DE1224697B - Vorrichtung zur herstellung einer gewebeaehnlichen faserstoffbahn - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

D 04h

Deutsche Kl.: 8h-7

Nummer: 1224697

Aktenzeichen: K 28545 VTI a/8 h

Anmeldetag: 7. April 1956

Auslegetag: 15. September 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ungewebten Faserstoffes aus einem homogenen Faserstoffvlies, bei dem die Einzelfasern der Bahn durch eine Vielzahl zeitlich aufeinanderfolgend wirkender Verschiebekräfte aus ihrer homogenen Lage in eine unhomogene Lage übergeführt werden, wobei bestimmte Zonen geringerer und erhöhter Faserdichte entstehen.

Die Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens dienen und in besonderem Maße geeignet sind, in wirtschaftlicher Weise ein optimales Verfahrenserzeugnis erhalten zu lassen.

Es ist bereits bekannt, zu Verzierungszwecken Papier zu knüllen, um dadurch eine verstärkte, runzelige und geäderte Oberfläche nach dem Glattlegen, Färben und Auftragen einer Leimschicht zu erhalten.

Es ist weiterhin bekanntgeworden, um eine runzelige, genarbte Oberfläche einer Papierbahn zu erhalten, die gegebenenfalls auch kunstlederartigen Charakter hat, bei der Behandlung der Fasermasse auf der Papiermaschine die Schüttelung des Siebes zu steigern, um dadurch die Adern- und Runzelbildung zu verstärken. Durch eine derartige Schüttelung erreicht man eine unterschiedliche Verteilung der Zellulosefasern innerhalb der Faserstoffschicht. Die derart hergestellten Papiere sind aber in keiner Weise mit Textilfaserstoffen vergleichbar, da sie deren Eigenschaften nicht besitzen. Die Adern in den Papierbahnen bestehen nicht aus garnähnlichen Faserbündeln, in denen die Fasern in einer bestimmten Ordnung liegen; sie werden allein aus Verdickungen bzw. von unregelmäßigen Anhäufungen von Fasermaterial gebildet.

Es ist weiterhin bekanntgeworden, bahn- oder plattenförmige Faserstoffe aus einer oder mehreren, lose Fasern enthaltenden und durch ein Bindemittel vereinigten und verfestigten Schichten in der Weise zu erhalten, daß man eine Vielzahl von neben- und hintereinanderliegenden Nadeln durch das Faservlies hindurchdrückt. Dieses Vlies besteht vorteilhafterweise aus mehreren sich in bezug auf die Hauptfaserrichtung rechtwinklig kreuzenden Schichten. Durch die in das Vlies eindringenden spitzen Nadeln werden die Fasern seitlich verdrängt und das Vlies selbst gelocht, wobei auf die im Bereich der Durchlöcherungen liegenden Fasern Bindemittel aufgebracht werden, damit die seitlich verdrängten Fasern gebunden werden. Dies ist auch nötig, da die verdrängten Fasern unter einer mehr oder weniger starken Spannung stehen, wenn sie nicht beim Verdrängen gebrochen sind, und ohne eine Bindung das Bestreben hätten, in ihre ur-

Verfahren zur Herstellung eines ungewebten
Faserstoffes und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens

Anmelder:

Johnson & Johnson,

New Brunswick, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Patentanwälte,

München 22, Widenmayerstr. 49

Als Erfinder benannt:

Frank Kalwaites, Longmeadow, Mass. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 12. April 1955 (500 735),
vom 23. Februar 1956 (567 275)

sprüngliche spannungslose Lage zurückzukehren. Dieses Verfahren hat infolge der angewandten rein mechanischen Verdrängungsmittel den wesentlichen Nachteil, daß in wichtigen Zonen Fasern zerrissen werden, worunter die Festigkeit des Vlieses erheblich leidet, und daß die Oberfläche nicht glatt und eben ist, da sich beim Verdrängen der Fasern durch die Nadeln um diese herum wulstförmige Faserbündel legen, die ringförmige Verdickungen um die Löcher herum bilden, was noch durch den Bindemittelauftrag verstärkt wird. Überdies ist auch nachteilig, daß sich die Fasern in der gebundenen Lage in einem Spannungszustand befinden.

Mit der Erfindung wird der Zweck verfolgt, eine ungewebte Faserstoffbahn aus einem homogenen Faserstoffvlies zu schaffen, welche die Mangel der nach den vorbekannten Verfahren hergestellten Stoffbahnen nicht aufweist. Es soll ein einem gewebten Faserstoff möglichst ähnliches Material hergestellt werden, bei welchem die in ihm enthaltenen Fasern garnähnliche Bündel aufweisen, die miteinander derart verflochten sind und miteinander in Verbindung stehen, daß durch diese garnartigen Faserbündel das Material eine gute Ausgangsfestigkeit erhält und es gewebten Textilstoffen weitgehend nahekommt, so daß der zusätzlich, dem Verwendungszweck entspre-

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chend angepaßte Bindemittelauftrag sich in solchen Zwecks Erreichung des angestrebten Zieles sollen

Grenzen halten kann, daß die Eigenschaften eines die Fasern im Faserstoffvlies eine ausreichend be-

normalerweise gewebten Textilerzeugnisses auch bei messene Länge haben, die länger ist als die einzelnen

dem aus einem homogenen Faserstoffvlies hergestell- Faserbündel oder -büschel, denen sie angehören, so

ten Faserstoff weitgehend anzutreffen sind. 5 daß sie sich über mehr als ein Faserbündel oder

Zur Zweckbefriedigung ist der Erfindung folgende -büschel erstrecken, um so einen ausreichenden Ver-

technische Aufgabe zugrunde gelegt: Die Gesamtheit bund und Zusammenhalt der einzelnen Faserbündel

der zum textlien Flächengebilde zusammenwirkenden und damit eine gute Festigkeit des Faserstoffes zu ge-

Einzelfasern ist so zu ordnen, daß im Flächengebilde währleisten. Die Einzelfasern der Bündel oder Grup-

Zonen mit einer erhöhten Faserdichte mit Zonen von io pen werden durch die Behandlung des Vlieses zwecks

kleinerer Faserdichte abwechseln. Diese Aufgaben- ihrer Neuordnung derart dicht aneinander gelagert,

stellung folgt aus der Zustandsbeschaffenheit der her- daß sie sich dabei so fest miteinander verkrallen, in-

kömmlichen gewebten Textilstoffe, bei denen entlang einandergreifen, einander umschlingen usw., daß die

der das Gewebe bildenden Fäden Zonen von erhöhter Faserbündel praktisch den gleichen Charakter und

Faserdichte entstehen, während die zwischen den Ge- 15 die gleichen Eigenschaften haben wie ein Garn, das

webefäden liegenden Flächenteile des Gewebes als gesponnen worden ist.

Zonen geringerer Faserdichte anzusprechen sind. Beim erfindiungsgemäßen Verfahren findet eine

Es wurde nun gefunden, daß man in verhältnis- Vielzahl von Strömen eines flüssigen oder gasförmigen mäßig einfacher und vorteilhafter Weise dadurch zu Mediums Anwendung, beispielsweise Wasserstrahlen, einer Lösung der angesprochenen technischen Auf- 2° die gegen das Faservlies vorzugsweise in senkrechter gäbe kommen kann, daß man ein homogenes Faser- Richtung gerichtet sind. Das Faservlies wird, wenn es stoffvlies einer Behandlung unterzieht, bei der die diesen Strahlen ausgesetzt ist, unterstützt, wobei man Fasern bzw. Fasergruppen innerhalb des Vlieses un- die Strahlen am Durchtritt durch die unterstützende mittelbar durch Ströme eines flüssigen oder gasförmi- Fläche mehr oder weniger hindert, so daß diejenigen gen Mediums zwecks Neuorientierung und -Ordnung as Teile der Strahlen, die beim Auftreffen auf das Vlies verschoben werden. Geht man in dieser Weise vor, so bzw. dessen Unterstützung seitwärts in etwa rechtzeigt es sich, daß in dem behandelten Faserstoffvlies winklig umgelenkt werden, die Fasern zur Seite schie-Bereiche stärkerer und schwächerer Faserdichte ben, um sie aus dem unmittelbaren Einwirkungsentstehen und an den Stellen, an welchen sich eine bereich des Strahles herauszubewegen,
stärkere Faserdichte einstellt, die Fasern garnartigen 30 Für eine erfolgreiche Durchführung des erfindungs-Charakter haben, was allein auf die Wirkung der gemäßen Verfahrens dient eine Vorrichtung, die eine Vielzahl von einzelnen Strömen des flüssigen oder mit Öffnungen für den Durchtritt von Strömen eines gasförmigen Mediums zurückzuführen ist. Die flüssi- flüssigen oder gasförmigen Mediums versehene Aufgen oder gasförmigen, auf die einzelnen Fasern oder lage oder Unterlage über oder unter dem zu behan-Faserabschnitte des Faserstoffvlieses einwirkenden 35 delnden, gegebenenfalls gestützten Faserstoffvlies auf-Ströme bzw. Strahlen werden beim Auftreffen zu- weist. Die Auf- oder Unterlage bestimmt durch die in mindest zu einem Teil umgelenkt, wodurch zeitlich ihr befindlichen Durchtrittsöffnungen die Ströme, die wirkende Verschiebekräfte hervorgerufen werden, die die Neuordnung der Fasern im Faserstoffvlies beauf die Fasern oder Faserabschnitte einwirken und wirken. Die Auf- oder Unterlage bewirkt im wesentderen Verschiebung bewirken. Dadurch erfolgt eine 40 liehen eine Teilung der einzelnen Strahlen, um die Neuordnung der ursprünglich homogen im Faserstoff- angestrebte Verschiebung von Fasern bzw. Faserteilen vlies verteilten Fasern, und zwar in Abhängigkeit der zu erreichen. Diese Bahn bzw. Auf- oder Unterlage auf sie einwirkenden und sie verschiebenden Ströme. ist für die die Ströme bildenden Medien hinreichend Die Besonderheit der Medien bringt es mit sich, daß durchlässig, um einen zu starken Stau der Strahlen zu die Neuordnung der Fasern in der Weise erfolgt, daß 45 vermeiden und das Medium, nachdem es die gesich diese auch in der neuen, geordneten Lage in wünschte Arbeit geleistet hat, abzuleiten,
spannungsfreiem Zustand befinden und daß eine Vorteilhafter- und normalerweise wird das zu beaußerordentlich gute Verkettung und Verteilung der handelnde Faserstoffvlies zwischen einer flüssigkeits-Fasern innerhalb der garnähnlichen Faserbündel er- oder gasdurchlässigen Werkstoffbahn mit feinen, dicht zielt wird, so daß ein einem Gewebe sehr ähnlicher 50 beieinanderliegenden öffnungen, welche das Faser-Faserstoff erhalten wird, vlies trägt, und einer Werkstoffbahn mit größeren

Bei diesem Verfahren ist weiterhin von Vorteil, Durchtrittsöffnungen, welche die auf die Fasern

daß die Faserbündel keine wulstartigen Verdickungen zwecks Neuordnung einwirkenden Flüssigkeits- oder

um die Zonen geringerer Faserdichte bzw. die Löcher Gasströme formen, geführt. Hierbei kann die Werk-

herum bilden. 55 Stoffbahn mit den größeren Öffnungen beispielsweise

Je nach der Ausbildung der erfindungsgemäßen die zylindrische Wandung einer rotierenden Trommel Vorrichtung, mit deren Hilfe das erfindungsgemäße sein, gegen die das Faserstoffvlies mittels der fein-Verfahren ausgeübt wird, lassen sich bei den schließ- porigen Werkstoffbahn vorzugsweise in Form eines lieh erhaltenen Endprodukten unterschiedliche For- endlosen, über Walzen umgelenkten Bandes anmen und Musterungen hinsichtlich der Faserbündel 60 gedruckt wird.

bzw. -anhäufungen an bestimmten Stellen erreichen. Es ist aber auch ebenso gut möglich, daß die Vor-

So ist es beispielsweise möglich, Faseranhäufungen, richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen

-bündel oder -büschel in Form von etwa halbkugel- Verfahrens zwei endlos umlaufende, über Umlenk-

förmig oder zylindrisch aus der Ebene der Faserstoff- walzen geführte, mit feinen bzw. größeren Löchern

bahn herausragenden kleinen räumlichen Körpern zu 65 versehene Bänder aufweist, die parallel zueinander

erhalten, wobei dann die sich durch diese einzelnen angeordnet sind und von denen die einander benach-

fcörper in vorbestimmten Richtungen erstreckenden barten Teile das Faserstoffvlies während der Behand-

Faserbündel miteinander in Verbindung stehen. lungsphase zwischen sich einschließen, wobei die

beiden Teile der endlos umlaufenden Bänder gegen- F i g. 2 einen Querschnitt durch die Elemente nach

einandergedrückt werden. Die Ströme des gasförmi- Fig. 1,

gen oder flüssigen Mediums können von der dem F i g. 3 bis 5 je eine Aufsicht auf einen stark ver-

Faserstoffvlies abgekehrten Seite gegen die eine oder größert dargestellten Teil des Wirrfaservlieses und der

die andere, das Faservlies abdeckende Bahn gerichtet 5 dieses tragenden durchlässigen Bahn im Bereich der

sein, um durch die Anordnung hindurchzutreten. Die Behandlungszone,

Medien können entweder unter Druck aus über der F i g. 6 bis 9 Querschnitte durch in starker VerAnordnung angeordneten Düsen austreten oder aber größerung dargestellte Teile der Anordnung nach auch durch die Anordnung von unter dieser befind- Fig. 1 zur Erläuterung der Wirkungsweise des erlichen Saugeinrichtungen hindurchgesaugt werden. Je io findungsgemäßen Verfahrens,

nach der getroffenen Auswahl bzw. Anordnung hin- F i g. 10 eine Ansicht einer kontinuierlich arbeitensichtlich der Lage der mit den größeren bzw. mit den den Maschine zur Herstellung ungewebter Faserstofffeineren Öffnungen versehenen Bahn lassen sich bahnen in perspektivischer Darstellung,
unterschiedlich gestaltete Formen der Faserstruktur Fig. 11 einen Schnitt durch die gelochte Trommel des fertigen Faserstoffes erzielen. Ordnet man die 15 der Maschine nach Fig. 10,

Durchtrittsöffnungen für die Ströme in Übereinstim- F i g. 12 eine schematische Darstellung eines Teiles

mung mit einem bestimmten Muster oder einem Or- einer weiteren, kontinuierlich arbeitenden, mit zwei

nament an, so erhält man ein entsprechendes Muster endlosen, umlaufenden Bändern ausgerüsteten Ma-

oder Ornament beim fertigen Erzeugnis. Auch die schine,

Form der Durchtrittsöffnungen für die Ströme sind 20 Fig. 13 eine Ansicht eines Teiles einer Maschine,

entscheidend und maßgebend für die Gestaltung der ähnlich derjenigen nach F i g. 12, in einer abgewan-

Oberfläche bzw. des Aussehens des fertigen Erzeug- delten Ausführungsform,

nisses. F i g. 14 eine Aufsicht auf eine gelochte Unterlage

Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit des nach zur Bildung in bestimmter Weise gemusterter bzw.

dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen texti- 25 mit Kennzeichen od. dgl. versehener Faserstoff-

len unigewebten Faserstofferzeugnisses können ge- bahnen.

gebenenf alls Bindemittel auf dieses aufgebracht wer- Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

den, was in der üblichen, an sich bekannten Weise fahrens zur kontinuierlichen Herstellung ungewebter

geschieht. Faserstoffbahnen benutzt man Vorrichtungen, bei

Vorteilhafterweise erfolgt aber die Imprägnierung 30 welchen das mittels Strömen eines flüssigen oder gasmit Bindemitteln nicht vollständig über die ganze förmigen Mediums zu behandelnde Faserstoffvlies, Fläche gleichmäßig, sondern man bringt nur auf dessen Fasern sich in wirrer Lage befinden, zwischen einen bestimmten Teil der Gesamtfläche des Erzeug- einer flüssigkeits- oder gasdurchlässigen Werkstoffnisses ein Bindemittel in vorbestimmter, flächiger An- bahn mit feinen, dicht beieinanderliegenden Öffnunordnung, Musterung und Größe auf. 35 gen und einer Werkstoffbahn mit größeren Durch-

Wesentlich für das Aussehen des nach dem er- trittsöffnungen für die Flüssigkeit oder das Gas ge-

findungsgemäßen Verfahren behandelten Faserstoff- führt ist.

vlieses als Fertigprodukt ist die Form und Größe der Eine derartige Anordnung ist in Fig. 1 schematisch öffnungen bzw. deren Anordnung in der ansonst gezeigt. Zwischen der grobgelochten Bahn 21 und der flüssigkeits- oder gasundurchlässigen Werkstoffbahn 40 feinperforierten Bahn 22 befindet sich das zu behansowie auch die Stärke dieser Bahn. So ist es möglich, delnde Wirrfaservlies 23. Die grobgelochte Bahn 21 die Durchtrittsöffnungen in der Bahn in nach allen besteht aus einem flüssigkeits- oder gasundurchlässi-Seiten gleichen Abständen voneinander sowie in glei- gen Werkstoff geeigneter Stärke und ist mit zahlcher Größe anzuordnen oder aber auch unregelmäßige reichen größeren Durchtrittsöffnungen 24 versehen, Abstände und ungleich große bzw. verschiedenartig 45 die in einem unregelmäßigen oder vorzugsweise regelgeformte Durchtrittsöffnungen für das auf die Fasern mäßigen Muster angeordnet sind. Die Öffnungen 24 einwirkende Medium vorzusehen bzw. bestimmte in der Bahn 21 sind der Einfachheit halber als solche Flächenteile der Bahn von Durchtrittsöffnungen frei- mit rundem Querschnitt dargestellt, doch können sie zuhalten, beispielsweise in Form von Buchstaben, auch jede andere beliebige Querschnittsform haben. Initialen, Markierungen aller Art od. dgl., um dadurch 5° Die flüssigkeits- oder gasdurchlässige Bahn 22 besteht in dem fertigen Erzeugnis bestimmte Flächenteile von aus einem mehr oder weniger feinen Siebgewebe feinen Löchern freizuhalten, die sich visuell gegen- od. dgl., durch dessen feine Maschen 25 die der Beüber den sonstigen Flächen gut abheben und dadurch handlung des Wirrfaservlieses 23 dienende Flüssigdas Erzeugnis in gewünschter Weise markieren bzw. keit bzw. das Gas hindurchtreten kann. Das zwischen kennzeichnen. 55 die Bahnen 21 und 22 eingeführte Wirrfaservlies 23

In den F i g. 1 bis 9 der Zeichnungen ist das Ver- wird in an sich bekannter Weise gebildet,
fahren gemäß der Erfindung an Hand schematischer Betrachtet man die Darstellung in F i g. 1 als AufDarstellungen verschiedener Stadien zur Verdeutli- sieht auf die fragliche Anordnung von oben, d. h. von chung der Wirkungsweise gezeigt und nachstehend der Seite, von der aus die Flüssigkeits- oder Gasim einzelnen näher beschrieben. Die Fig. 10 bis 14 60 ströme auf das Wirrfaservlies 23 zwischen den beiden beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen von Bahnen 21 und 22 einwirken, so liegt die mit den groerfindungsgemäßen Vorrichtungen. Im einzelnen zeigt ßen öffnungen 24 versehene Werkstoffbahn 21 unten

Fig. 1 eine Auf sieht—von oben oder von unten— und trägt bzw. stützt das Wirrfaservlies 23, welches

auf die wesentlichen, ausschnittsweise dargestellten von der feinen Maschensiebbahn 22 abgedeckt ist.

Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei 65 Stellt aber Fig. 1 eine Aufsicht auf die Anordnung

welchen die die Fasern ordnenden und verschieben- von unten dar, so trägt bzw. stützt die Maschensieb-

den Kräfte von Strömen eines flüssigen oder gas- bahn 22 das Wirrfaservlies 23, welches in diesem Fall

förmigen Mediums herrühren, von der grobgelochten Bahn 21 abgedeckt ist, die

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nunmehr den auf das Wirrfaservlies 23 einwirkenden ungewebten Textilfaserstoffes, der in Übereinstim-Flüssigkeits- öder Gasströmen zugekehrt ist. Je nach mung mit der Lage und Form der Öffnungen 24 mehr der Lage der Bahnen 21 und 22, wie sie vorstehend oder weniger feine Poren und diese in entsprechender erläutert ist, erhält man entweder ein fülliges, in neu- Form und Musterung aufweist,
artiger Weise gemustertes, genopptes dreidimensiona- 5 Während die F i g. 3 bis 5, wie zuvor erwähnt, beiles Faserstofferzeugnis oder aber eine ebene un- spielsweise verschiedene Behandlungsphasen erkengewebte Textilfaserbahn im Charakter eines Web- nen lassen, so können sie aber weiterhin auch Endoder Wirkstoffes, je nach der Form und Anordnung Stadien bei der Behandlung des Wirrfaservlieses 23 der Durchtrittsöffnungen 24 in der grobgelochten zeigen, die sich bei unterschiedlichem Abstand der Bahn 21. io beiden Bahnen 21 und 22 ergeben. Ist der Abstand

Textilfaserbahnen der letztgenannten Art erhält der Bahnen 21 und 22 voneinander relativ klein, so man, wenn die Bahnen 21 bzw. 22 die in F i g. 2 er- werden die Fasern durch die durch die Öffnungen 24 sichtliche Lage gegenüber dem Faservlies 23 haben. tretenden Wasserstrahlen bzw. Wasserteilchen 26 ge-Durch die Öffnungen 24 in der Bahn 21 treten die rade eben so weit zur Seite verschoben, daß in dem pulsierend wirksamen Ströme 26 eines flüssigen oder 15 Wirrfaservlies 23 Löcher 27 von der Größe der Öffgasförmigen Mediums, vorzugsweise Wasserstrahlen, nungen 24 in der Bahn 21 sowie zwischen diesen verdie nun auf die auf der Maschensiebbahn 22 auf- hältnismäßig lose und lockere, groß volumige Faserliegenden und sich unter den Öffnungen 24 befind- bündel bzw. -gruppen 28 gebildet werden. Vergrößert liehen Fasern einwirken, wodurch sie infolge der ho- man den Abstand der beiden Bahnen 21 und 22, so rizontalen Kraftkomponenten zwecks Neuordnung 20 kann man ein ungewebtes Faserstofferzeugnis er- und Neuorientierung zur Seite unter die nicht durch- halten, wie es beispielsweise aus F i g. 4 ersichtlich lässigen Teile der Bahn 21 verschoben werden, wo sie ist. Die in diesem befindlichen Öffnungen 27' sind nunmehr garnartige Faserbündel bilden, die, wie be- größer als die Öffnungen 24 in der grobgelochten reits beschrieben, miteinander verbunden sind bzw. Bahn 21, und die Faserbündel bzw. -gruppen 28' sind ineinander übergehen, um so einen flachen, zwei- 25 dichter und kompakter, da die einzelnen Fasern enger dimensionalen ungewebten Textilfaserstoff zu bilden. aneinanderliegen. Macht man den Abstand der beiden

Einzelne Phasen dieses Vorganges während der Bahnen 21 und 22 noch etwas größer, so verschieben

Behandlung der Wirrfaservliesbahn 23 sind zur besse- die Wasserteilchen der Strahlen 26 die Fasern des

ren Verdeutlichung in den Fig. 3 bis 5 schematisch Vlieses 23 so weit, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht;

dargestellt. Wenn nachstehend von Flüssigkeits- oder 30 die Faserbündel bzw. -gruppen 28" sind nunmehr

Wasserstrahlen als Behandlungsmittel die Rede ist, so sehr dichte Faserstränge mit eng aneinanderanliegen-

geschieht dies lediglich aus Gründen der Vereinfa- den Fasern, wobei die garnartigen Faserbündel zwi-

chung, denn an Stelle der Flüssigkeitsstrahlen können sehen den einzelnen Kreuzungspunkten 29 relativ

selbstverständlich auch Gasstrahlen zur Erreichung große Öffnungen 27" in dem Textilfaserstoff um-

des gleichen Zieles Anwendung finden. Der Abstand 35 schließen.

der das Wirrfaservlies 23 tragenden feinporigen Bahn Die Wasserteilchen der Wasserstrahlen 26 wirken 22 von der die Wasserstrahlen durch die Durchtritts- in einer solchen Art und Weise auf die Fasern der öffnungen 24 leitenden und lenkenden grobgelochten Wirrfaservliesbahn 23 ein, daß diese von ihnen beim Bahn 21 soll auf einen optimalen Wert eingestellt Verschieben zwecks Neuorientierung und Neuordwerden und so groß bemessen sein, daß die auf die 4° nung in eine spannungsfreie, ungezwungene Lage geFasern einwirkenden horizontalen Kraftkomponenten bracht werden, so daß sie sich in einem mechanischen der Wasserteilchen, um diese in der gewünschten Gleichgewichtszustand befinden. In dieser Lage sind Weise zu verschieben, dies best- und schnellstmöglich die Fasern infolge Reibung und bzw. oder In- bzw. tun können, um so die Faserbündel oder -gruppen zu Umeinandergreifens mechanisch miteinander verbunbilden, die den festen Zusammenhalt des fertigen 45 den. Dies ist auch der Grund, weshalb die Fasern Faserstoffes bedingen. Der Abstand der Bahnen 21, nicht die Neigung haben, in ihre frühere Ausgangs-22 voneinander darf nicht zu klein sein, daß dadurch stellung zurückkehren zu wollen,
die Faserverschiebung erschwert oder verhindert Das Verschieben der Fasern während der Behandwird; er darf aber auch nicht zu groß sein, da sonst lung mit Teilchen einer Flüssigkeit oder mit Gasen die Gefahr einer Überflutung besteht, wodurch die 50 zwecks deren Neuorientierung und Bindung von Fasern des Wirrfaservlieses starken und unregelmäßi- Faserbündeln und -gruppen und das Ausmaß der gen bzw. unbeeinflußbaren Strömen ausgesetzt sind, Bewegung der Fasern ist abhängig von den wirksam so daß die gewünschte Neuordnung der Fasern nicht werdenden hydraulischen oder anderen Kräften der oder nur unvollkommen eintritt. Durch den Abstand verwendeten Medien, welche vor allem in der Ebene der das Wirrfaservlies 23 einschließenden Bahnen 21- 55 des Wirrfaservlieses 23 auf die Fasern einwirken,
und 22 läßt sich die Größe und Dichte der zu bilden- Wie zuvor schon dargelegt, ist die feinporige durchden Faserbündel bzw. -gruppen verändern. Der lässige Bahn 22 ebenfalls von Einfluß auf die Wiroptimale Abstand der beiden Bahnen 21 und 22 ist kung der Verschiebekräfte auslösenden Strahlen. Die abhängig von der Geschwindigkeit der Flüssigkeits- feinporige Bahn 22 mit ihren verhältnismäßig kleinen strahlen, der Art der grobgelochten Bahn21, d.h. 60 Öffnungen setzt dem Durchgang der Flüssigkeitsinsbesondere von der Größe der Durchtrittsöffnungen strahlen einen bestimmten Widerstand entgegen, so 24 gegenüber der Gesamtfläche der Bahn 21, der daß ein Teil der Strahlen seitlich ab- bzw. umgelenkt Stärke und Dichte des zu behandelnden Wirrfaser- wird. Die umgelenkten Teile einander benachbarter Vlieses 23 und schließlich den Durchlässigkeitsgrad Strahlen wirken gegeneinander und auf die zwischen der das Wirrfaservlies stützenden und tragenden 65 ihnen befindlichen Fasern, wobei sie infolge gleicher durchlässigen Bahn 22. Größe sich gegenseitig im Gleichgewicht halten und

Die Öffnungen 24 in der grobgelochten Bahn 21 somit die Fasern zwischen . sich zusammendrücken

bestimmen im wesentlichen die Struktur des fertigen und pressen; sie werden schließlich verdrängt und

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treten durch die kleinen öffnungen in der perforierten nen Bahn 22 nach den F i g. 1 bis 9. Die Umlenkwalze Bahn 22 hindurch. Die kleinen Löcher 25 in der 56 ist im Bodenrahmen 42 gegenüber der Trommel 46 durchlässigen Bahn 22 müssen so klein sein, daß die vor- bzw, zurückverschiebbar gelagert, um die Span-Fasern durch sie nicht hindurchgespült werden kön- nung des Siebbandes 50 zwecks Veränderung des Abnen, ohne jedoch dem Durchtritt der Flüssigkeit so 5 Standes des Siebbandes 50 von der Außenoberfläche viel Widerstand entgegenzusetzen, daß sich diese über des Mantelbleches 47 der Trommel 46 während des der durchlässigen Bahn 22 staut, was dann eine un- Betriebes auf ein bestimmtes gewünschtes Maß einregelmäßige Strömung zwischen den beiden Bahnen stellen zu können. Zu diesem Zweck dienen die am 21 und 22 in der Ebene des Wirrfaservlieses 23 zur Bodenrahmea 42 drehbar gelagerten Stellspindeln 57, Folge hat und die gewünschte Neuorientierung und io die die Lager der Achse der Walze 56 vor- und zu- -ordnung der Fasern des Vlieses 23 verhindert. rückverstellen.

Weiterhin ist von Bedeutung, daß die Oberfläche der In den Innenraum der Trommel 46 ragt koaxial zu

durchlässigen Bahn 22 genügend glatt ist, um der dieser ein stirnseitig verschlossenes Rohrstück 58, an Verschiebung der Fasern keinen zu großen Wider- welchem mehrere Reihen dicht nebeneinander anstand entgegenzusetzen. Wäre die Oberfläche zu un- 15 geordneter Rohre 59 jeweils gleicher Länge aneben oder rauh, wie dies beispielsweise bei verhältnis- geordnet sind, die an ihren freien Enden Sprühdüsen mäßig groben Maschensieben der Fall wäre, so würde 60 tragen. Das Rohr 58 ist über einen Absperrschieber die Neuorientierung und Verschiebung der Fasern in mit einer Druckwasserleitung verbunden. Das in das der gewünschten Weise behindert; man erhält im üb- Rohr 58 geleitete Druckwasser tritt durch die Rohre rigen keine ordentlichen klaren Öffnungen im fertigen ao 59 hindurch und aus den Sprühdüsen 60 aus. Die Faserstoff. Druckwasserstrahlen 61 werden gegen die Innenwand

Wendet man eine Anordnung der beiden Bahnen des Mantelbleches 47 der Trommel 46 gesprüht und 21 und 22 an, wie sie aus den F i g. 7 und 9 ersichtlich treten durch die Löcher 48 im Mantelblech 47 hinist, d.h. eine Anordnung, bei welcher die Wasser- durch, wie dies besonders deutlich in Fig. 11 darteilchen der Strahlen 26' zunächst auf die feinporige 25 gestellt ist. Die Druckwasserstrahlen 61 entsprechen durchlässige Bahn 22 auf treffen, um dann auf die den Strahlen 26 in den zuvor beschriebenen Bei-Fasern des Wirrfaservlieses 23' einzuwirken, so erhält spielen.

man, wie bereits erwähnt, ein praktisch dreidimen- Das in an sich bekannter Weise hergestellte Wirr-

sionales Faserstofferzeugnis, welches aus einer im faservlies 62 wird der Maschine in Höhe der oberen wesentlichen flachen ebenen Bahn eines ungewebten 30 Umlenkwalze 51 des Siebbandes 50 zugeführt und auf Textilfaserstoffes besteht, aus dem an den Kreuzungs- dieses aufgelegt. Das Siebband 50 nimmt das homopunkten der Faserbündel bzw. -gruppen 30 nach einer gene Wirrfaservlies 62 mit und führt es zwischen sich Seite hin noppenartige Faserbüschel 31 hervorragen, und dem Mantelblech 47 der Trommel 46 über einen wie dies besonders deutlich aus F i g. 16 hervorgeht. relativ großen Winkelbereich der Trommel 46 herum. Hierbei wird ein Teil der außerhalb der Öffnungen 24' 35 Dabei passiert das Wirrfaservlies 62, welches zwischen in der flüssigkeitsdichten Bahn 21' liegenden Fasern dem grobgelachten Mantelblech 47 der Trommel 46 durch die Einwirkung der Wasserteilchen bzw. Strah- und dem durchlässigen feinporigen Siebband 50 liegt, len zu mehr oder weniger lockeren Faserbündeln bzw. bei der gemeinsamen Bewegung dieser Teile den Wirrgruppen 30 geformt und ein anderer Teil in die Öff- kungsbereich der Druckwasserstrahlen 61, die, indem nungen 24 in der Bahn 21 gedrängt, wo sie sich mit- 40 sie durch die Anordnung hindurchtreten, für die geeinander vermischen und in wahlloser Anordnung wünschte Neuordnung und Neuorientierung der Faverschlingen und so Faserbüschel 31 in Noppenform sern innerhalb des Faservlieses 62 sorgen, bilden, die aus der Ebene des fertigen ungewebten Es ist aber ebensogut möglich, die Anordnung

Textilfaserstoffes herausragen und somit dem Erzeug- umzukehren, d. h. die Trommel mit einem feinporigen nis einen dreidimensionalen Charakter mit relativ gro- 45 Siebband zu belegen, ein grobgelochtes Band ähnlich ßem Volumen geben. wie das Siebband 50 um die Trommel herumzuführen,

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen zwischen dem und der Trommeloberfläche das zu Verfahrens und zur industriellen Produktion von un- behandelnde Wirrfaservlies 62 geführt ist, und die gewebten Faserstoffen in besonderem Maße geeignete Sprühdüsen 60 außerhalb der Trommel anzuordnen, Maschine ist an Hand eines bevorzugten Ausfüh- 50 die nunmehr die Druckflüssigkeitsstrahlen 61 von rungsbeispieles in Fig. 10 der Zeichnungen dar- außen gegen das um die Trommel herumgeführte gestellt. In einem Gestell 41, bestehend aus einem grobgelochte Band sprühen.

Bodenrahmen 42, Stützen 43 und Trägern 44, ist bei- An Stelle der Sprühdüse 60 kann auch jede andere

spielsweise mittels der Rollen 45 die Trommel 46 frei geeignete Vorrichtung Verwendung finden, welche drehbar gelagert. Die Trommel 46 ist an ihrem 55 Flüssigkeitsstrahlen 61 gegen die Trommel 46 aus-Außenumfang mit einem Mantelblech 47 bekleidet, treten läßt.

welches zahlreiche, in regelmäßigen Mustern angeord- Vorteilhafterweise wird bei der Vorrichtung nach

nete Löcher 48 aufweist; das gelochte Mantelblech47 Fig. 10 das Siebband 50 mittels einer der Umlenkentspricht der mit Löchern 24 versehenen Bahn 21 in rollen angetrieben. Es ist aber auch ebensogut mögden F i g. 1 bis 9. An dem Mantelblech 47 der Trom- 60 Hch, die Trommel 46 anzutreiben. Nachdem das mel 46 liegt über einen großen Teil des Umfanges ein Faservlies 62 über einen großen Winkelbereich um Teil 49 des endlosen feinporigen Siebbandes 50 an, die Achse der Trommel 46 herumgeführt worden ist, welches im oberen Bereich der Trommel 46 über die wird es im oberen Bereich der Trommel 46 von dem an den horizontalen Schienen 44 des Gestelles 41 ge- Mantelblech 47 durch das Siebband 50 abgehoben lagerten Walzen 51 bzw. 52, 53 und 54, im Bereich 65 und mit diesem über die Walzen 53 und 54 geführt, des Bodenrahmens 42 über die Walzen 55 bzw. 56 ge- Hinter der obersten Walze 54 wird die ungewebte führt ist. Das Siebband 50 entspricht somit der durch- Faserstoffbahn 62' von dem Siebband 50 abgehoben, lässigen feinporigen, mit kleinen öffnungen versehe- welches der unteren Umlenkwalze 56 zugeführt wird.

Die aus den Sprühdüsen 60 austretenden Wasserstrahlen 61 sollen möglichst radial gegen die Innenfläche des grobgelochten Mantelbleches 47 der Trommel 46 gesprüht werden, so daß sie im wesentlichen senkrecht auf die Innenfläche auftreffen. Bei einer Trommel mit einem Innendurchmesser von etwa

75 cm hat sich ein Abstand der Sprühdüsen 60 von der inneren Oberfläche des Mantelbleches 47 in der Größe von etwa 15 cm als besonders günstig erwiesen. Weiterhin ist es wesentlich, daß die radiale Geschwindigkeit der Druckwasserstrahlen 61 beträchtlich größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 46 ist; sie sollte in etwa das Doppelte der Umfangsgeschwindigkeit betragen.

Eine weitere Ausführungsform einer Maschine für die kontinuierliche industrielle Herstellung ungewebter Faserstoffbahnen unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus Fig. 12 ersichtlich. Bei dieser Maschine werden zwei endlose, umlaufende Bänder 71 und 72 um je ein Paar achsparallel zueinander gelagerte Umlenkwalzen 73 bzw. 74 geführt. In dem Bereich, in dem die beiden Bänder 71 und 72 einander zugekehrt sind, liegen sie dicht aneinander an bzw. schließen zwischen sich das zwischen diese eingeführte Wirrfaservlies 75 ein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das untere endlose, umlaufende Band 71 mit zahlreichen größeren Öffnungen

76 versehen, die wiederum den Öffnungen 24 in der Bahn 21 entsprechen. Das obere Band 72 ist wiederum ein feinporiges, mit kleinen Öffnungen versehenes Siebband, oberhalb dessen eine Wasserstrahlsprüh¹ vorrichtung 77 angeordnet ist. Aus den Sprühdüsen 78 der Sprühvorrichtung 77 treten Druckwasserstrahlen 79 aus, die senkrecht auf die parallel zueinandergeführten Bänder 72 und 71 auftreffen bzw. durch diese hindurchtreten, wobei sie die Fasern im Wirrfaservlies 75 in gewünschter Weise ordnen und orientieren. Vorteilhafterweise' befinden sich unter den Bändern 71, 72 im Bereich der Sprühvorrichtung

77 Stützwalzen 80, die auf den Achsen 81 frei drehbar gelagert sind.

Selbstverständlich kann auch bei dieser Maschine die Anordnung umgekehrt vorgesehen sein, d. h., daß das grobgelochte, endlos umlaufende Band oberhalb und das feinporige, mit kleinen Öffnungen versehene Siebband 72 unterhalb des Wirrfaservlieses 75 liegt.

In weiterer Ausbildung der Maschine nach Fig. 12 kann unterhalb der Bänder 71, 72 und unmittelbar unter der Sprühvorrichtung 77 zwischen den Stützwalzen 80 eine Wasserabzugsvorrichtung 82 angeordnet sein, wie dies insbesondere aus F i g. 13 hervorgeht. Diese Wasserabzugsvorrichtung 82 besteht aus einem allseitig geschlossenen Kasten 83, über dessen obere Wandung 84, in welcher sich zahlreiche Durchtrittsöffnungen 85 für das abzusaugende Wasser befinden, die Bänder 71 und 72 mit dem zwischen ihnen liegenden Vlies 75 geführt werden. In den Absaugkasten 83 mündet das an eine Vakuumpumpe angeschlossene Absaugrohr 86. Die zusätzliche Anbringung einer Vakuumabsaugvorrichtung 82 fördert die Entwässerung des Wirrf aservlieses 75, so daß es möglich ist, die Bewegungsgeschwindigkeit der umlaufenden Bänder 71, 72 erheblich zu erhöhen, was für die industrielle Nutzung der Maschine von wesentlicher Bedeutung ist.

An Stelle nur einer Sprühvorrichtung 77 können mehrere derartige Vorrichtungen einschließlich einer unter den Bändern 71, 72 angeordneten Absaugvorrichtung 82 in der Bewegungsrichtung der Bänder hintereinanderliegend angeordnet sein.

Wie bereits dargelegt, bestimmen im wesentlichen die Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeitsstrahlen

•5 in der grobgelochten Bahn die Struktur und das Aussehen des fertigen ungewebten Faserstoffes. Diese Durchtrittsöffnungen können eine unterschiedliche Form und Größe haben und regelmäßig oder unregelmäßig in bestimmter Musterung angeordnet sein, um

ιό dem Faserstoff ein bestimmtes charakteristisches Aussehen zu geben. Um nun aber diesen Faserstoff in bestimmter Weise zu kennzeichnen, beispielsweise durch bestimmte Markierungen, Warenzeichen od. dgl., die in der Fläche des Faserstoffes als geschlossene, d.h. also nicht durchbrochene Flächen oder flächige Linien erscheinen, schließt man in der grobgelochten Bahn einen Teil der Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeitsstrahlen in der gewünschten Form oder deckt diese entsprechend ab, um zu verhindern, daß aus diesen vorbestimmten, abgedeckten oder verschlossenen Öffnungen die Flüssigkeitsstrahlen hindurchtreten.

In Fig. 14 ist dargestellt, wie beispielsweise die grobgelochte Bahn 21 mit dünnen Platinen 91 in Buchstabenform abgedeckt ist, um an den Stellen, an denen diese Platinen 91 angebracht sind, die Durchtrittslöcher 24 abzudecken, um zu verhindern, daß Strahlen durch die abgedeckten Löcher hindurchtreten. Auf diese Art läßt sich in einfacher Weise eine Musterung durch flächige Markierungen in dem ungewebten Faserstoff erreichen.

Bei der Herstellung eines ungewebten Faserstoffes mit dreidimensionalem Charakter verwendet man eine Anordnung nach den F i g. 7 bzw. 9. Bei dieser ist die durchlässige, feinporige, mit kleinen Öffnungen versehene Bahn 22 den gegen sie gesprühten Wasserstrahlen zugekehrt, so daß die Fasern des Wirrfaservlieses 23 zum Teil in die Öffnungen 24 der grobgelochten Bahn 21 zur Bildung der die Ebene des ungewebten Faserstoffes beträchtlich überragenden, aus Faserbüscheln bestehenden Noppen hineingedrückt werden. Zwischen den Noppen 31 erstrecken sich sternförmig von diesen ausgehende und sie miteinander verbindende Faserbündel bzw. Fasergruppen 30.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines ungewebten Faserstoffes aus einem homogenen Faserstoffvlies, bei dem die Einzelfasern der Bahn durch eine Vielzahl zeitlich aufeinanderfolgend wirkender Verschiebekräfte aus ihrer homogenen Lage in eine unhomogene Lage übergeführt werden, wobei bestimmte Zonen geringerer und erhöhter Faserdichte entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern bzw. Fasergruppen unmittelbar durch Ströme eines flüssigen oder gasförmigen Mediums verschoben werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit Öffnungen für den Durchtritt von Strömen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums versehene Auflage oder Unterlage (21; 22) aus an sich flüssigkeits- oder gasdichtem Material über oder unter dem zu behandelnden, gegebenenfalls gestützten Faserstoffvlies (23).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Faserstoff-

vlies (23) zwischen einer flüssigkeits- oder gasdurchlässigen Werkstoffbahn (22) mit feinen, dicht beieinanderliegenden öffnungen (25) und einer aus an sich flüssigkeits- oder gasdichtem Material bestehenden und mit mit größeren Durchtrittsöffnungen (24) für die Flüssigkeit oder das Gas ausgestatteten Werkstoffbahn (21) geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffbahn (21) mit den größeren Öffnungen (24) von der mit Löchern (48) versehenen zylindrischen Wandung (47) einer rotierenden Trommel (46) gebildet wird, an die die feinporige Werkstoffbahn (22) in Form eines endlosen, über Walzen umgelenkten Bandes (50) das Faserstoffvlies (62, 62') andrückt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei endlose, umlaufende, über Umlenkwalzen (73,74) geführte Bänder (71,72) parallel zueinander und unter Einschluß des Faserstoffvlieses (75) dicht aneinander anliegend angeordnet sind, von denen eines mit den größeren Durchtnttsöffnungen (76) versehen und das andere feinporig ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Faserstoff vlies (62; 75) abgekehrten Seite einer der

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dieses abdeckenden Werkstoffbahnen (47; 71) zahlreiche gegen diese gerichtete Flüssigkeitsoder Gasstrahldüsen (60; 78) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Werkstoffbahnen (21, 22; 47,50; 71, 72), zwischen denen das Faserstoff vlies (23; 62; 75) geführt ist, über die mit öffnungen (85) versehene Wandung (84) einer Vakuumkammer (82) geführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (24; 48; 76) für die Flüssigkeitsoder Gasströme (61; 79) in regelmäßigem Muster angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Werkstoffbahnen (21, 22; 47, 50; 71, 72) Flächen bzw. flächige Abdeckungen od. dgl. (91) mit bestimmter Form aufweisen, welche den Durchtritt der die Fasern des Faservlieses (23; 62; 75) ordnenden Teilströme eines flüssigen oder gasförmigen Mediums verhindern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 40 878, 48 639, 266,166 654, 558 849, 662 050.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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