DE3907215C2 - Vorrichtung zur Herstellung eines Vlieses aus Endlosfäden sowie damit hergestelltes mehrlagiges Vlies - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung eines Vlieses aus Endlosfäden sowie damit hergestelltes mehrlagiges VliesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Vlieses aus Endlosfäden gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, und außerdem ein mit dieser Vorrichtung
aus Endlosfäden hergestelltes mehrlagiges
Vlies.
Ein bedeutendes Qualitätsmerkmal bei den Vliesen
sind ihre Gleichmäßigkeit und ihre Festigkeit, wo
bei die Festigkeit bzw. die Verhältnisse der Festig
keiten von Längsrichtung zu Querrichtung im wesent
lichen durch den Ablegewinkel der einzelnen Fäden
- Ablegerichtung in Bezug auf die Produktionsrich
tung - bestimmt wird.
Üblich ist schon die Verwendung von Spinnbalken mit
einer Vielzahl von einzelnen Abzugsrohren für die
Fäden, wobei jedem Abzugsrohr ein Separator zugeord
net ist. Der Separator erfüllt die Aufgabe, die Fila
mente von der Beschleunigungsluft zu trennen und das
Fadenbündel gleichzeitig zu spreizen. Durch diese
Spreizung wird zugleich auch der Ablegewinkel vorge
geben.
Bei der Verwendung von Separatoren muß in der Praxis
berücksichtigt werden, daß sich die einzelnen Sepa
ratoren wegen der austretenden Beschleunigungsluft
gegenseitig stark beeinflussen. Deshalb gibt es hier
nur eine einmalig zu wählende günstige Einstellung
der Separatoren, durch die dann auch die Ablegerich
tung zwangsläufig vorgegeben ist. Es besteht daher
nur eine sehr eingeschränkte Möglichkeit, unterschied
liche Ablagewinkel zu realisieren.
Wenn man im übrigen die Winkelstellung der einzel
nen Separatoren tatsächlich geringfügig verändern
wollte, um unterschiedliche Ablagewinkel zu ermög
lichen, müßte die gesamte Vorrichtung zunächst ab
geschaltet werden, da solche Änderungen im laufen
den Betrieb einer Anlage nicht möglich sind. Außer
dem sind mit der Änderung der Ablagewinkel erheb
liche Ausschußmengen des produzierten Vlieses ver
bunden.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, in Produk
tionsrichtung gesehen zwei Spinnbalken mit Separa
toren im Abstand voneinander anzuordnen, wobei je
dem Spinnbalken eine eigene Ablegerichtung der Fila
mente zugeordnet ist. Man kommt dann zu einer soge
nannten Kreuzablage mit zwei jeweils vorgegebenen
Ablagewinkeln.
Wie voranstehend erwähnt, beeinflussen sich die ein
zelnen Separatoren aber gegenseitig wegen der aus
tretenden Beschleunigungsluft, so daß man nur mit
einer einmalig zu wählenden günstigen Einstellung
der Separatoren arbeiten kann, wodurch dann die Ab
legerichtung zwangsläufig vorbestimmt ist. Somit
lassen sich bei dieser vorgeschlagenen Lösung mit
zwei Spinnbalken nur begrenzte Ablegerichtungen
bei der Kreuzablage realisieren. Im übrigen ist es
auch hier bei einer gewünschten Veränderung der Ab
legewinkel erforderlich, die gesamte Vorrichtung zu
nächst abzuschalten, was zu den voranstehend schon
genannten Nachteilen führt.
Je nach Verwendungszweck des Vlieses besteht in der
Praxis aber ein Bedürfnis nach unterschiedlichen
Festigkeitswerten in unterschiedlichen Richtungen,
und diesem Bedürfnis kann mit der vorgeschlagenen
Lösung mit zwei Spinnbalken nicht nachgekommen wer
den.
Bei einer weiteren Vorrichtung zur Herstellung ei
nes Vlieses aus Endlosfäden ist auch schon das so
genannte Vorhangverfahren zur Anwendung gekommen,
bei welchem auf die oben erwähnten vielen Abzugs
rohre verzichtet und auch keine Spreizvorrichtung
(Separatoren) verwenden werden. Die einen flächigen
Vorhand bildende Fadenschar erstreckt sich senkrecht
zur Produktionsrichtung, d.h., die bevorzugte Ab
legerichtung läuft parallel zur Produktionsrichtung.
Die hierbei in jedem Fall höhere Geschwindigkeit
der Filamente relativ zur Geschwindigkeit des Ab
legebandes führt zu schlangenförmigen Bewegungen
bei der Ablage der Filamente. Dabei kommt es dann
in bestimmten Bereichen zu Überlagerungen einzelner
Filamente.
Ein mit einer solchen Vorrichtung hergestelltes
Vlies besitzt zwar eine bevorzugte Festigkeit in
Längsrichtung, also in Produktionsrichtung, aller
dings sind die Festigkeitswerte in Querrichtung
extrem schlecht.
Durch die DE 22 11 102 B2 ist ein Verfahren zur Herstellung
einer Watte aus dreidimensional gekreuselten
endlosen Filamenten bekannt, wobei eine Vorrichtung
verwendet wird, die in der Fachwelt als Kreuzleger
oder Täfler bezeichnet wird. Das Prinzip dieser
Vorrichtung besteht darin, mit einer oszillierenden
Bewegung die volle Breite des Ablegebandes abzudecken.
Die bekannte Vorrichtung besitzt nur einen einzigen
Spinnbalken, so daß ein mehrlagiges Vlies nicht hergestellt
wird.
In der DE 21 14 854 B2 ist eine Vorrichtung zum Herstellen
eines Fadenvlieses beschrieben, wobei von
einer Mehrlagigkeit des Fadenvlieses ausgegangen
werden kann, die sich ebenfalls aus der Literaturstelle
"Chemiefasern/Textilindustrie", August 1987,
Seiten 698 bis 701 herleiten läßt.
Allerdings zeigt dieser Stand der Technik nicht die
Verwendung von mindestens einem Spinnbalken, der
mitsamt der Ablege- und Spreizvorrichtung in einer
parallel zum Ablageband verlaufenden Ebene drehbar
ausgebildet ist.
Schließlich ist durch das "JP-Abstract 2-26 976"
eine Verstellung des Spinnbalkens um eine senkrechte
Mittelachse bekannt, jedoch wird dabei nicht die
Ablagerichtung, sondern nur die Breite der Warenbahn
beeinflußt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung zu schaffen, welche die Herstellung eines
Vlieses mit einer hohen Gleichmäßigkeit erlaubt,
und welche es gestattet, vorgegebene Festigkeits-
und Dehnungswerte des Vlieses in gewünschten Rich
tungen zu realisieren.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung bei der im Ober
begriff des Anspruchs 1 genannten Vorrichtung durch
die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patent
anspruchs 1.
Durch die Verstellbarkeit mindestens eines Spinn
balkens lassen sich die Ablagewinkel auf beliebige
Werte einstellen, und ein besonderer Vorteil be
steht darin, daß eine solche Einstellung während
des laufenden Betriebes der Vorrichtung möglich
ist.
Bevorzugt sind Ablagewinkel zwischen jeweils 0°
bis 45° und entgegengesetzt, also von 0° bis -45°,
so daß die Ablagerichtungen der Filamente des
ersten Spinnbalkens und des zweiten Spinnbalkens
untereinander einen Winkel von kleiner oder gleich
90° im Sinne einer variablen Kreuzablage bilden.
Ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herge
stelltes Vlies kann sowohl isotrope Eigenschaften
besitzen als auch bevorzugte Längsfestigkeiten.
Es sind auch bevorzugte Querfestigkeiten ohne Be
einträchtigung der Vliesgleichmäßigkeit, je nach
Wahl der Ablagewinkel, möglich.
Durch die Erfindung soll ferner ein aus endlosfä
den hergestelltes mehrlagiges Vlies geschaffen
werden, welches wählbare Festigkeitswerte und
eine hohe Gleichmäßigkeit besitzt.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung gemäß den Merkmalen des Patent
anspruchs 7.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Wei
terbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü
chen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenan
sicht einer Vorrichtung mit
zwei Spinnbalken,
Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrich
tung gemäß Fig. 1,
Fig. 3-5 Darstellung zur Verdeut
lichung unterschiedlicher
Ablagewinkel,
Fig. 6 eine mehr detaillierte
Draufsicht eines Spinnbalkens,
und
Fig. 7 eine perspektivische Darstel
lung eines Spinnbalkens gemäß
Fig. 6.
Fig. 1 zeigt eine als Ganzes mit der Bezugsziffer 10
bezeichnete Spinnstation, die zwei in Transportrichtung
30 (Produktionsrichtung) im Abstand voneinander ange
ordnete Spinnbalken 12 und 14 umfaßt. Über Schmelzlei
tungen 16 wird eine Schmelze zu den Spinnplatten 18
geführt.
Jede Spinnplatte 18 dient der Verteilung der Schmelze
über die Produktionsbreite, also der Breite eines Ab
lagebandes 28. Die Spinnplatten 18 sind im untersten
Teil der Spinnbalken 12, 14 auswechselbar angebracht.
In der Spinnplatte 18 befindet sich eine varibale An
zahl von als Spinndüse bezeichneten Löchern, durch die
die flüssige Spinnschmelze aus der Spinnplatte 18 als
Fadenschar 50 nach Art eines Vorhangs austritt. Dabei
bewegt sich die Fadenschar 50 längs einer Blaswand 20,
die eine Verstreckungszone 22 zum Verstrecken der Faden
schar 50 bildet.
Die Spinnstation 10 umfaßt ferner bei den beiden
Spinnbalken 12, 14 jeweils eine Fadenabzugsvorrich
tung 24 und eine Ablege- und Spreizvorrichtung 26, durch welche
die Fäden zur Erzielung einer hohen Gleichmäßigkeit
gespreizt und auf dem in Transportrichtung 30 be
wegten Ablageband 28 zur Bildung eines Vlieses 52
abgelegt werden.
Das hier verwendete Vorhangverfahren arbeitet also
mit einer Spreizvorrichtung - vergleichbar den be
kannten Separatoren - um eine bestimmte Ablegerich
tung der Fäden zu erzielen, nämlich eine 90°-Rich
tung, bezogen auf den Spinnbalken. Die Fäden werden
oszillierend hin- und
herbewegt.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, erfolgt die Ablage
zunächst bei dem Spinnbalken 12, und auf die da
durch gebildete erste Schicht wird beim anderen
Spinnbalken 14 eine zweite Schicht abgelegt, wo
durch ein mehrlagiges Vlies 52 entsteht.
In der Draufsicht in Fig. 2 ist zu erkennen, daß
die Spinnbalken 12, 14 aus ihrer parallel zuein
ander verlaufenden gestrichelt gezeichneten Lage
heraus in Richtung der Pfeile 56 und 58 um ihre
Drehachsen 34 verschwenkbar sind, wobei die Längs
achsen 32 der Spinnbalken 12, 14 hier einen Winkel
54 bilden. Die einzelnen Lagen des Vlieses 52 be
sitzen also die durch die Spinnbalken 12 und 14 vor
gegebenen unterschiedlichen Ablagerichtungen bzw.
Ablagewinkel. Diese unterschiedlichen Ablagerich
tungen sind in Fig. 3-5 dargestellt. Fig. 3 zeigt
den Ablageverlauf 36 des einen Spinnbalkens 12, wäh
rend Fig. 4 den Ablageverlauf 38 des anderen Spinn
balkens 14 wiedergibt. Das daraus bei dem mehrlagi
gen Vlies 52 sich ergebende Ablagebild 40, welches
durch Überlagerung der Ablageverläufe 36 und 38 ent
steht, ist in Fig. 5 dargestellt. Wie man erkennen
kann, kreuzen sich die einzelnen Ablageverläufe 36 und 38,
so daß sich für das mehrlagige Vlies insgesamt eine
Kreuzablage mit variablen Winkeln ergibt. Wenn die
sich kreuzenden Ablageverläufe 36 und 38 bei dem
Ablagebild 40 an den Kreuzungsstellen einen Winkel
von 90° bilden, erhält man ein isotropes Vlies 52
mit in allen Richtungen gleichen Festigkeitswerten.
Der nähere Teilaufbau einer Spinnstation 10 ergibt
sich aus Fig. 6, welche den Spinnbalken 12 in einer
Draufsicht zeigt. Der Spinnbalken 12 ist - ebenso
wie der Spinnbalken 14 - auf einem Drehgestell 42
angeordnet und mittels der Führungsrollen 46 längs
kreisförmiger Führungsschienen 44 gehalten und ge
führt. Die Führungsschienen 44 ermöglichen eine Dre
hung des Spinnbalkens 12 um die zentrale Drehachse
34, so daß sich unterschiedliche Drehwinkel 48 re
alisieren lassen. Durch entsprechende Ausrichtung
der beiden Spinnbalken 12 und 14 ist es also möglich,
unterschiedliche Ablageverläufe 36 und 38 (vgl.
Fig. 3 und 4) zu realisieren. Damit besteht die Mög
lichkeit, dem hergestellten Vlies 52 die der späte
ren Anwendung entsprechenden Festigkeitswerte zu ge
ben.
Die Führung und Halterung des Spinnbalkens 12 auf
den Führungsschienen 44 ist auch in der perspekti
vischen Darstellung gemäß Fig. 7 verdeutlicht, und
es ist hervorzuheben, daß die Einstellung unter
schiedlicher Drehwinkel 48 auch während des laufen
den Betriebes der gesamten Spinnstation 10 möglich
ist. Dies stellt in der Praxis einen erheblichen
Vorteil dar, weil darauf verzichtet werden kann,
die Spinnstation 10 für die Einstellung neuer ge
wünschter Drehwinkel 48 und damit für die Erzeugung
neuer Ablagebilder 40 abzuschalten und stillzulegen.
Insgesamt läßt sich die Spinnstation 10 demnach
variabel betreiben, weil während des laufenden Be
triebes der Spinnstation 10 eine Kreuzablage mit va
riablen Winkeln erzielt werden kann. Man kann des
halb während des laufenden Betriebes sofort ein
gewünschtes neues Vlies-Produkt erzeugen.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Vlieses
aus Endlosfäden, die unter Einfluß eines gasförmigen
Treibmittels mit hoher Geschwindigkeit als Fadenschar
(50) aus Spinndüsen von Spinnplatten (18) eines Spinn
balkens (12, 14) abziehbar und nach Durchlaufen ei
ner Fadenabzugsvorrichtung (24) mittels einer als
die Fäden senkrecht zum Spinnbalken oszillierend
hin- und herbewegenden
Spreizvorrichtung ausgebildeten Ablegevorrichtung (26)
auf einem sich in Produktionsrichtung (30) bewegenden
Ablageband (28) zur Bildung des Vlieses (52) ablegbar
sind, wobei in Produktionsrichtung (30) mindestens
zwei Spinnbalken (12, 14) im Abstand voneinander vorge
gesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein Spinnbalken (12, 14) mitsamt der Ablege- und Spreiz
vorrichtung (26) in einer parallel zum Ablageband (28) ver
laufenden Ebene drehbar ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der oder die Spinnbalken (12, 14) um ei
nen Winkel von 45° drehbar ist bzw. sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehrichtung der Spinnbalken (12, 14)
so gewählt ist, daß ihre Längsachsen (32) in den je
weiligen Endstellungen einen maximalen Winkel (54) von 90°
bilden.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinn
balken (12, 14) an ihren äußeren Enden auf kreisförmig
verlaufenden Führungsschienen (44) gelagert sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinn
balken (12, 14) um eine in ihrer Mitte befindliche zen
trale Achse (34) drehbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinn
balken (12, 14) in gewünschten Dreh- bzw. Winkelstel
lungen arretierbar sind.
7. Aus Endlosfäden bestehendes mehrlagiges Vlies,
welches hergestellt ist mittels der Vorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerichtungen der Filamente
der einzelnen Lagen des mehrlagigen Vlieses wählbar
sind.
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