DE2406329C2

DE2406329C2 - Vorrichtung zur Herstellung von nichtgewebtem Samt

Info

Publication number: DE2406329C2
Application number: DE2406329A
Authority: DE
Inventors: Walter New York N.Y. Hurtes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1974-02-09
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DE2406329A1; US4147575A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von nichtgewebtem Samt mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei einer Vorrichtung dieser Art (US-PS 33 59 147) werden Faserbündel durch Befeuchten und Einfrieren der Florfasern bereitgestellt, auf ein Förderband als Aufnahmeoberfläche in gewünschtem Muster aufgebracht und die Faserbündelblöcke aufgetaut. Eine derartige Verfahrensweise ist zeit- und energieaufwendig.
Es ist auch bereits bekannt, Faserbündel durch jeweils eine bandförmige Umhüllung zusammenzuhalten und von Hand auf eine Ausdehnungsfläche zu plazieren (US-PS 3* 99 807). Eine derartige manuelle Herstellung von nichtgewebtem Samt ist für eine Massenware wenig geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von nichtgewebtem Samt zu schaffen, mit der die Handhabung von Faserbündeln möglich ist, ohne daß die Florfasern durch Eis zusammengehalten werden müssen.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst

Von besonderem Vorteil gegenüber der manuellen Handhabung von Faserbündeln, die durch ein umhüllendes Band zusammengehalten werden, ist der Umstand, daß die Länge der Florfasern kurz sein kann.

Der Anspruch 2 betrifft eine Weiterbildung der Erfindung in der Richtung, wie die Faserbündel zweckmäßig bereitgestellt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen

Fi g. la und 1b zusammengenommen eine perspektivische Ansicht der Gesamtvorrichtung;

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1, die

Μ Herstellung von Parallelfasersträngen betreffend;

F i g. 3 eine alternative Ausführungsform der Auftrenneinrichtung und Abzugseinrichtung zum Entfernen der Umhüllungen der Faserbündel;

F i g. 4 eine Expansionseinrichtung der Florfasern in perspektivischer Darstellung;

F i g. 5 eine Gefachausbildung;

F i g. 6 die Ausbildung eines Faserbündels in besonderer Form;

F i g. 7 eine geänderte Anordnung ntdi F i g. 6;

Fig.8 den Teil einer Übertragungseinrichtung mit Aufnahmebereichen;

F i g. 9 eine Ausdehnungseinrichtung für Florfaseni;

Fig. 10 ein Faserbündel mit besonderem Umhüllungsmateriu'i;

F i g. 11 eine hexagonale Ausbildung der Ausdehnungsbereiche;

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für die Faserdichte; und

F i g. 13 eine weitere Ausdehnungseinrichtung der Fasern in schematischer Darstellung.

Es wird auf Fig. la und Ib Bezug genommen. Die hauptsächlichsten Vorrichtungsteile sind folgende:

Eine Formungseinrichtung 11 zur Bildung von Parallelfasersträngen 26, eine Querverschiebeeinrichtung 12 zum horizontalen Verschieben dieser Parallelfaserstränge, eine Schrittvorschubeinrichtung 13, eine Übertragungseinrichtung 14, eine Abzugseinrichtung 15 zum Entfernen von Umhüllungen, eine Auftrenneinrichtung 16 der Umhüllungen, eine Abstreifeinrichtung 17, eine Dichtemeßeinrichtung 18 der Fasern, eine Expansionseinrichtung 19 der Fasern und eine Klebeeinrichtung 20.

Die Formungseinrichtung 11 bildet aus parallelen Fasern 25 einen Faserstrang 26, wobei dieser von einer Folie 24 aus Polyäthylen oder dergleichen umhüllt w]rd. Die Faserstränge werden periodisch in Abschnitte gleicher Länge zerteilt

In F i g. 2 ist eine Faserverdichtungseinrichtung 28 dargestellt Entlang von Verjüngungsflächen angeordnete Rollen 30 sind auf Achsen 29 gelagert und führen die Fasern innerhalb eines trichterförmigen Gliedes 31 und eines endlosen Bandes 29a zusammen, welches über parallele Wellen 30a läuft Die Fasern werden auf etwa kreisförmigen Querschnitt zusammengepreßt, wobei eine etwa gleichbleibende Zusammenpressung der Fasern im Querschnitt des Stranges erhalten wird.

Der Trichter 31 weist einen Schlitz 27 (Fig. la) auf, entlang dessen sich Flanschränder 32 des Trichters 31 erstrecken. Heißrollen 34 erstrecken sich durch öffnungen 33 in diesen Flanschen 32 und verschweißen die Ränder der Folie 24 miteinander, so daß ein Randstreifen 36 gebildet wird. (Im späteren Verlauf wird dieser Randstreifen in einzelne Fahnen 74 zerteilt, die die Entfernung der Umhüllung erleichtern.) Der Strang 26 wird durch das Trichterende 37 durch Förderwalzen 38, 39 gezogen und passiert eine erste Schneideinrichtung 40 zum Zerteilen der Parallelfaserstränge in einzelne Abschnitte. Die Schneideinrichtung 40 enthält einen Schlitten 41, der sich quer zur Strangrichtung bewegt, und einen Schlitten 42, der sich mit dem Strang bewegt. Ein endloses Bandmesser 43 wird mittels Rollen 44 angetrieben und durch eine weitere Rolle 45 quer zum Strang 26 gedreht.

Die Querverschiebeeinrichtung 12 weist ein Transportband 49 auf (F i g. 1 B) dessen äußere Oberfläche 50 mit einer Mehrzahl von länglichen Führungen 51 versehen ist, die jeweils einen Faserstrang 26 aufnehmen. Das Förderband 49 wird schrittweise mittels Walzen 52 angetrieben, so daß die Führungen oder Halter 51 jeweils in die richtige Lage zur Aufnahme eines Stranges 26 kommen.

Die Schrittvorschubeinrichtung 13 enthält zwei endlose Ketten 56, zwischen denen sich Stangen 57 erstrekken, an denen wiederum Mitnehmer 58 befestigt sind, deren Enden an den Enden 59 der Faserstränge 26 anliegen und diese mitnehmen sowie zu festen Führungen 60 bringen. Die Faserstränge 26 werden innerhalb der Führung schrittweise vorgeschoben, und hierzu ist eine rotierende Welle 63 mit Abkröpfungen 64 vorgesehen, die am Ende mit gezahnten Fingern 65 in jede Führung 60 eingreifen. Am vorderen Ende 66 jeder Führung 66 ist

ίο eine zweite Schneideinrichtung 67 vorgesehen, die ebenfalls ein endloses Bandmesser 68 und Führungsrollen 61 aufweist, weiche das Bandmesser in eine senkrechte Schneidebene drehen. Das Bandmesser wird bei 70a, 706 ständig nachgeschliffen. Die Faserstränge 26 werden in einzelne Faserbündel 71 zerteilt, die jeweils eine Mehrzahl von zusammengepreßten parallelen Fasern 72 und eine ring- oder bandartige Umhüllung 73 mit einer seitlich wegstehenden Fahne 74 enthalten. Die Übertragungseinrichtung 14 enthält Seitenplatten 80 zur Lagerung von sich quer erstreckenden Wellen 81, die zur Aufnahme und zum Antrieb der Rollen eines endlosen Bandes 83 dienen. Auf der Außenseite des endlosen Bandes 83 sind Gefache 84 als Aufnahmeelemente der Faserbündel 71 vorgesehen, und zwar sind diese Gefache in Reihen und Spalten angeordnet und enthalten Seitenwände 86 sowie Rückwände 87 mit darin angebrachten Schlitzen 88 zur Aufnahme jeweils einer Fahne 74. Der Boden des Gefaches 89 weist einen kreisförmigen Vakuumbereich 90 auf, um ein aufgenommenes Faserbündel 71 so lange festzuhalten, bis es auf ein endloses Band 92 als horizontale Aufnahmeoberfläche abgelegt werden kann, und zwar durch Abschalten des Vakuums. Die Bewegung der Gefache 84 oder allgemein der Aufnahmebereiche wird durch den Pfeil 91 angedeutet, und zwar unter der Wirkung von nicht dargestellten Nocken. Die Aufnahme eines Faserbündels 71 erfolgt schon in der Zeit, bevor dieses von dem Strang 26 abgetrennt wird, d. h. der Strang 26 fährt gegen den Boden des Gefaches als Anschlag, und dann wird das anliegende Ende als Faserbündel 71 abgetrennt. Die weitere Bewegung bringt die offenen Enden 93 der Gefache 84 zur Schneideinrichtung 16, die Schneiden 94 zum Durchtrennen der Folie oder Umhüllung 73 aufweist. Klemmrollen 95 und 96 der Folienentfernungseinrichtung 15 drehen sich und entfernen die aufgeschnittenen Umhüllungen. Das zunächst zusammengepreßte Faserbündel kann sich so teilweise entsprechend der Gestaltung des Gefaches 84 ausdehnen. Die Klemmrollen 95, 96 sind parallel zueinander, und

so eine Rolle wird durch eine vertikale Welle 97 angetrieben, die eine Kerbverzahnung 98 sowie ein Ritzel 99 aufweist, welches mit einem Zahnrad 100 auf einer angetriebenen Welle 101 zusammenarbeitet.

Die Faserbündelabstreifeinrichtung 17 dient zur

5s Trennung der Fasern von dem Gefach 84 und arbeitet in der Art eines Spachtels. Die Einrichtung weist eine Abstreifwand 102 mit Schlitzen 103 zur Aufnahme der Seitenwandungen 86 auf und kommt zur Wirkung, wenn die Gefache 84 leicht angehoben werden, wie durch den breiten Pfeil 118 angedeutet. Bei der Weiterbewegung der Übertragungseinrichtung bewegen sich die Gefache 84 oberhalb der Bewegungsbahn der sich ausdehnenden Flo-fasern. Die Florfasern gelangen schließlich in die Dichteprüfeinrichtung 18, in welcher sie noch recht kompakt angeordnet sind. Durch einen Gitterboden 106 kann Dampf eingeblasen werden, damit der gegenseitige Abstand der Fasern zunimmt, und das Gleiche kann bei einem zweiten Gitterboden 107 geschehen, vor wel-

chem ebenfalls eine Dichteprüfung stattfindet. Dazwischen erstreckt sich eine Ausdehnungseinrichtung 19 für die Fasern, die ein oberes und ein unteres endloses Band HO, 111 aufweist, welche synchron durch Rollen 112, 113 angetrieben werden. Die größere Geschwindigkeit der endlosen Bänder HO, 111 gegenüber dem endlosen Band 92 bestimmt die Ausdehnung oder Kontraktion an dieser Stelle zwischen den Florfasern. Es können mehrere Einrichtungen dieser Art verwendet werden, um die Expansion oder Kontraktion weiter steuern zu können.

Die Verklebeeinrichtung 20 ist oberhalb des zweiten endlosen Bandes 117 angeordnet, auf welcher die zueinander ausgedehnten Fasern 127 kontinuierlich wandern. Eine Reihe von Antriebswalzen 119 läuft synchron zum Band 117 um und führen ein mit Klebstoff beschichtetes Trägermaterial 120 zur Berührung der oberen Enden der Fasern heran. Das Trägermaterial 120 mit den angeklebten gelockerten Florfasern 127 bewegen sich links in Fi g. la in einen nicht dargestellten Aushärteofen für den Klebstoff, wonach der nichtgewebte Samt aufgespult oder gefaltet werden kann.

Wenn eine hohe Dichte der Florfasern erwünscht ist, werden die Bänder 110,111 mit niedriger Geschwindigkeit als das Band 92 laufen lassen, so daß die Florfasern einen dichteren Abstand voneinander einnehmen.

In F i g. 3 ist eine abgewandelte Auftrenneinrichtung und Abzugseinrichtung zum Entfernen der Umhüllungen 133 der Faserstränge dargestellt. Wie ersichtlich, ist ein Stützgehäuse 129 für den Faserstrang vorgesehen. Eine Vakuumquelle 130 ist an einer Platte 131 angebracht, deren Oberfläche 132 den freien Enden der Fasern benachbart ist, ohne diese zu berühren. Axial stehende Klingen 135 schlitzen die Umhüllung auf, die dadurch gebildeten Lappen 136 werden durch nicht dargestellte Klemmrollen abgeführt. Das vordere Ende 138 des Strangs 133 wird so in der Art einer Banane freigeschält Das vordere freie Ende wird dann mit einem Messer 139 abgeschnitten. Der ursprüngliche Abstand zwischen den Fasern 138 und der Oberfläche 132 entspricht der Dicke des Messers 139. Die abgeschnittenen Fasern werden so auf die unter Vakuum stehende Fläche gedrückt und daran festgesaugt Die Platte 131 rückt zur nächsten Station vor, und das Messer kehrt in seine Ausgangslage zurück, wonach der Strang entsprechend der Florhöhe vorgerückt wird.

F i g. 4 zeigt eine Modifikation 40 der Expansionseinrichtung, bestehend aus divergierenden Seitenwandungen. Eine feststehende horizontale Oberfläche 141 ist mit sich erweiternden Seitenführungen 142 versehen, deren Winkel vorbestimmt ist Wenn die zusammengepreßten Fasern eines Stapels losgelassen werden, expandieren sie mit minimaler Reibung entlang der Wände. Durch Versuch wird der Schlupfwinkel genau bestimmt und die Seitenführungen 142 demgemäß eingestellt

F i g. 5 zeigt ein ähnliches Prinzip, wobei die einzelnen Fasernbündel noch nebeneinander angeordnet sind und sich in den Bereich entlang von Seitenwänden 153,154 ausdehnen können.

F i g. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Ausdehnungseinrichtung mit zunächst noch teilweise aneinander haftenden Fasern 140a, in Kontakt mit einer porösen Oberfläche 141a, durch welche Dampf oder Luft 142a strömt Die Fasern werden dadurch gewissermaßen fluidisiert und schwimmen über der Oberfläche 141a. Seitlich werden die Fasern durch Bänder 142 zusammengehalten, die mit gleicher Geschwindigkeit aneetrieben werden, wie die Fasern vorrücken. Der Winkel zwischen den Bändern 142 ermöglicht die seitliche Ausdehnung der Fasern in der Marschrichtung. Es schließen sich zueinander verjüngt angeordnete Bänder 144a an, wodurch die Fasern wieder komprimiert werden. Man erreicht so eine gleichmäßige Verteilung der Fasern.

F i g. 6 und 7 zeigen Führungseinrichtungen 190 mit einem zentralen Durchlaß 191 und seitlichen Durchlässen 192, die durch Scheidewände 193 getrennt sind. Die Führungseinrichtung bestimmt den Weg der Fasern vor der Bildung der Parallelfaserbündel. Jeder Durchlaß kann eine Faser unterschiedlicher Farbe enthalten. Durch Drehung kann das Muster gedreht werden, wie im Verhältnis von F i g. 6 zu F i g. 7 ersichtlich ist. Diese Führungseinrichtungen 190 sind erheblich größer als der Querschnitt der Paraiieifaserstränge, um Reibungseffekte möglichst gering zu halten.

F i g. 8 stellt eine Vereinfachung der Übertragungseinrichtung dar. Es ist ein poröses Band 160 vorgesehen, welches entlang von Rollen 161 sowie einer porösen Rolle 164 geführt ist, welche Teil einer Vakuumkammer 163 ist, die seitlich Saugabschnitte 162 aufweist. Das jeweils angebotene Faserbündel wird im dargestellten Abschnitt 162 festgesaugt und wandert bei der Drehung des Bandes 160 auf die Aufnahmeoberfläche des Bandes 92. Das Faserbündel wird zwischen den beiden Bändern mitgenommen und sobald es den Bereich der Vakuumkammer 163 verläßt, ist nur noch das Band 92 für den weiteren Transport verantwortlich. Auf der Aufnahmeoberfläche des Bandes 92 kann die beschriebene Expansion der Florfasern stattfinden. Bei dieser Ausführungsform nach F i g. 8 kommt man also ohne Gefache aus.

F i g. 13 stellt eine weitere Einrichtung zur Expandierung der Fasern zueinander dar. Endlose Bänder 170 bestehen aus ausdehnbarem Material und werden durch zwei Rollen 171 angetrieben, welche den Bändern eine gleichförmige Geschwindigkeit Vi erteilen. Ein zweiter Satz Antriebsrollen 172 wird mit größerer Geschwindigkeit angetrieben als die ersten Rollen, so daß das Band 170 gedehnt und gewissermaßen mit der Geschwindigkeit Vj an dieser Stelle läuft Dadurch nimmt der Abstand der Fasern voneinander zu. Ein Übertragungsband 174 läuft mit der Geschwindigkeit Vj und überträgt die aufliegenden Florfasern auf weitere Bänder 175, die nach dem beschriebenen Prinzip der gegenseitigen Abstand der Florfasern erneut vergrößern können.

In Fig. 10 ist eine Umhüllung 176 aus Polyäthylen o. dgl. dargestellt, die mit Nuten 177 versehen ist, welche etwa 25% der Dicke der Folie betragen. Die Nuten laufen quer zur Strangrichtung, so daß die eingeschlossenen Fasern besser gegen Herausschiüpten gehauen werden. Wenn die Folie jedoch aufgetrennt wird, liegen die Nuten 177 gerade richtig, um die Florfasern mit verringerter Reibung freizugeben.

In F i g. 11 ist eine Anordnung von Faserbündeln mit minimalem gegenseitigem Abstand dargestellt Wenn man eine möglichst dichte Besetzung mit Florfasern wünscht müssen die Zwischenwände der Gefache entsprechend der eingezeichneten Linie 178,179 ausgebildet sein.

Fig. 12 zeigt eine Blockschaltung zur Steuerung der Dichte der Fasern. Ein Eingangsdichteprüfer 180 und ein Ausgangsdichteprüfer 181 werden hinsichtlich ihrer Werte miteinander verglichen, es wird ein Signal 182 entsprechend der Änderung der Dichte gebildet dieses Signa! wird im Verstärker 183 verstärkt und zur Modulation der Geschwindigkeit eines Antriebsmotors 184

verwendet, der auf die Dichte 185 der Fasern Einfluß
hat. Diese Faserdichte wird wiederum von den Abtastern 180,181 festgestellt, so daß ein geschlossener Regelkreis gebildet wird.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

to

30

35

40

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von nichtgewebtem Samt aus einem Trägermaterial und darauf aufrecht stehend festgeklebten Florfasern,

mit einer Aufnahmeoberfläche, auf welcher die Florfasern als Faserbündel gebracht werden,
mit einer Zuführeinrichtung für das Trägermaterial, und

mit einer Verklebeeinrichtung zum Verbinden des Trägermaterials mit den auf der Aufnahmeoberfläche aufrecht angeordneten Fasern der Faserbündel, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (71) durch eine Hülle (24) zeitweilig zusammengehalten, von einer Übertragungseinrichtung

(14) aufgenommen werden, welche zahlreiche Gefache (84) oder Aufnahmebereiche (162) jeweils mit Saugstellen (90) aufweist, die zum seriellen Anordnen der Faserbündel (71) und — nach Weiterbewegung — zum Aufsetzen der Faserbündel (71) auf die Aufnahmeoberfläche (92) geeignet sind, und

der Übertragungseinrichtung (14) ferner für jedes Gefach (84) oder Aufnahmebereich (162) eine Auftrenneinrichtung (16) und eine Abzugseinrichtung

(15) zum Entfernen der Hüllenreste zugeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, sowie mit einer Formungseinrichtung für Parallelfaserstränge, einer Schneideinrichtung zum Zerteilen der Parallelfaserstränge in einzelne Abschnitte und einer weiteren Schneideinrichtung zum Abschneiden der Faserbündel quer zur Faserstrangrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Formungseinrichtung (U) für Parallelfaserstränge (26) und die erste Schneideinrichtung (40) zum Zerteilen der Parallelfaserstränge eine Querverschiebeeinrichtung (12) und anschließend eine Schrittvorschubeinrichtung (13) für die Faserstrangabschnitte angeordnet sind, woran sich die zweite Schneideinrichtung (67) zum Abschneiden der Faserbündel (71) unmittelbar anschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (24) des Parallelfaserstrangs (26) aus Film- oder Folienmaterial besteht, die durch die weitere Schneideinrichtung (67) in ringförmige Umhüllungen (71) zerteilt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (14) Schlitze (88) in den Gefachwänden aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (24) aus gekräuselter Folie (176) besteht, wobei sich die Kräuselungsfalten (177) quer zur Längserstreckung des Parallelfaserstrangs (26) erstrecken (F i g. 10).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führung (190) zur Führung der Fasern in die Hülle (24) vorgesehen ist und daß diese Führung (190) um eine Achse parallel zur Strangrichtung drehbar angeordnet ist (F i g. 6, 7).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (28, 29, 30,31) zum seitlichen Zusammenpressen der Fasern, die in angetriebenes Endlosband (28) einschließt, vorgesehen ist (F i g. 2).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsein-

richtung (14) ein kontinuierlich bewegtes, poröses Band (160) aufweist, welches die Aufnahmebereiche darbietet, und daß das poröse Band (160) mit einer Vakuumkammer (163) im Übertragungsbereich der Faserbündel (71) in Verbindung steht

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflockerungseinrichtung (141a, 142a,) zur Zufuhr von Gas oder Dampf in die sich expandierenden Faserbündel (71) vorgesehen ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet daß divergierend angeordnete, bewegliche Seitenwandungen (142) zur Erleichterung der Ausdehnung der Fasern vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 10, dadurch gekennzeichnet daß zur Veränderung des gegenseitigen Abstandes der Fasern (173) mit unterschiedlicher Geschwindigkeit (V_x, V₂) angetriebene Bänder (170, 175) vorgesehen sind, zwischen denen die Fasern (173) wandern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichteprüfeinrichtung (18) zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit der angetriebenen Förderbänder vorgesehen ist