DE3049549A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AN ORDERED FIBER TRAIN - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AN ORDERED FIBER TRAINInfo
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Description
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D-ÖOüO MÜNCHcND-ÖOüO MUNICH
TeL OSS/295125TeL OSS / 295125
Mappe 24 60 ι/Dr. K-by ICI Case F 31166/DTFolder 24 60 ι / Dr. K-by ICI Case F 31166 / DT
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London, GroßbritannienIMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London, UK
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer geordneten FaserbahnMethod and device for producing an ordered fiber web
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Beschreibung :Description :
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn in einem hohen Grad von Orientierung der die Bahn bildenden Faserstränge, wobei zwei oder mehr Stränge zu einer Aufnahmeoberfläche geführt und den Strängen an einem Punkt über der Aufnahmeoberfläche eine Oszillationsbewegung erteilt wird.The invention relates to a method of making a fibrous web with a high degree of orientation of the fiber strands forming the web, with two or more strands leading to a receiving surface and the strands an oscillatory motion is imparted at a point above the receiving surface.
Faserbahnen werden aus Stapelfasern durch Kardieren oder durch statistische Luftablegeverfahren hergestellt, wobei das erstere Verfahren den Fasern einen gewissen Grad an isotroper Anordnung erteilt. Faserbahnen werden auch dadurch hergestellt, daß man eine Matte aus synthetischen Filamenten sammelt, wobei die Filamente mehr oder weniger in der Matte statistisch gemischt werden. Damit aber ein aus ein oder mehreren Bahnen hergestellter Textilstoff Eigenschaften aufweist, die nahe an die Eigenschaften von herkömmlichen gewebten oder gestrickten Textilstoffen herankommen, ist es erwünscht, in das die Bahn bildende Fasermaterial einen hohen Grad von Orientierung einzuführen, beispielsweise einen hohen Grad von Parallelität in Stapelfasergarnen oder Filamentsträngen, wobei die Orientierung beispielsweise in der Maschinenrichtung oder in der Querrichtung oder in beiden dieser Richtungen verläuft. Beispiele von Verfahren, die zur Einführung der gewünschten Orientierungen in eine Bahn aus Filamentsträngen bekannt geworden sind, sind diejenigen, in denen die extrudierten Filamentstränge mit Hilfe von Luftstrahlen vorwärts bewegt und verstreckt werden und den austretenden Filamenten eine Oszillationsbewegung erteilt wird, bevor sie frei auf eine Sammeloberfläche fallen. In der GB-PS 1 244 753 ist ein solches Verfahren beschrieben, bei welchem oszillierende Gasstrah-Fiber webs are made from staple fibers by carding or by random air laying processes, wherein the former method gives the fibers some degree of isotropic arrangement. Fiber webs are also thereby made by collecting a mat of synthetic filaments, the filaments more or less in the mat can be randomly mixed. But with it a textile fabric made from one or more webs Properties has properties that come close to the properties of conventional woven or knitted fabrics, it is desirable to introduce a high degree of orientation into, for example, the fibrous material forming the web a high degree of parallelism in staple fiber yarns or strands of filament, the orientation being for example in the machine direction or in the cross direction or in both of these directions. Examples of methods which have become known for introducing the desired orientations into a web of filament strands are those in which the extruded filament strands are advanced and drawn with the help of air jets and the emerging filaments are given an oscillatory motion before they are released onto a collecting surface fall. In GB-PS 1 244 753 such a method is described in which oscillating gas jet
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len zusammen mit bereits verstreckten Filamenten verwendet werden. Aus der JA-PA 75 007 178 ist es bekannt, den Austritt der Förderdüse zu oszillieren, um den austretenden Filamenten die gewünschte Oszillationsbewegung zu erteilen. Diese bekannten Verfahren haben sich jedoch bei der Herstellung von Bahnen nicht als vollständig zufriedenstellend erwiesen, da sie nicht den gewünschten hohen Grad an Parallelität und Ordnung ergeben.len can be used together with already drawn filaments. From JA-PA 75 007 178 it is known to oscillate the exit of the feed nozzle in order to give the exiting filaments the desired oscillation movement. However, these known methods have not been found to be entirely satisfactory in the production of tracks because they do not give the desired high degree of parallelism and order.
In der Deutschen Patentanmeldung P 28 4 6 517.0 ist nun ein Verfahren zur Herstellung einer geordneten Bahn aus mindestens einem Faserstrang beschrieben, bei welchem ein Strang zu einer Aufnahmeoberfläche geführt wird und dem Strang an einem Punkt über der Aufnahmeoberfläche eine Oszillationsbewegung erteilt wird, wobei das Neue darin liegt, daß der Strang zwischen zwei nahe aneinander angeordneten qlatten Platten hindurchgeführt wird, die im wesentlichen parallel zueinander und zur Ebene der Oszillation des Strangs verlaufen und die sich im wesentlichen vom Ort der Oszillation nach unten bis zur Aufnahmeoberfläche erstrecken. Dabei wird der Strang auf der Aufnahmeoberfläche in im wesentlichen geraden Linien abgelegt, wobei aufeinanderfolgende Längen des Strangs im wesentlichen parallel zu vorhergehenden Längen des Strangs abgelegt werden. Des weiteren ist in der Deutschen Patentanmeldung P 30 28 650.1 eine Verbesserung des in der Deutschen' Patentanmeldung P 28 46 517.0 beschriebenen Verfahrens angegeben, welche darin besteht, daß geformte und nicht glatte Platten verwendet werden, so daß der Strang auf der Aufnahmeoberfläche in nicht-geraden Linien abgelegt wird.In the German patent application P 28 4 6 517.0 is now a Method for producing an ordered web from at least one fiber strand described, in which a strand is guided to a receiving surface and attached to the strand an oscillatory motion is given to a point above the receiving surface, the novelty being that the Strand is passed between two closely spaced flat plates, which are essentially parallel to each other and to the plane of oscillation of the strand and which extend essentially from the location of the oscillation extend down to the receiving surface. The strand is essentially straight on the receiving surface Lines filed, with successive lengths of the Strand are stored essentially parallel to previous lengths of the strand. Furthermore is in the German Patent application P 30 28 650.1 an improvement on that described in the German patent application P 28 46 517.0 Method specified, which consists in that shaped and not smooth plates are used, so that the Strand on the receiving surface in non-straight lines is filed.
Sowohl in der Deutschen Patentanmeldung P 28 46 517.0 als auch in der Deutschen Patentanmeldung P 30 28 650,1 ist angegeben, daß mehrere Strangablegeeinrichtungen verwendetBoth in the German patent application P 28 46 517.0 as also in the German patent application P 30 28 650.1 is indicated, that multiple strand depositors are used
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werden können, wobei jede einen einzigen Strang ablegt, um eine einschichtige oder mehrschichtige Bahn herzustellen. Es wurde nunmehr gefunden, daß verbesserte Bahnen durch ein Verfahren erhalten werden können, bei dem zwei oder mehr einzelne oszillierende Stränge gleichzeitig zwischen einem Paar nahe aneinander angeordneter Platten hindurchgeführt werden.each laying down a single strand to make a single-layer or multi-layer web. It has now been found that improved webs can be obtained by a process in which two or more individual oscillating strands passed simultaneously between a pair of closely spaced plates will.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung einer geordneten Bahn auä zwei oder mehr einzelnen Fasersträngen, bei welchem die Stränge zu einer Aufnaheoberfläche geführt werden und den Strängen an einem Punkt über der Aufnahmeoberfläche eine Oszillationsbewegung erteilt wird, wobei die oszillierenden Stränge zwischen zwei nahe aneinander angeordneten Platten hindurchgeführt werden, die sich im wesentlichen vom Ort der Oszillation nach unten bis zur Aufnahmeoberfläche erstrecken, wobei das Kennzeichen darin liegt, daß die einem jeden Strang erteilte Oszillationsbewegung mit der Oszillationsbewegung, die den übrigen Strängen erteilt wird, synchronisiert wird, so daß zu jedem Zeitpunkt alle Stränge sich in die gleiche Richtung bewegen.The invention therefore relates to a method for producing an ordered path from two or more individual ones Fiber strands in which the strands are guided to a receiving surface and the strands on one An oscillating motion is imparted to the point above the receiving surface, with the oscillating strands between two plates arranged close to one another are passed, which essentially move away from the location of the oscillation extend down to the receiving surface, the characteristic being that the each strand the oscillating movement given is synchronized with the oscillating movement given to the other strands, so that at any point in time all of the strands are moving in the same direction.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung für die Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen, welche folgende Teile aufweist: eine Einrichtung für die Zuführung der einzelnen Stränge, einzelne Einrichtungen zum Vorwärtsbewegen eines jeden der Stränge, einzelne Einrichtungen zur Erteilung einer Oszillationsbewegung an jeden vorwärtsbewegten Strang in einer synchronisierten Weise, so daß die Stränge zu jedem Zeitpunkt sich in der gleichen Richtung bewegen, und zwei nahe aneinander angeordnete Platten, die einen Weg für alle oszillierenden Stränge bilden, der sich zwischen den Oszillationseinrichtungen und einer beweglichen Aufnahmeoberfläche, worauf die Stränge abgelegt werden, erstreckt.According to the invention, an apparatus for carrying out this method is also proposed, which is as follows Parts have: a device for feeding the individual strands, individual devices for moving forward of each of the strands, individual devices for imparting an oscillatory motion to each one moving forward Strand in a synchronized manner so that the strands are moving in the same direction at all times, and two closely spaced plates that provide a path for all of the oscillating strands to pass between the oscillating means and a movable receiving surface on which the strands are deposited.
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Mit dem Ausdruck "nahe aneinander angeordnet" ist ein Abstand von weniger als 75 mm gemeint. Die verwendeten Platten können über ihre gesamte Höhe einen gleichmäßigen Abstand zwischen 0,5 und 75 mm aufweisen. Es wird jedoch bevorzugt, daß die Platten einen Abstand zwischen 1 und 10 mm und vorzugsweise einen Abstand zwischen 1 und 5 mm besitzen. By the term "arranged close together" is meant a distance of less than 75 mm. The plates used can be evenly spaced between 0.5 and 75 mm across their entire height. However, it is preferred that the plates have a distance between 1 and 10 mm and preferably a distance between 1 and 5 mm.
Die Platten können eben sein oder jede geeignete Form aufweisen, beispielsweise eine gekrümmte Form, wie z.B. eine Sinusform, eine Zick-Zack-Form, eine kronenartige Form oder irgendeine andere Form, die es ermöglicht, den Strang in einer gemusterten Anordnung auf der Aufnahmeoberfläche abzulegen.The plates can be flat or any suitable shape, for example a curved shape such as a Sinusoidal shape, a zigzag shape, a crown-like shape, or any other shape that allows the strand to appear deposit in a patterned arrangement on the receiving surface.
Ggf. können die Platten über ihre gesamte Höhe die gleiche Form aufweisen. Alternativ können die Platten in verschiedenen Höhen zwei oder mehr verschiedene Formen aufweisen, wobei die verschiedenen Formen ineinander übergehen. Bei einer Ausführungsform ist ein oberer Teil einer jeden Platte eben und ein unterer Teil mit einer Wellenform, wie z.B. einer Zick-Zack-Form oder Sinusform, versehen, wobei die beiden Teile ineinander übergehen.If necessary, the plates can be the same over their entire height Have shape. Alternatively, the panels at different heights can have two or more different shapes, whereby the different forms merge into one another. In one embodiment, there is a top portion of each plate plane and a lower part is provided with a wave shape such as a zigzag shape or a sinusoidal shape, the both parts merge.
Die Platten können über ihre gesarate Höhe einen gleichmäßigen Abstand aufweisen. Es wird jedoch bevorzugt, daß die Platten so angeordnet sind, daß sich der Abstand zwischen ihnen nach unten verringert. Typischerweise liegt der Abstand am oberen Ende der Platten im Bereich von 2 bis 75 mm und am unteren Ende der Platten im Bereich von 0,5 bis 10 mm. Beispielsweise kann der Abstand am oberen Ende 4 mm und am unteren Ende 2 mm betragen. Diase Verringerung des Abstands verstärkt das Austreten von Gas aus dem Raum zwischen den Platten in seitlicher Richtung und verringert die Möglichkeit von Störungen der Stränge auf der Aufnahmeoberfläche.The plates can be even over their total height Have distance. It is preferred, however, that the plates are arranged so that the distance between them follows decreased below. Typically the distance is in the range of 2 to 75 mm at the top of the plates and at the bottom End of the panels in the range from 0.5 to 10 mm. For example, the distance can be 4 mm at the upper end and 4 mm at the lower end Be 2 mm at the end. The reduction in the distance increases the leakage of gas from the space between the Plates in the lateral direction and reduces the possibility of interference with the strands on the receiving surface.
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In ähnlicher Weise wird der Abstand zwischen den unteren Enden der Platten und der Aufnahmeoberfläche möglichst gering gehalten, wie es sich mit der Wirksamkeit und Präzision der Ablegung verträgt, d.h. also, daß eine maximale Kontrolle über den Strang erreicht werden soll, während er sich bewegt und unmittelbar nachdem er abgelegt worden ist. Bei höheren Stranggeschwindigkeiten und Bahnbreiten wird die Funktion der Platten immer wichtiger. Similarly, the distance between the lower ends of the plates and the receiving surface is kept as small as possible, as is compatible with the efficiency and precision of the deposit, that is, that maximum control is to be achieved over the strand while it is moving and immediately after it has been put down. At higher line speeds and web widths, the function of the plates becomes more and more important.
Es wird gemäß der Erfindung bevorzugt, einen Filamentstrang zu verwenden, da ein solcher direkt aus einem synthetischen polymeren Stoff, beispielsweise durch Schmelzspinnen, hergestellt werden kann. Stapelfaserstränge, die vorzugsweise nur einen geringen Zwirnungsgrad aufweisen, können ebenfalls verwendet werden. Der hier verwendete Ausdruck "Faserstrang" umfaßt diese beiden und ähnliche Materialien.It is preferred according to the invention to use a filament strand, since one is made directly from a synthetic one polymeric substance, for example by melt spinning, can be produced. Staple fiber strands, which are preferably have only a low degree of twist can also be used. The term used here "Fiber strand" includes both of these and similar materials.
Bei der Herstellung eines Filamentstrangs durch Schmelzextrusion eines synthetischen Polymers ist es erwünscht, die Filamente zu verstrecken, um ihre Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften zu verbessern. Dies kann dadurch geschehen, daß man die frisch extrudierten Filamente mit einer hohen Geschwindigkeit vorwärts bewegt, so daß, nachdem sie sich ausreichend abgekühlt haben, jedes weitere Abziehen der noch plastischen Filamente eine Verstreckung und Ausrichtung der Polymerketten zur Folge hat, die bei weiterem Abkühlen der Filamente auf eine Temperatur unter dem Glasübergangspunkt fixiert wird. Gasförderdüsen, wie sie näher in den Deutschen Patentanmeldungen P 28 46 517.0 und P 30 28 650.1 beschrieben sind, sind zweckmäßige Mittel zum Vorwärtsbewegen der Stränge und zur Erzielung dieser Verstreckung. Auch die Einrichtungen zur Erteilung einer Oszillationsbewegung an jeden Strang können mit einem Druckgas betrieben werden. So können Düsen an einander gegenüberliegenden Seiten der Förderaustritte angeordnet und alterna-When producing a strand of filament by melt extrusion of a synthetic polymer, it is desirable drawing the filaments to improve their strength and other physical properties. This can be done by happen that the freshly extruded filaments moved forward at a high speed so that after they have cooled sufficiently, each additional Removal of the still plastic filaments results in a stretching and alignment of the polymer chains, which at further cooling of the filaments to a temperature below the glass transition point is fixed. Gas delivery nozzles, such as they are described in more detail in the German patent applications P 28 46 517.0 and P 30 28 650.1, are useful means to advance the strands and achieve this stretching. Also the facilities for issuing a Oscillation movement on each strand can be operated with a compressed gas. So can nozzles on opposite sides Arranged on the sides of the delivery outlets and
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tiv gespeist werden, so daß die austretenden Stränge zuerst in eine Richtung und dann in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden. Düsen dieser Art sind näher in den Deutschen Patentanmeldungen P 28 46 517.0 und P 30 28 650.1 beschrieben. Alternativ kann auch eine einzige intermittierend wirkende Düse zur Erteilung der Oszillationsbewegung an jeden Strang verwendet werden.tively fed so that the exiting strands first in one direction and then in the opposite Direction to be moved. Nozzles of this type are more detailed in the German patent applications P 28 46 517.0 and P 30 28 650.1 described. Alternatively, a single intermittently acting nozzle can also be used to provide the oscillating movement to be used on each strand.
Zur Erzielung des alternierenden oder intermittierenden Betriebs der beiden Düsen bzw. der einzigen Düse kann ein Rotationsventil mit einer Öffnung oder mit zwei Öffnungen verwendet werden. Die Geschwindigkeit der Rotation dieses Ventils ergibt eine einfache Steuerung der Oszillationsamplitude des Strangs, da die Rotationsgeschwindigkeit im umgekehrten Verhältnis zur Amplitude des Strangs steht, wenn die anderen Bedingungen konstant gehalten werden. So kann die Länge der Läufe der auf der Sammeloberfläche abgelegten Stränge innerhalb eines Bereichs von mindestens 0,5-4 m eingestellt werden, da die Verwendung von nahe aneinander angeordneten parallelen Platten zwischen den Oszillationsdüsen und der Aufnahmeoberfläche es ermöglicht, daß entsprechende Änderungen einen vollen Einfluß auf die Strangbewegung ausüben. Die Oszillationsdüsen können eine einzige Öffnung oder mehrere auf einer Linie angeordnete Öffnungen oder vorzugsweise einen schmalen Schlitz für den Austritt des Druckgases aufweisen. Es wird bevorzugt, die Ablenkdüsen so anzuordnen, daß sowohl der Winkel zwischen den Düsen, sofern zwei Düsen verwendet werden, als auch der Winkel der Düsen oder einer jeden Düse in bezug auf den austretenden Strang als weiteres Mittel zur Steuerung der Strangoszillation eingestellt werden kann.To achieve the alternating or intermittent operation of the two nozzles or the single nozzle, a Rotary valve with one or two ports can be used. The speed of rotation of this Valve provides easy control of the amplitude of oscillation of the strand, since the speed of rotation in the is inversely related to the amplitude of the strand if the other conditions are kept constant. So The length of the runs of the strands deposited on the collecting surface may be within a range of at least 0.5-4 m due to the use of closely spaced parallel plates between the oscillation nozzles and the receiving surface allows corresponding changes to have a full effect on strand movement exercise. The oscillation nozzles can have a single opening or several openings arranged in a line or preferably have a narrow slot for the outlet of the compressed gas. It is preferred that the deflector nozzles do so to arrange that both the angle between the nozzles, if two nozzles are used, and the angle of the nozzles or each nozzle is set in relation to the exiting strand as a further means of controlling the strand oscillation can be.
Zwar werden Ablenkgasdüsen bevorzugt, es können aber auch andere Einrichtungen zur Erzielung einer Oszillation der Stränge verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie dazu in derWhile deflecting gas nozzles are preferred, other devices for achieving an oscillation of the Strands are used provided that they are used in the
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Lage sind, eine ausreichend große Oszillationsamplitude an der Aufnahmeoberfläche zu erreichen. Solche alternative Einrichtungen können aus rotierenden oder oszillierenden einander gegenüberliegenden Paaren von Coanda-Oberflachen bestehen, die alternierend mit dem austretenden Strang in Berührung gebracht werden.Are able to achieve a sufficiently large oscillation amplitude on the recording surface. Such alternative Devices can consist of rotating or oscillating opposing pairs of Coanda surfaces exist, which are alternately brought into contact with the exiting strand.
Pörderdüsen sind in der Technik allgemein bekannt. Sie bestehen aus Eintritts- und Austrittskanälen für den Strang und einer Einrichtung zum Einführen des Fördergases. Der Austrittskanal kann konvergeht oder divergent sein, jedoch wird es bevorzugt, einen parallelen Kanal zu verwenden, um die Integrität des austretenden Strangs, der zur Oszillationsstelle läuft, aufrechtzuerhalten.Conveyor nozzles are well known in the art. You insist of inlet and outlet channels for the strand and a device for introducing the conveying gas. Of the Exit channel can be convergent or divergent, but it is preferred to use a parallel channel in order to maintain the integrity of the exiting strand traveling to the point of oscillation.
Wegen der Anordnung nahe beieinander liegender Platten zwischen der Förder/Oszillations-Einrichtung und der Aufnahmeoberfläche nimmt der Strang eine wellenförmige Oszillation an, deren Amplitude von den angewendeten Kräften abhängt. Diese Wellenform wird so lange beibehalten, bis der Strang die Aufnahmeoberfläche erreicht, wo er in im wesentlichen parallelen Läufen abgelegt wird, deren Form von der Form der verwendeten Platten abhängt.Because of the close proximity of the plates between the conveyor / oscillator and the receiving surface the strand assumes a wave-like oscillation, the amplitude of which depends on the forces applied. This waveform is maintained until the strand reaches the receiving surface where it is essentially in parallel runs, the shape of which depends on the shape of the plates used.
Gemäß der Erfindung wird die Oszillationsbewegung, die einem jeden Strang erteilt wird, mit der Oszillationsbewegung, die den übrigen Strängen erteilt wird, synchronisiert. Der Grund hierfür liegt darin, sicherzustellen, daß die einzelnen Stränge zwischen den Platten unabhängig voneinander hindurchlaufen, ohne sich gegenseitig zu stören. Deshalb werden die einzelnen Stränge, die sich zwischen einem einzigen Paar von Platten hindurchbewegen, zu jedem Zeitpunkt in der gleichen Richtung bewegt. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß jeder einzelne Strang auf einenAccording to the invention, the oscillatory motion imparted to each strand is compared with the oscillatory motion, which is granted to the other strands, synchronized. The reason for this is to make sure that the individual Strands pass between the plates independently of one another without interfering with one another. That's why become the individual strands moving between a single pair of plates at any point in time moved in the same direction. It should be noted, however, that each individual strand on one
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benachbarten Strang übereinanderliegend angeordnet werden kann. Dies ist sogar vorteilhaft, weil dann eine besser integrierte Bahn gebildet wird,adjacent strand are arranged one above the other can. This is even advantageous because a more integrated path is then formed,
Zweckmäßigerweise wird die Synchronisierung der Oszillationsbewegung zwischen den Strängen, während sie sich zwischen den Platten hindurchbewegen, dadurch erreicht, daß ein gemeinsamer Antrieb für die einzelnen Einrichtungen zur Erteilung einer Oszillationsbewegung an jeden geförderten Strang verwendet wird.The synchronization of the oscillating movement is expedient between the strands as they move between the plates, achieved in that a common drive for the individual devices for issuing an oscillatory movement to each funded Strand is used.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung machen es möglich, hochorientierte Bahnen abzulegen, wobei mehrere Stränge gleichzeitig abgelegt werden, und zwar mit einer Genauheit und mit einer Präzision, die bisher unmöglich war.The inventive method and the inventive Devices make it possible to lay down highly oriented tracks, with several strands being laid down at the same time, with an accuracy and precision that was previously impossible.
Weiterhin können mehrere Stränge mit einer solchen Präzision bei einer Stranggeschwindigkeit von mindestens 3600 m/min unter Einhaltung einer gesamten Ablegeeffizient von 96 % oder mehr erreicht werden.Furthermore, several strands can be produced with such precision at a strand speed of at least 3600 m / min can be achieved while maintaining an overall deposit efficiency of 96% or more.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungeform werden die nahe beieinander angeordneten Platten mit ihren Mittelebenen parallel zur Bewegungsrichtung zur Aufnahmeoberfläche angeordnet, so daß die einzelnen Stränge auf der Aufnahmeoberfläche in Art einer Kette abgelegt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Platten, die Einrichtungen für die Zuführung der einzelnen Stränge und die Einrichtungen zur Erteilung einer Oszillationsbewegung an einen jeden Strang gemeinsam hin- und herbewegt, so daß sie im wesentlichen die gesamte Breite der Aufnahmeoberfläche kreuzen. According to a preferred embodiment, the near plates arranged next to one another with their central planes parallel to the direction of movement to the receiving surface, so that the individual strands are deposited on the receiving surface in the manner of a chain. With the preferred Embodiment are the plates, the devices for the supply of the individual strands and the devices to give an oscillatory movement to each strand moved back and forth together so that they are in the essentially cross the entire width of the receiving surface.
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Auf diese Weise werden die einzelnen Stränge in Art einer Kette quer über im wesentlichen die gesamte Breite der Aufnahmeoberfläche abgelegt. Es ist jedoch klar, daß wegen der Relativbewegung der Aufnahmeoberfläche und der einzelnen Einrichtungen für die Zuführung der einzelnen Stränge jeder einzelne Strang in solcher Weise abgelegt wird, daß er in bezug auf einen benachbarten Strang versetzt ist. Dies ergibt eine gleichförmige Bedeckung der Aufnahmeoberfläche. In this way, the individual strands are in the manner of a chain across essentially the entire width of the Recording surface filed. It is clear, however, that because of the relative movement of the receiving surface and the individual Means for feeding the individual strands, each individual strand is deposited in such a way that it is offset with respect to an adjacent strand. This results in a uniform coverage of the receiving surface.
Das Ablegen der Stränge auf der Aufnahmeoberfläche kann mit einer sehr hohen Präzision auegeführt werden, so daß eine Bahn mit im wesentlichen gleichförmiger Dicke erhalten wird.The filing of the strands on the receiving surface can be carried out with a very high degree of precision, so that a web of substantially uniform thickness is obtained.
Selbstverständlich werden, wenn die Platten geformt sind, die Stränge auf der Aufnahmeoberfläche nicht in geraden Linien abgelegt. Statt dessen werden bei Verwendung geformter Platten Teile entlang der Länge eines Strangs in Kettenrichtung und Teile entlang der Länge eines Strangs in Schußrichtung abgelegt.Of course, when the plates are formed, the strands on the receiving surface will not be straight Lines filed. Instead, when molded plates are used, pieces are formed along the length of a strand in the chain direction and parts deposited along the length of a strand in the weft direction.
Dies ergibt eine Bahn mit zwei gerichteten Eigenschaften, was bei Textilstoffen für Kleidungszwecke sehr erwünscht ist.This gives a web with two directional properties, which is very desirable in fabrics for clothing purposes is.
Gemäß der Erfindung hergestellte Bahnen müssen in irgendeiner Weise gebunden werden, um sie in brauchbare Textilstoff e zu überführen. Für diesen Zweck wird es bevorzugt, ein Punktbindeverfahren zu verwenden, um die richtungsabhängigen Eigenschaften in der Bahn zu bewahren. Es wird weiterhin bevorzugt, in die Bahn mindestens einen Anteil an thermoplastischen Filamenten oder Fasern einzuarbeiten und ein thermisches oder ültraschallpunktbindeverfahrenWeb made in accordance with the invention must be in any Way to convert them into usable textile fabrics. For this purpose it is preferred use a point bonding process to preserve the directional properties in the web. It will furthermore preferred to incorporate at least a proportion of thermoplastic filaments or fibers into the web and a thermal or ultrasonic point bonding process
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zur Herstellung des fertigen Textiletoffs zu verwenden. Solche Punktbindeverfahren sind beispielsweise in den GB-PSen 1 245 088, 1 474 101 und 1 474 102 beschrieben. Thermoplastische synthetische Filamente oder Fasern aller Art eignen sich für die Verwendung gemäß der Erfindung alleine oder in Mischung mit natürlichen oder anderen nicht-thermoplastischen Fasern. Es wird sehr bevorzugt, daß die Bahnen ein oder mehrere synthetische zusammengesetzte oder Bikomponentenfasern enthalten, bei denen eine der Komponenten, die zumindest teilweise die Oberfläche der Faser oder des Filaments bildet, einen niedrigeren Erweichungs- oder Schmelzpunkt aufweist als die andere und unter geeigneten Bedingungen der Wärme und des Drucks eine starke Bindung bildet. Alternativ oder zusätzlich zu den obigen Punktbindeverfahren können auch andere Verfahren verwendet werden, wie z.B. ein Binden durch Nähen, wobei die Bahn oder ein Teil der Bahn durch Maschenreihen, in denen jeweils ein gesonderter Faden verwendet wird, zusammengehalten wird. Dabei wird eine Maschinerie verwendet, die an hohe Produktionsgeschwindigkeiten angepaßt ist.to use for the production of the finished textile. Such point binding methods are described, for example, in GB-PS 1,245,088, 1,474,101 and 1,474,102. Thermoplastic synthetic filaments or fibers of all kinds are suitable for use according to the invention alone or mixed with natural or other non-thermoplastic Fibers. It is very preferred that the webs have one or more synthetic composite or bicomponent fibers contain, in which one of the components, at least partially the surface of the fiber or the Filament forms, has a lower softening or melting point than the other and below suitable Conditions of heat and pressure form a strong bond. As an alternative or in addition to the above point binding methods Other methods may also be used, such as tying by sewing, with the web or a Part of the web is held together by courses of stitches in which a separate thread is used in each case. Included a machinery is used which is adapted to high production speeds.
Da Filamentstränge aus einem synthetischen Polymer Nichtleiter und hydrophob sind, neigen sie zur Ansammlung von statischen Aufladungen, wenn sie in Reibungskontakt über Oberflächen geführt werden. Da diese Ladungen die gleichmäßige Oszillation oder das Ablegen des fallenden Strangs stören können, muß darauf geachtet werden, die Ansammlung von solchen Ladungen zu beseitigen oder zu verringern, indem statische Entladungsmittel ana oder in der Nähe des Oszillationspunktes vorgesehen werden oder indem eine Oberflächenbehandlung der Filamente mit einem geeigneten chemischen Mittel durchgeführt wird.Because filament strands made of a synthetic polymer dielectric and are hydrophobic, they tend to accumulate static charges when they are in frictional contact over Surfaces are guided. As these charges cause the even oscillation or the laying of the falling strand can interfere, care must be taken to eliminate or reduce the accumulation of such charges by static discharge means ana or near the point of oscillation can be provided or by surface treatment of the filaments with a suitable chemical Means is carried out.
Bei der Verwendung von Gasförderdüsen wird es bevorzugt,When using gas delivery nozzles, it is preferred
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daß eine kleine Menge des austretenden Gases in einem mäßigen Strom zwischen den Platten nach unten fließen gelassen wird, um den Durchgang der oszillierenden Stränge nach unten zur Aufnahmeoberfläche zu unterstützen. Es wird weiterhin bevorzugt, daß die Aufnahmeoberfläche aus einem durchlässigen Gitter besteht, so daß das Gas abfließen kann. Nötigenfalls kann auch an der Unterseite der Kontaktstelle mit den abgelegten Strängen eine Saugwirkung angelegt und somit ein guter Kontakt mit dem Gitter erreicht werden.that a small amount of the exiting gas is allowed to flow downward between the plates in a moderate stream to aid the passage of the oscillating strands down to the receiving surface. It is further preferred that the receiving surface consists of a permeable grid so that the gas can flow off. If necessary, a suction effect can also be applied to the underside of the contact point with the deposited strands and thus good contact with the grid can be achieved.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:
Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei zwei Stränge zwischen einem Paar nahe beieinander angeordneter Platten hindurchgeführt werden;Figure 1 is a schematic representation of the invention A method wherein two strands are passed between a pair of closely spaced plates;
Figur 2 die Grenzlinien, die durch Vereinigung aufeinanderfolgender Umkehrpunkte eines Strangs beim Ablegen auf die sich bewegende Aufnahmeoberfläche gebildet wird, während die Platten und die Strangförder/oszillations-Einrichtung im wesentlichen die gesamte Breite der Aufnahmeoberfläche überquert;Figure 2 shows the boundary lines created by the union of successive Reversal points of a strand when deposited on the moving receiving surface is formed while the plates and the strand conveyor / oscillating device substantially cover the entire width of the receiving surface crossed;
Figur 3 den Weg des Strangs innerhalb der Grenzlinien von Figur 2; undFIG. 3 shows the path of the strand within the boundary lines of FIG. 2; and
Figur 4 den Weg von zwei Strängen, während sie gleichzeitig auf einer sich bewegenden Aufnahmeoberfläche gemäß der Erfindung abgelegt werden.Figure 4 shows the path of two strands while simultaneously on a moving receiving surface according to the invention be filed.
Gemäß Figur 1 werden zwei Stränge 1 und 2 zwischen Platten 3 vorwärts bewegt und auf eine (nicht gezeigte) sich vorwärts bewegende Aufnahmeoberfläche geleitet, wozu Gasförder-According to Figure 1, two strands 1 and 2 are moved forward between plates 3 and on one (not shown) are moved forward moving receiving surface, including gas conveying
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düsen 4, 5 dienen, die näher iri den Patentanmeldungen P 28 46 517.0 und P 30 28 650.1 beschrieben sind.nozzles 4, 5 are used, which are more detailed in the patent applications P 28 46 517.0 and P 30 28 650.1 are described.
Bevor sie zwischen die Platten eintreten, welche parallel zur Laufrichtung der Aufnahmeoberfläche liegen, wird einem jeden Strang in synchronisierter Weise eine Oszillationsbewegung durch mit Druckgas betriebene Ablenkdüsen erteilt (die nicht dargestellt sind, die aber näher in den Patentanmeldungen P 28 46 517.0 und P 30 28 650.1 beschrieben sind). Die Grenzen der Bewegung der Stränge zwischen den Platten sind mit gestrichelten Linien dargestellt.Before they enter between the plates, which are parallel to the direction of travel of the receiving surface, a each strand is given an oscillating movement in a synchronized manner by means of deflection nozzles operated with compressed gas (which are not shown, but which are described in more detail in patent applications P 28 46 517.0 and P 30 28 650.1 are). The limits of movement of the strands between the plates are shown in dashed lines.
In Figur 2 sind imaginäre Grenzlinien 6, 6A gezeigt, die durch die Umkehrpunkte eines Strangs gebildet werden, während die in Figur 1 gezeigten Platten und die zugehörigen Förder/ablenk-Düsen gleichzeitig über die Breite der Aufnahmeoberfläche, die sich in Richtung des Pfeils bewegt, von links nach rechts laufen. Weiterhin sind imaginäre Grenzlinien 7, 7A gezeigt, die durch die Umkehrpunkte eines Strangs gebildet werden, während die Platten und die zugehörigen Förder/ablenk-Düsen gleichzeitig von rechts nach links über die Breite der Aufnahmeoberfläche laufen.In Figure 2, imaginary boundary lines 6, 6A are shown, the are formed by the turning points of a strand, while the plates shown in Figure 1 and the associated Conveying / deflecting nozzles simultaneously across the width of the receiving surface, moving in the direction of the arrow, walk from left to right. Furthermore are imaginary Boundary lines 7, 7A are shown, which are formed by the turning points of a strand, while the plates and the associated conveying / deflecting nozzles simultaneously from right to to the left across the width of the recording surface.
In dieser Figur zeigt W die Breite der gebildeten Bahn und L die gesamte Strangweglänge entlang der Länge der Aufnahmeoberfläche. In this figure, W shows the width of the web formed and L is the entire length of the strand path along the length of the receiving surface.
Figur 3 zeigt den Weg des Strangs 8, während er in der anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Weise auf der Aufnahmeoberfläche abgelegt wird. Auch hier fallen die Umkehrpunkte des Strangs auf imaginäre Grenzlinien 6, 6A und 7, 7A.Figure 3 shows the path of the strand 8 while it is in the manner described with reference to Figures 1 and 2 on the receiving surface is filed. Here, too, the turning points of the strand fall on imaginary boundary lines 6, 6A and 7, 7A.
In Figur 4 ist der Weg des Strangs 8 in einer ausgezogenen Linie gezeigt und der Weg des Strangs 9 in einer gestrichel-In Figure 4, the path of the strand 8 is shown in a solid line and the path of the strand 9 in a dashed
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
ten Linie gezeigt. Die imaginären Grenzlinien 10, 1OA, 1O1, 10A werden dadurch gebildet, daß die Umkehrpunkte der Stränge 8 bzw. 9 miteinander verbunden werden, während die Platten und die Förder/ablenk-Düsen von links nach rechts quer über die Aufnahmeoberfläche laufen, während die imaginären Grenzlinien 11, 11A, 11 , 11Α dadurch gebildet werden, daß die Umkehrpunkte der Stränge 8 bzw. 9 verbunden werden, während die Platten und die Förder/ablenk-Düsen sich von rechts nach links über die Aufnahmeoberfläche bewegen.th line shown. The imaginary boundary lines 10, 1OA, 1O 1 , 10A are formed in that the turning points of the strands 8 and 9 are connected to one another while the plates and the conveying / deflecting nozzles run from left to right across the receiving surface, while the imaginary boundary lines 11, 11A, 11, 11Α are formed by connecting the reversal points of the strands 8 and 9, respectively, while the plates and the conveying / deflecting nozzles move from right to left across the receiving surface.
Zum Zwecke eines leichteren Verständnisses wurden schematisch die Platten 3 im Schnitt und die Gasförderdüsen 4 und 5 in bezug auf die Platten gezeigt, um das gezeigte abgelegte Strangmuster zu erreichen.For the purpose of easier understanding, the plates 3 in section and the gas delivery nozzles 4 and 5 in relation to the plates to achieve the deposited strand pattern shown.
Die Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels näher erläutert:The invention will now be explained in more detail using the following example:
Zwei Stränge jeweils aus 60 synthetischen Filamenten mit einem Gesamttiter von 200 Dezitex, die direkt von einer Spinndüse abgezogen worden waren, wurden mit Hilfe von Rollen, die sich mit einer Geschwindigkeit von 4 000 m/min drehten, den Eintritten von Förderdüsen (Bezugszeichen 4, 5 in Figur 1) zugeführt, welche mit einem Druckgas einesTwo strands each made of 60 synthetic filaments with a total denier of 200 decitex, coming directly from one The spinneret had been withdrawn using rollers moving at a speed of 4,000 m / min rotated, fed to the inlets of delivery nozzles (reference numerals 4, 5 in Figure 1), which with a compressed gas of a
Überdrucks von 1 758 g/cm beliefert wurden. Ein Paar motorisch angetriebener Rotationsventile, die mit Druckgas eines Überdrucks von 5 625 g/cm beliefert wurden, dienten jeweils dazu, Druckgasimpulse einem Paar Ablenkdüsen zuzuführen. Jedes Paar Ablenkdüsen war unmittelbar unterhalb einer Förderdüse und symmetrisch zu dieser angeordnet, wobei der eingeschlossene Winkel zwischen den Düsen 165° betrug. Jedes Ventil gab an jeweils eine der Düöen eines Düsenpaars Druck-Overpressure of 1 758 g / cm were supplied. A pair of motorized rotary valves that use compressed gas to make one Positive pressure of 5,625 g / cm were each used to deliver pulses of pressurized gas to a pair of deflecting nozzles. Each pair of baffle nozzles were positioned immediately below and symmetrical about a delivery nozzle, the included one Angle between the nozzles was 165 °. Each valve gave pressure to one of the nozzles of a pair of nozzles.
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gasimpulse ab, wobei jede Düse Druckgas aus dem Rotationsventil während 50 % der Ventildrehung erhielt. Jedes Rotationsventil rotierte mit einer Geschwindigkeit von 2000 U/min.pulses of gas, each nozzle receiving pressurized gas from the rotary valve for 50% of the valve rotation. Any rotary valve rotated at a speed of 2000 rpm.
Die aus den Förder/ablenk-Düsen austretenden beiden Stränge wurden durch ein Paar Platten 3 hindurchgeführt, die 1,5 m breit und 0,5 m hoch waren. Die Förderdüsen waren in gleichmäßigem Abstand von den entgegengesetzten Rändern der Platten angeordnet und hatten denselben Abstand voneinander, d.h.,daß die Förderdüsen vom Rand einer jeden Platte einen Abstand von 0,5 m und voneinander ebenfalls von 0,5 m aufwiesen. Die Oberseiten der Platten lagen 1 cm unterhalb der Förderdüsen, und die Platten hatten einen Abstand von 4 mm an der Oberseite und von 2,5 mm an der Unterseite, Unten hatten die Platten einen Abstand von 3 cm von einem horizontal angeordneten 150 cm breiten durchbrochenen Förderer, der sich mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min bewegte.The two strands emerging from the conveying / deflecting nozzles were passed through a pair of panels 3 which were 1.5 m wide and 0.5 m high. The feed nozzles were in uniform Spaced from the opposite edges of the panels and equidistant from each other, that is, the conveying nozzles were spaced 0.5 m from the edge of each plate and 0.5 m from each other. The tops of the panels were 1 cm below the delivery nozzles and the panels were 4 mm apart at the top and 2.5 mm at the bottom, at the bottom the panels were spaced 3 cm from a horizontal arranged 150 cm wide openwork conveyor, moving at a speed of 4 m / min.
Die Platten, die Förderdüsen und beide Paare von Ablenkdüsen traversierten gemeinsam über die Breite des Förderers hin und her, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min (was einer Traversiergeschwindigkeit von 4 Zyklen/min entspricht) , so daß die beiden aus dem Raum zwischen den Platten austretenden Stränge in der in Figur 4 gezeigten Weise abgelegt wurden.The plates, conveyor nozzles, and both pairs of diverter nozzles traversed together across the width of the conveyor back and forth at a speed of 10 m / min (which corresponds to a traversing speed of 4 cycles / min) so that the two strands emerging from the space between the plates in the manner shown in FIG were filed.
Die gesamte Strangweglänge war 0,97 m, was mit einer theoretischen Länge (berechnet aus der Stranggeschwindigkeit und der Rotationsventilgeschwindigkeit) von 1,0 m in Beziehung zu setzen ist, so daß eine gesamte Ablegeeffizienz von 97 % erhalten wurde.The total strand path length was 0.97 m, which is a theoretical one Length (calculated from the string speed and the rotary valve speed) of 1.0 m in relation should be set so that an overall discarding efficiency of 97% was obtained.
Das obige Beispiel wurde unter Verwendung einer Prototyp-The above example was made using a prototype
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vorrichtung gemäß der Erfindung erarbeitet.Developed device according to the invention.
Bei den Ausstoßgeschwindigkeiten, die in der Produktion erforderlich sind, sind höhere Traversiergeschwindigkeiten von bis zu 100 m/min erforderlich/ damit jeder Strang nominal die gesamte Fläche der Bahn bedeckt. Bei solchen Geschwindigkeiten wird der Abstand zwischen benachbarten Strangumkehrungen verhältnismäßig groß, z.B. 50 mm/ sein. Demgemäß ist es nötig sicherzustellen, daß aufeinanderfolgende Stränge so abgelegt werden, daß sie die Zwischenräume, die zwischen vorhergehenden Strängen verbleiben, auffüllen. Um eine gleichmäßige Bahn herzustellen, müssen die Förder/ablenk-Düsen in bezug auf die Platten entsprechend der folgenden Gleichung angeordnet werden:At the output speeds that are used in production higher traverse speeds are required of up to 100 m / min is required / so that each strand nominally covers the entire surface of the web. In such Speeds, the distance between adjacent strand inversions will be relatively large, e.g. 50 mm /. Accordingly, it is necessary to ensure that successive strands are laid down so that they cover the spaces, fill in any remaining between previous strands. In order to produce a uniform path, you must the conveying / diverting nozzles are arranged with respect to the plates according to the following equation:
Abstand zwischen benachbarten Förder/ablenkdüsen ■Distance between adjacent conveying / deflecting nozzles ■
s Strangzykluslänge s strand cycle length
Anzahl der Förder/ablenk-DüsenNumber of delivery / deflection nozzles
während die Länge der Platten durch die folgende Gleichung gegeben ist:while the length of the plates is given by the following equation:
Plattenlänge > Strangzykluslänge + (Anzahl der Stränge-1) χ Abstand zwischen benachbarten Förder/ablenk-Düsen. Plate length> strand cycle length + (number of strands-1) χ Distance between adjacent conveying / deflecting nozzles.
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