EP1057906B1 - Vliesanlage und Betriebsverfahren - Google Patents

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EP1057906B1
EP1057906B1 EP00111172A EP00111172A EP1057906B1 EP 1057906 B1 EP1057906 B1 EP 1057906B1 EP 00111172 A EP00111172 A EP 00111172A EP 00111172 A EP00111172 A EP 00111172A EP 1057906 B1 EP1057906 B1 EP 1057906B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
woven
profile
fleece
measuring device
plaiter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00111172A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1057906A1 (de
Inventor
Manfred SCHÄFFLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Autefa Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8073850&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1057906(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Autefa Automation GmbH filed Critical Autefa Automation GmbH
Publication of EP1057906A1 publication Critical patent/EP1057906A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1057906B1 publication Critical patent/EP1057906B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G25/00—Lap-forming devices not integral with machines specified above
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/06—Arrangements in which a machine or apparatus is regulated in response to changes in the volume or weight of fibres fed, e.g. piano motions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)

Definitions

  • the invention relates to a nonwoven system and a Operating method with the features in the preamble of Main procedural and device claim.
  • Such a fleece system is known from practice. she consists of at least one fleece layer, one of single layer fed to an upstream pile generator Folded pile in a multi-layer fleece and at least a downstream consolidation device.
  • Fleece layers with other profile formation facilities are from EP-A-0 521 973, EP-A-0 371 948, WO 98/37264, EP 0 659 220, DE-A-43 04 988 and WO 97/19209 are known.
  • the Profile formation of the fleece is based on this reached different ways, e.g. through changed Decrease speeds of the pile on the pile generator Change in the fleece layer speed level opposite the clutter, possibly including a intermediate memory, by different Laying widths when laying the flora on the discharge belt or etc. ..
  • JP 03193921A shows a similar fleece system.
  • she consists of a card, a first fleece layer, one downstream second card, another fleece layer and a needle machine.
  • About measuring devices is on different places the thickness or the sag of the Flors measured.
  • the measuring devices Laying width of the fleece coming from the first fleece layer measured to ensure the correct closing of the layers at second fleece layer to ensure laid fleece.
  • the carding machine and the needle machine are the results of the measurements controlled to the desired quality of the final product to reach.
  • Through the various measuring devices in the fleece system is to ensure that the Process and the fleece system run stable and constant and that a controlled relationship between the thickness or Density of the end product and the setting of the card or Needle machine exists.
  • a measuring device for determining the density of the nonwoven is arranged at a suitable location behind the outlet of the nonwoven layer.
  • the density values determined are used to set the profile formation device, so that the desired profile formation can be specifically set and monitored or regulated.
  • the measuring device is preferably arranged behind the solidification device. In this way, it detects any density errors in the end product, which can be caused anywhere in a complete fleece system and can be compensated for by adjusting the profile formation in the fleece layer area, regardless of where it originates.
  • the fleece layer and the profile forming device can be in be formed in any suitable manner.
  • the profile formation by Generation of speed difference between belt and Carriage speed at the pile outlet of the laying carriage generated. This version has advantages in the targeted Control of profile creation.
  • the measuring device can be used in any suitable manner be trained. For continuous operation and an online regulation is recommended optical or radiometric measuring equipment.
  • FIG. 1 shows a fleece system in a schematic representation (1).
  • This consists of at least one fleece layer (4) a measuring device (13) for direct or indirect Determination of the density of the leaking fleece (10).
  • a pile generator (2) e.g. a card, upstream his.
  • the pile generator (2) can also be a device for Preparation of the fibers and other suitable components exhibit.
  • the pile generator (2) creates a single layer Pile (3) of any suitable fibers, e.g. synthetic fibers or natural fibers, and leads them over suitable Funding the inlet or pile inlet (15) of the Fleece layer (4).
  • the fleece layer (4) folds the supplied single-ply pile (3) to form a transversely running, multi-layer fleece (10), which is placed on a discharge belt (11).
  • the pile layers are zigzagged on the discharge belt (11) stored.
  • the fleece (10) then becomes one suitable solidification device (12), e.g. one Needle machine or a thermofusion device, supplied in the fleece (10) in a suitable manner is solidified and compacted.
  • the measuring device (13) is preferably on the outlet side behind the Solidification device (12) arranged. Alternatively or in addition, a measuring device (13) can also be used between the fleece layer (4) and the consolidation device (12) be arranged.
  • the fleece system (1) cannot beyond that included system components, e.g. a Stretching device, another pile generator etc., the for example between the fleece layer (4) and the Solidification device (12) can be arranged.
  • Behind the consolidation device (12) or the measuring device (13) can be a cutting device, a winding device and other suitable Plant components can be arranged.
  • As a variation of the shown embodiment can also several Fleece layer (4) can be arranged one behind the other.
  • the fleece layer (4) preferably has an integrated one Profile forming device (20) with which the density of the deposited fleece (10) influenced and over the Laying width can be changed in a targeted manner.
  • the Profile forming device (20) can also Flor producers must be assigned. Basically, the Profile forming device (20) in any suitable Be trained and arranged. For example they correspond to EP 0 315 930, EP 0 371 948, the WO 98/37264, EP 0 659 220, DE-P 43 04 988, WO 97/19209 and DE-A-38 43 180 executed and placed his.
  • the density of the fleece can be measured using the measuring device (13) (10) can be determined.
  • the Measuring device (13) across the entire laying or Fleece width and measures the laying width in several places. It is recommended to optimize the Measurement results, to provide a large number of measurement points, which are arranged in a row or offset from one another and are positioned with the highest possible density.
  • the measuring device (13) preferably measures continuously. Alternatively, it can also be intermittent work, the density measurement during the Production operations are carried out several times.
  • the measurement results are used to set the Profile forming device (20). This setting can done manually by moving the density values over the Laying width of the measuring device (13) in a suitable Manner, e.g. be visually shown on a display. at Irregularities will occur Profile formation device (20) readjusted manually.
  • the measuring device (13) via a line (14) with the Profile forming device (20) in a control loop connected.
  • the profile forming device (20) can do this a suitable freely programmable control (5) which e.g. a computer with one or more Processors, suitable interfaces and one or more Data and program storage included.
  • a target / actual value comparison of the delivered Density data carried out and depending on the result the profile forming device (20) corresponds to a required control logic. This will make the Density of the fleece (10) continuously or at least intermittently monitored and automatically when required readjusted.
  • the density measurement is preferably carried out behind the Solidification device (12) on the compressed fleece (10) and thus on the end product. This will result in density errors recorded at any point within the Fleece system (1) can occur. Then you will regardless of the causer about the Profile formation device (20) readjusted and compensated.
  • the measuring device (13) is arranged Density errors can occur immediately behind the fleece layer (4) recorded in and in front of the fleece layer (4) arise. Density error in the solidification device (12) are not determined by this.
  • the solidification device (12) One of the main causes of the density errors mentioned is the solidification device (12).
  • the solidification device (12) comes from House to increase the fiber density in the edge area the fleece (10).
  • the fleece shrinks during consolidation (10) on the longitudinal edges and forms a lateral Entry point. This leads to a higher compression in the longitudinal edge areas of the fleece (10).
  • This Effect is made via the profile forming device (20) counteracted by the interior between these Margins in the formation of nonwovens by increased Flora deposit and an associated increased Fiber feed is increased. To compensate for this edge compressions essentially occur all types of solidification devices (12).
  • Another cause also come Tolerances and irregularities in the formation of fleece and profile formation as the cause of compaction errors in Consideration. The actual profile formation then deviates the settings. All of these causes can be caused by the Measuring device (13) in connection with the Profile forming device (20) can be compensated.
  • the measuring device (13) can be used in any suitable manner be constructed constructively and as direct or indirect density measurement work.
  • radiometric Measuring devices that the fleece (10) with a Spreading width essentially evenly distributed Expose radiation and that by different Register density-induced radiation changes. Different densities can, for example, lead to one different distraction behavior and one lead to different scattering of the radiation.
  • the Radiation can be of any suitable type, e.g. Beta radiation, pulsating microwaves or the like.
  • optical measuring devices (13) into consideration. This applies in particular to measuring systems that with the incident light or transmitted light method with e.g. a possibly pulsating infrared light source work.
  • These density measurements and measuring systems can z. B. according to DD-A-260 766, DE-A-38 16 319, SU-A-1 295 340, US-A-4,865,054 or the EP-A-0 513 013.
  • the fleece (10) in several places above the laying width Pressure load cells or other suitable sensors locally weigh and determine the density.
  • a Density measurement can also be done through the application of pressure or Force on the fleece (10) and measurement of the reaction force by means of a resilient pressure sensor, e.g. according to EP-A-0 087 611.
  • FIG 2 shows a preferred embodiment of the Fleece layer (4).
  • He is a so-called fleece belt layer designed according to WO 97/19209.
  • He has two endless and circular laying tapes (6,7), the independently by suitable drives (not shown) are driven.
  • the laying tapes (6,7) are over two Main car (8.9) with independent drives (not shown) and arranged there deflection and Guided roles.
  • two auxiliary vehicles (16,17) over which the laying tapes (6,7) are also guided by pulleys.
  • the Auxiliary carriages (16, 17) are connected via suitable drive belts (18) or other connection means either independently driven or with the associated main car (8,9) connected.
  • the auxiliary wagons (16, 17) tighten the Layers (6,7) and allow the two Main car (8.9) deviates from the normal Move the coupling reference against each other.
  • Decoupling of the main carriage (8.9) from one another can internal tape and pile storage are formed which Edge thickening of the deposited fleece (10) prevented. This occurs at the reversal points of the lower one Main car or laying car (9) and braking and acceleration areas there Car movement only as much pile (3) as for one uniform pile placement is desired.
  • Velocity interventions form a profile of the fleece (10) can be achieved.
  • the fleece layer (4) is a so-called co-rotating Casually trained, where the two main cars (8,9) move regularly in the same direction, whereby with normal coupling the lower main carriage (9) twice the distance and twice the speed as that upper main car drives.
  • With a parallel layer the two laying tapes (6,7) move between the two main carriages (8.9) directly in one in essential horizontal band section, the pile (3) between the laying tapes (6,7) in a pressing zone is guided and held with slight clamping. additionally can be on the upper main car or superstructure (8) closed belt inlet with another pressure zone to be available.
  • the fleece layer (4) can also be used as a so-called opposed layers similar to EP 0 315 930 his.
  • the two main carriages (8.9) move counter to each other, with the two laying tapes (6,7) between the main car (8,9) via a stationary Redirection are performed.
  • the profile forming device (20) is shown in FIG preferred embodiment part of the fleece layer (4) and affects the speed of the tapes (6,7) and the two separately driven and controllable main car (8.9).
  • the Profile formation deliberately differences in speed between the belt speed and the Laying carriage speed at the pile exit point on Laying carriage (9) generated. If the belt circulation speed is higher than the driving speed of the laying carriage (9), more pile emerges, resulting in a corresponding increase the fleece density leads. Conversely, with one Reduction of the belt circulation speed compared to the Laying carriage speed a reduction in Fleece density.
  • the drives are controlled (5) the laying tapes (6,7) and the main carriage (8,9) separately set from each other and to any suitable Relative relationships set.
  • the Profile forming device (20) in any other be designed in a suitable manner. You can do it for example the constructions and functions according to the EP-A-0 521 973, EP-A-0 371 948, WO 98/37264, EP-A-0 659 220, DE-A-43 04 988, WO 97/19209 and DE-A-38 43 180.
  • the fleece layer (4) can take place as a fleece belt layer also as a so-called wagon layer or be designed as a camelback layer.
  • the same can the other components of the fleece system (1), in particular the pile generator (2) and the consolidation device (12) in any suitable manner in training and arrangement be modified.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Vliesanlage und eine Betriebsverfahren mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
Eine solche Vliesanlage ist aus der Praxis bekannt. Sie besteht aus mindestens einem Vliesleger, der einen von einem vorgeschalteten Florerzeuger zugeführten einlagigen Flor in ein mehrlagiges Vlies umfaltet und mindestens einer nachgeordneten Verfestigungseinrichtung zuführt.
Aus der EP-A-0 315 930 ist es bekannt, den innerhalb der Vliesanlage eingesetzten Vliesleger mit einer Profilbildungseinrichtung auszurüsten, mit der die Dichte des Vlieses über die Legebreite nach Wunsch verändert werden kann. Hierdurch lassen sich unerwünschte Dichteänderungen, die z.B. an der nachfolgenden Verfestigungseinrichtung auftreten können, vorbeugend kompensieren. Für die konkrete Ausgestaltung der Profilbildungseinrichtung lehrt die Entgegenhaltung eine frei programmierbare Steuerung und getrennte und separat steuerbare Antriebe von Hauptwagen und Legebändern. Durch bewusste Erzeugung von Geschwindigkeitsunterschieden am Floraustritt des Legewagens lässt sich die Florablage und damit die Dichte des Vlieses beeinflussen.
Vliesleger mit anderen Profilbildungseinrichtungen sind aus der EP-A-0 521 973, EP-A-0 371 948, WO 98/37264, EP 0 659 220, DE-A-43 04 988 und WO 97/19209 bekannt. Die Profilbildung des Vlieses wird hierbei auf unterschiedlichen Wegen erreicht, z.B. durch veränderte Abnahmegeschwindigkeiten des Flors am Florerzeuger, durch Veränderung des Vliesleger-Geschwindigkeitsniveaus gegenüber der Krempel, ggf. unter Einbeziehung eines zwischengeschalteten Speichers, durch unterschiedliche Legebreiten bei der Florablage auf dem Abführband oder dgl..
Aus der DE-A-38 43 180 ist es ferner bekannt, Lagenschlussfehler des Vlieslegers zu kompensieren. Hierzu wird die Dichte oder die Masse pro Flächeneinheit des auslaufenden Vlieses gemessen um festzustellen, ob die Vliesbildung gleichmäßig ist und die im Zickzack abgelegten Florbahnen mit ihren Rändern im gewünschten Lagenschluss deckungsgleich übereinander zu liegen kommen. Hierdurch wird ein über die gesamte Legebreite gleichmäßiges Vlies mit einer einheitlichen Dichte oder Dicke erzielt. Dies ist das Gegenteil von einer Profilbildung.
Die JP 03193921A zeigt eine ähnliche Vliesanlage. Sie besteht aus einer Karde, einem ersten Vliesleger, einer nachgeschalteten zweiten Karde, einem weiteren Vliesleger und einer Nadelmaschine. Über Messeinrichtungen wird an verschiedenen Stellen die Dicke bzw. der Durchhang des Flors gemessen. Ferner wird über Messeinrichtungen die Legebreite des vom ersten Vliesleger kommenden Vlieses gemessen, um den korrekten Lagenschluss bei dem vom zweiten Vliesleger gelegten Vlies sicherzustellen. An Hand der Messergebnisse werden die Karde und die Nadelmaschine gesteuert, um die gewünschte Qualität des Endproduktes zu erreichen. Durch die verschiedenen Messeinrichtungen in der Vliesanlage soll sichergestellt werden, dass der Prozess und die Vliesanlage stabil und konstant ablaufen und dass ein kontrollierter Bezug zwischen der Dicke oder Dichte des Endproduktes und der Einstellung der Karde bzw. Nadelmaschine besteht. Hierdurch will man durch Änderungen der Floreinstellungen an der Karde direkten Einfluss auf die gewünschten Ergebnisse am Endprodukt nehmen ohne dass die dazwischen liegenden Prozess- und Anlagenteile hierauf einen verfälschenden Einfluss ausüben können. Eine Profiländerung des Vliese findet in dieser Vliesanlage nicht statt. Die Vliesleger sind von konventioneller Bauart. Die Messeinrichtungen haben außerdem keinen störenden Einfluss auf die Funktion der Vliesleger.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Vliesanlage zu verbessern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
Bei der erfindungsgemäßen Vliesanlage oder allgemein Faseranlage ist an einer geeigneten Stelle hinter dem Auslass des Vlieslegers eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Dichte des Vlieses angeordnet. Die ermittelten Dichtewerte werden zur Einstellung der Profilbildungseinrichtung herangezogen, so dass die gewünschte Profilbildung gezielt eingestellt und überwacht oder geregelt werden kann. Zur Automatisierung der Überwachung und Regelung empfiehlt es sich, die Messeinrichtung mit der Profilbildungseinrichtung in einem Regekreis zu verbinden und im weiteren vorzugsweise auch die Messungen kontinuierlich oder zumindest intermittierend durchzuführen. Dadurch kann die Profilbildung während des Betriebs laufend überwacht und bei Auftreten eventueller Fehler nachgeregelt werden. Die Messeinrichtung ist vorzugsweise hinter der Verfestigungseinrichtung angeordnet. Sie erfasst hierdurch eventuelle Dichtefehler im Endprodukt, die in irgendeiner beliebigen Stelle innerhalb einer kompletten Vliesanlage verursacht sein können und sich unabhängig von ihrem Entstehungsort durch eine Nachregelung der Profilbildung im Vlieslegerbereich kompensieren lassen.
Der Vliesleger und die Profilbildungseinrichtung können in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Profilbildung durch Erzeugung von Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Band- und Wagengeschwindigkeit am Florauslass des Legewagens erzeugt. Diese Ausführung hat Vorteile bei der zielgenauen Steuerung der Profilbildung.
Die Messeinrichtung kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Für einen kontinuierlichen Betrieb und eine Online-Regelung empfehlen sich optische oder radiometrische Messeinrichtungen.
In der Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Figur 1:
ein schematisches Anlagenkonzept einer Vliesanlage mit einem Vliesleger und einer Profilbildungseinrichtung nebst Dichtemesseinrichtung mit weiteren vorund nachgeschalteten Anlagenkomponenten und
Figur 2:
einen Querschnitt durch einen Vliesleger entsprechend Figur 1.
Figur 1 zeigt in einer Schemadarstellung eine Vliesanlage (1). Diese besteht aus mindestens einem Vliesleger (4) mit einer Messeinrichtung (13) zur direkten oder mittelbaren Ermittlung der Dichte des auslaufenden Vlieses (10). Zur Erweiterung der Vliesanlage (1) kann dem Vliesleger (4) ein Florerzeuger (2), z.B. eine Krempel, vorgeschaltet sein. Der Florerzeuger (2) kann auch eine Einrichtung zur Aufbereitung der Fasern und sonstige geeignete Komponenten aufweisen. Der Florerzeuger (2) erzeugt einen einlagigen Flor (3) aus beliebig geeigneten Fasern, z.B. Kunstfasern oder Naturfasern, und führt diesen über geeignete Fördermittel dem Einlass oder Floreinlauf (15) des Vlieslegers (4) zu.
Der Vliesleger (4) faltet den zugeführten einlagigen Flor (3) zu einem quer auslaufenden, mehrlagigen Vlies (10) um, das auf einem Abführband (11) abgelegt wird. Die Florlagen werden hierbei im Zickzack auf dem Abführband (11) abgelegt. Das Vlies (10) wird anschließend einer geeigneten Verfestigungseinrichtung (12), z.B. einer Nadelmaschine oder einer Thermofusionseinrichtung, zugeführt, in der das Vlies (10) in geeigneter Weise verfestigt und verdichtet wird. Die Messeinrichtung (13) ist vorzugsweise auslassseitig hinter der Verfestigungseinrichtung (12) angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann eine Messeinrichtung (13) auch zwischen dem Vliesleger (4) und der Verfestigungseinrichtung (12) angeordnet sein.
Die Vliesanlage (1) kann darüber hinaus noch weitere nicht dargestellte Anlagenkomponenten beinhalten, z.B. eine Streckeinrichtung, einen weiteren Florerzeuger etc., die beispielsweise zwischen dem Vliesleger (4) und der Verfestigungseinrichtung (12) angeordnet sein können. Hinter der Verfestigungseinrichtung (12) beziehungsweise der Messeinrichtung (13) können eine Schneideinrichtung, eine Wickelvorrichtung und sonstige geeignete Anlagenkomponenten angeordnet sein. In Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispieles können außerdem mehrere Vliesleger (4) hintereinander angeordnet sein.
Der Vliesleger (4) besitzt vorzugsweise eine integrierte Profilbildungseinrichtung (20), mit der die Dichte des abgelegten Vlieses (10) beeinflusst und über die Legebreite gezielt verändert werden kann. Die Profilbildungseinrichtung (20) kann aber auch dem Florerzeuger zugeordnet sein. Grundsätzlich kann die Profilbildungseinrichtung (20) in beliebig geeigneter Weise ausgebildet und angeordnet sein. Beispielsweise kann sie entsprechend der EP 0 315 930, der EP 0 371 948, der WO 98/37264, der EP 0 659 220, der DE-P 43 04 988, der WO 97/19209 und der DE-A-38 43 180 ausgeführt und plaziert sein.
Üblicherweise ist eine möglichst gleichbleibende Dichte des Vlieses über die gesamte Breite gewünscht. Dies betrifft insbesondere das verfestigte und fertig behandelte Endprodukt, das am Ende der kompletten Vliesanlage (1) herauskommt. In anderen Fällen können auch unterschiedliche Dichteverteilung in bestimmter Lage und Größe erwünscht sein. Dies sind die Vorgaben nach denen sich die Einstellung und Regelung der Profilbildungseinrichtung (20) richtet.
Über die Messeinrichtung (13) kann die Dichte des Vlieses (10) festgestellt werden. Vorzugsweise erstreckt sich die Messeinrichtung (13) quer über die gesamte Lege- oder Vliesbreite und misst an mehreren Stellen der Legebreite. Hierbei empfiehlt es sich zur Optimierung der Messergebnisse, eine Vielzahl von Messpunkten vorzusehen, die in einer Reihe oder versetzt zueinander angeordnet und mit einer möglichst hohen Dichte positioniert sind.
Die Messeinrichtung (13) misst vorzugsweise kontinuierlich. Sie kann alternativ auch intermittierend arbeiten, wobei die Dichtemessung während des Produktionsbetriebes mehrmals durchgeführt werden.
Die Messergebnisse dienen zur Einstellung der Profilbildungseinrichtung (20). Diese Einstellung kann manuell geschehen, indem die Dichtewerte über die Legebreite von der Messeinrichtung (13) in geeigneter Weise, z.B. optisch an einem Display angezeigt werden. Bei Auftreten von Unregelmäßigkeiten wird die Profilbildungseinrichtung (20) manuell nachgeregelt.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Messeinrichtung (13) über eine Leitung (14) mit der Profilbildungseinrichtung (20) in einem Regelkreis verbunden. Die Profilbildungseinrichtung (20) kann hierfür eine geeignete frei programmierbare Steuerung (5) aufweisen, die z.B. einen Rechner mit ein oder mehreren Prozessoren, geeigneten Schnittstellen und ein oder mehren Daten- und Programmspeichern beinhaltet. In der Steuerung (5) wird ein Soll-/Ist-Wertvergleich der gelieferten Dichtedaten durchgeführt und in Abhängigkeit vom Ergebnis die Profilbildungseinrichtung (20) entsprechend einer gewünschten Regellogik nachgeregelt. Hierdurch wird die Dichte des Vlieses (10) kontinuierlich oder zumindest intermittierend überwacht und bei Bedarf automatisch nachgeregelt.
Vorzugsweise erfolgt die Dichtemessung hinter der Verfestigungseinrichtung (12) am verdichteten Vlies (10) und somit am Endprodukt. Hierdurch werden Dichtefehler erfasst, die an irgendeiner Stelle innerhalb der Vliesanlage (1) auftreten können. Sie werden dann unabhängig vom Verursacher über die Profilbildungseinrichtung (20) nachgeregelt und kompensiert. Bei einer Anordnung der Messeinrichtung (13) unmittelbar hinter dem Vliesleger (4) können Dichtefehler erfasst werden, die in und vor dem Vliesleger (4) entstehen. Dichtefehler in der Verfestigungseinrichtung (12) werden hierdurch nicht festgestellt.
Eine der Hauptursachen für die genannten Dichtefehler ist die Verfestigungseinrichtung (12). Hierbei kommt es von Haus aus zu einer Erhöhung der Faserdichte im Randbereich des Vlieses (10). Bei der Verfestigung schrumpft das Vlies (10) an den Längsrändern und bildet einen seitlichen Einsprung. Dies führt zu einer höheren Verdichtung in den längs laufenden Randbereichen des Vlieses (10). Diesem Effekt wird über die Profilbildungseinrichtung (20) entgegengewirkt, indem im Innenbereich zwischen diesen Rändern bei der Vliesbildung die Dichte durch verstärkte Florablage und eine damit verbundene vermehrte Faserzuführung erhöht wird. Diese zu kompensierenden randseitigen Verdichtungen treten im wesentlichen bei allen Arten von Verfestigungseinrichtungen (12) ein.
Darüber.hinaus können auch andere Dichtefehler temporär und/oder lokal auftreten. Sie werden z.B. verursacht durch Unregelmäßigkeiten bei der Florerzeugung. Desgleichen können auch innerhalb der Verfestigungseinrichtung (12) durch Abnutzung Unterschiede in der Verfestigung quer über die Legebreite entstehen. Dies ist z.B. der Fall, wenn in der Vliesanlage (1) unterschiedlich breite Vliese (10) gefertigt werden. Hierdurch nutzen sich die innenliegenden Nadeln oder anderen Verfestigungselemente stärker als die randseitigen ab und führen zu einer schlechteren Verdichtung im Innenbereich. Andererseits kommt es auch vor, dass das Vlies (10) nicht immer mittensymmetrisch der Verfestigungseinrichtung (12) zugeführt wird und seitlich nach der einen oder anderen Richtung versetzt sein kann. Dies führt ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Abnutzung und entsprechenden Änderungen im Verfestigungs- und Verdichtungsverhalten. Als weitere Ursache kommen auch Toleranzen und Unregelmäßigkeiten bei der Vliesbildung und der Profilbildung als Ursache für Verdichtungsfehler in Betracht. Die tatsächliche Profilbildung weicht dann von den Einstellungen ab. All diese Ursachen können durch die Messeinrichtung (13) in Verbindung mit der Profilbildungseinrichtung (20) kompensiert werden.
Die Messeinrichtung (13) kann in beliebig geeigneter Weise konstruktiv ausgebildet sein und als direkte oder indirekte Dichtemessung funktionieren. Für eine Online-Messung empfehlen sich radiometrische Messeinrichtungen, die das Vlies (10) mit einer über die Legebreite im wesentlichen gleichmäßig verteilten Strahlung beaufschlagen und die durch unterschiedliche Dichten hervorgerufenen Strahlungsänderungen registrieren. Unterschiedliche Dichten können beispielsweise zu einem unterschiedlichen Ablenkverhalten und einer unterschiedlichen Streuung der Strahlung führen. Die Strahlung kann von beliebig geeigneter Art sein, z.B. Beta-Strahlung, pulsierende Mikrowellen oder dgl.. Die Dichtemessung in Verbindung mit einer Feuchtigkeitsmessung wird z. B. durch die Literaturstelle Kraszewski, Andrzej W. "Microwave Aquametry-Needs and Prospectives" in IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 39, no. 5, Mai 1991 aufzeigt.
Des weiteren kommen auch optische Messeinrichtungen (13) in Betracht. Dies betrifft insbesondere Messsysteme, die mit nach dem Auflicht- oder Durchlichtverfahren mit z.B. einer gegebenenfalls pulsierenden Infrarot-Lichtquelle arbeiten. Diese Dichtemessungen und Messsysteme können z. B. entsprechend der DD-A-260 766, der DE-A-38 16 319, der SU-A-1 295 340, der US-A-4,865,054 oder der EP-A-0 513 013 ausgestaltet sein.
In einer weiteren Abwandlung ist es möglich, das Vlies (10) an mehreren Stellen über der Legebreite über Druckmessdosen oder andere geeignete Aufnehmer lokal zu wiegen und hierüber die Dichte zu bestimmen. Eine Dichtemessung kann auch über die Ausübung von Druck oder Kraft auf das Vlies (10) und Messung der Reaktionskraft mittels eines federnden Druckfühlers erfolgen, z.B. entsprechend der EP-A-0 087 611.
Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Vlieslegers (4). Er ist als sogenannter Vliesbandleger entsprechend der WO 97/19209 ausgebildet. Er besitzt zwei endlose und im Kreis umlaufende Legebänder (6,7), die eigenständig durch geeignete Antriebe (nicht dargestellt) angetrieben sind. Die Legebänder (6,7) werden über zwei Hauptwagen (8,9) mit eigenständigen Antrieben (nicht dargestellt) und dort angeordnete Umlenk- und Führungsrollen geführt. Außerdem können zwei Hilfswagen (16,17) vorhanden sein, über die die Legebänder (6,7) ebenfalls mittels Umlenkrollen geführt sind. Die Hilfswagen (16,17) sind über geeignete Treibriemen (18) oder andere Verbindungsmittel entweder selbständig angetrieben oder mit dem jeweils zugehörigen Hauptwagen (8,9) verbunden. Die Hilfswagen (16,17) straffen die Legebänder (6,7) und erlauben es, dass die beiden Hauptwagen (8,9) sich abweichend vom normalen Kopplungsbezug gegeneinander bewegen. Durch eine solche Entkoppelung der Hauptwagen (8,9) untereinander kann ein interner Band- und Florspeicher gebildet werden, der Randverdickungen des abgelegten Vlieses (10) verhindert. Hierdurch tritt an den Umkehrpunkten des unteren Hauptwagens beziehungsweise Legewagens (9) und den dortigen Brems- und Beschleunigungsbereichen der Wagenbewegung nur soviel Flor (3) aus, wie für eine gleichmäßige Florablage erwünscht ist. Hierbei kann allerdings auch gezielt durch entsprechende Geschwindigkeitseingriffe eine Profilbildung des Vlieses (10) erreicht werden.
Der Vliesleger (4) ist als ein sogenannter gleichläufiger Leger ausgebildet, bei dem sich die beiden Hauptwagen (8,9) regelmäßig in der gleichen Richtung bewegen, wobei bei normaler Koppelung der untere Hauptwagen (9) die doppelte Strecke und die doppelte Geschwindigkeit wie der obere Hauptwagen fährt. Bei einem gleichläufige Leger bewegen sich die beiden Legebänder (6,7) zwischen den beiden Hauptwagen (8,9) auf direktem Wege in einem im wesentlichen horizontalen Bandabschnitt, wobei der Flor (3) zwischen den Legebändern (6,7) in einer Anpresszone mit leichter Klemmung geführt und gehalten ist. Zusätzlich kann am oberen Hauptwagen oder Oberwagen (8) ein geschlossener Bandeinlauf mit einer weiteren Andruckzone vorhanden sein.
Alternativ kann der Vliesleger (4) auch als sogenannter gegenläufiger Leger ähnlich der EP 0 315 930 ausgebildet sein. Hierbei bewegen sich die beiden Hauptwagen (8,9) gegenläufig zueinander, wobei die beiden Legebänder (6,7) zwischen den Hauptwagen (8,9) über eine stationäre Umlenkung geführt sind.
Die Profilbildungseinrichtung (20) ist in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform Bestandteil des Vlieslegers (4) und beeinflusst die Geschwindigkeit der Legebänder (6,7) und der beiden getrennt hiervon angetriebenen und steuerbaren Hauptwagen (8,9). Hierbei werden zur Profilbildung bewusst Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Bandumlaufgeschwindigkeit und der Legewagengeschwindigkeit an der Floraustrittsstelle am Legewagen (9) erzeugt. Wenn die Bandumlaufgeschwindigkeit höher als die Fahrgeschwindigkeit des Legewagens (9) ist, tritt mehr Flor aus, was zu einer entsprechenden Erhöhung der Vliesdichte führt. Umgekehrt entsteht bei einer Verringerung der Bandumlaufgeschwindigkeit gegenüber der Legewagengeschwindigkeit eine Verringerung der Vliesdichte. Über die Steuerung (5) werden die Antriebe der Legebänder (6,7) und der Hauptwagen (8,9) getrennt voneinander eingestellt und auf beliebig geeignete Relativbeziehungen eingestellt.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Profilbildungseinrichtung (20) in einer beliebigen anderen geeigneten Art und Weise ausgebildet sein. Sie kann dazu beispielsweise die Konstruktionen und Funktionen gemäß der EP-A-0 521 973, EP-A-0 371 948, WO 98/37264, EP-A- 0 659 220, DE-A-43 04 988, WO 97/19209 und DE-A-38 43 180 haben.
Abwandlungen des gezeigten Ausführungsbeispieles sind auch in anderer Weise möglich. Der Vliesleger (4) kann statt als Vliesbandleger auch als sogenannter Wagenleger oder als Camelback-Leger ausgeführt sein. Desgleichen können die anderen Komponenten der Vliesanlage (1), insbesondere der Florerzeuger (2) und die Verfestigungseinrichtung (12) in beliebig geeigneter Weise in Ausbildung und Anordnung abgewandelt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Vliesanlage, Faseranlage
2
Florerzeuger, Krempel
3
Flor
4
Vliesleger
5
Steuerung
6
Legeband
7
Legeband
8
Hauptwagen, Oberwagen
9
Hauptwagen, Legewagen
10
Vlies
11
Abführband
12
Verfestigungseinrichtung, Nadelmaschine
13
Messeinrichtung
14
Leitung
15
Einlass, Floreinlauf
16
Hilfswagen
17
Hilfswagen
18
Treibriemen
19
Auslass, Vliesauslauf
20
Profilbildungseinrichtung
21
Regelkreis

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Vliesanlage, bestehend aus mindestens einem Vliesleger (4) der einen von einem vorgeschalteten Florerzeuger (2) zugeführten Flor (3) in ein mehrlagiges Vlies (10) umfaltet, wobei mit einer Profilbildungseinrichtung (20) ein Profil des Vlieses (10) gebildet wird und das Vlies (10) nachfolgend an mindestens eine Verfestigungseinrichtung (12) abführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Auslass (19) des Vlieslegers (4) mit einer Messeinrichtung (13) die Dichte des Vlieses (10) bestimmt wird und die Profilbildungseinrichtung (20) entsprechend der Messwerte zur Erzeugung des gewünschten Vliesprofils eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbildungseinrichtung (20) und die Erzeugung des Vliesprofils automatisch geregelt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Vlieses (10) radiometrisch, optisch, drucktechnisch oder über das Vliesgewicht gemessen wird.
  4. Vliesanlage, bestehend aus mindestens einem Vliesleger (4) zum Umfalten eines von einem vorgeschalteten Florerzeuger (2) zugeführten Flors (3) in ein mehrlagiges Vlies (10), wobei der Vliesleger (4) eine Profilbildungseinrichtung (20) für das Vlies (10) aufweist und das Vlies (10) nachfolgend an mindestens eine Verfestigungseinrichtung (12) abführt, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Auslass (19) des Vlieslegers (4) eine Messeinrichtung (13) zur Bestimmung der Dichte des Vlieses (10) und zur Einstellung der Profilbildungseinrichtung (20) angeordnet ist.
  5. Vliesanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) mit der Profilbildungseinrichtung (20) in einem Regelkreis (21) verbunden ist.
  6. Vliesanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) kontinuierlich oder zumindest intermittierend arbeitet.
  7. Vliesanlage nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) hinter der Verfestigungseinrichtung (12) angeordnet ist.
  8. Vliesanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) als optische, radiometrische oder drucktechnische Messeinrichtung ausgebildet ist.
  9. Vliesanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesleger (4) zwei in geschlossenen Bahnen umlaufende angetriebene Legebänder (6,7) und zwei davon getrennt steuerbare und angetriebene Hauptwagen (8,9) aufweist.
  10. Vliesanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilbildungseinrichtung (20) eine frei . programmierbare Steuerung (5) zur Erzeugung von profilbildenden Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Bandgeschwindigkeit und der Hauptwagengeschwindigkeit aufweist.
  11. Vliesanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesleger (4) mindestens einen Hilfswagen (16,17) zur Spannung mindestens eines Legebandes (6,7) aufweist.
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