Spanneinrichtung für die Warenbahn (2) zugeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung wenigstens einen Spann wagen (7) umfaßt
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannwagen (7) die Heizeinrichtung (9) für die Warenbahn (2) trägt Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 -4- 55