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WO1994001610A1 - Verfahren zum erzeugen von faservliesbändern aus ungeordneten fasern - Google Patents

Verfahren zum erzeugen von faservliesbändern aus ungeordneten fasern Download PDF

Info

Publication number
WO1994001610A1
WO1994001610A1 PCT/CH1992/000142 CH9200142W WO9401610A1 WO 1994001610 A1 WO1994001610 A1 WO 1994001610A1 CH 9200142 W CH9200142 W CH 9200142W WO 9401610 A1 WO9401610 A1 WO 9401610A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
needle
combs
opening roller
fiber material
roller
Prior art date
Application number
PCT/CH1992/000142
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
René Gloor
Alfred Beeler
Original Assignee
Zellweger Uster Ag
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
Application filed by Zellweger Uster Ag filed Critical Zellweger Uster Ag
Priority to US08/204,335 priority Critical patent/US5426824A/en
Priority to PCT/CH1992/000142 priority patent/WO1994001610A1/de
Priority to EP92914100A priority patent/EP0603192B1/de
Priority to DE59208506T priority patent/DE59208506D1/de
Publication of WO1994001610A1 publication Critical patent/WO1994001610A1/de

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Classifications

    • 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
    • D04H1/72—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 randomly arranged
    • D04H1/736—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 randomly arranged characterised by the apparatus for arranging 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 method for producing uniform non-woven fiber tapes from disordered fiber material according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 13.
  • the disordered fiber material e.g. Cotton in flake form
  • nonwoven tapes with a parallel fiber layer. These tapes are then used as a sample for obtaining quality measurements on the fiber material and, in the form of continuous non-woven tapes, as a preliminary stage in the production of threads or yarns from the fiber material.
  • Known devices for dissolving fiber flakes usually consist of a pair of feed rollers and a dissolving drum. A subsequent drum takes over the dissolved material, stores it or transports it further.
  • the A pair of feed rollers ensures the controlled material handling, which is essential in view of the high degree of opening required for the fiber flakes.
  • pulping devices for fiber flakes there is a need to produce the desired sliver as far as possible without damaging the fiber.
  • Devices of this type according to the prior art for example cards, have a high throughput, but the fibers are damaged to a considerable extent.
  • the pair of feed rollers When disordered fiber material is fed by means of a pair of feed rollers to an opening roller provided with a "card clothing”, the opening roller is released and a uniform nonwoven fabric is obtained therefrom.
  • the pair of feed rollers preferably moves at a lower peripheral speed than the opening roller.
  • At least one feed roller can also be provided with a "card clothing", the elements of this "clothing” running counter to the direction of rotation of the food roller.
  • the pair of feed rollers selectively hold the still disordered fiber material in line, while the "Card clothing” of the opening roller continuously grips and dissolves part of the fibers. A fiber fleece is then made on the subsequent doubling roller.
  • the "card clothing” of a roller is understood to mean the application of a series of narrow strips on the lateral surface of the roller, which are usually covered with teeth or ticks, either in the direction of rotation or inclined towards them.
  • a corresponding design of the outer surface of the roller itself which can be created, for example, by engraving or rolling and with which teeth or ticks are attached to the outer surface of the roller, can be referred to as a clothing.
  • teeth and ticks are summarized below under the term "tick”.
  • the individual fibers of the disordered fiber material are only retained on one line. If the opening roller pulls on a longer fiber, the remaining fibers behind the retention line are drawn towards the feed rollers. As a result, there is always an excess of fiber material between the feed rollers, whereby the selective effect of the clothing on one of the two feed rollers is reduced more and more. Finally, the fiber material is clamped again. If a fiber is now caught by the release roller, the retention force is so great that the fiber is torn off. The resulting nonwoven web therefore no longer has the quality characteristics of the disordered fiber material and can therefore no longer be regarded as a fully representative sample. The torn pieces of the long fibers also reduce the quality of the yarn if the nonwoven web is used as a preliminary stage for yarn production.
  • a device for end-arranging fibers for a fiber length measurement is further known, in which a non-woven fabric is inserted into a needle transport device consisting of a plurality of needle combs and is cyclically transported by this to a pliers device with which the non-woven fabric is used a sample can be taken.
  • the needle transport device in this known device consists of a "needle bed". This term is to be understood as a series of parallel combs with needles that can be moved transversely to the comb direction. During the resting cycle of the nonwoven, the foremost comb of the needle bed in the direction of transport is moved into the last position of a lower row of combs with the transport direction reversed.
  • the comb of this lower row of combs which is in the foremost position, is simultaneously moved back into the needle bed as the rearmost comb.
  • the needle bed has no significant influence on the alignment of the fibers in the nonwoven.
  • the needle bed only serves to hold the fleece in place during the extraction of a partial sample to determine the fiber length distribution.
  • needle transport systems from N.Schlumberger & Cie. That are already on the market.
  • NSC known, for example under the name "Intersecting stretch GN 6" (company prospect Intersecting stretch GN6, pages 8/9, as well as company prospect GN6, page 5) or "chain stretch GC13" (company prospect page 5), in which instead of a pair of pliers (as with the EP -Bl 0 247 420) a pair of rollers is mounted and with which slivers or nonwovens can be combed, de-felted and doubled.
  • these known needle transport systems or needle drawing systems are not suitable for dissolving disordered fiber material.
  • the invention has for its object to provide a method by means of which a uniform nonwoven web can be produced from disordered and undissolved fiber material better than in the known methods with the greatest possible protection of the fiber quality, in particular the fiber length distribution.
  • the invention achieves the stated object with a method which has the features of claim 1 and a device which has the features of claim 13.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an apparatus for performing the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a modified device for carrying out the method according to the invention
  • Fig. 3 shows a partial section through a needle drafting system according to the prior art
  • FIG. 4 shows a partial section analogous to FIG. 3 through a device according to the invention.
  • the device 1 shown in Fig. 1 consists of an open storage container 2, in which unordered fiber material 3 is located, a pair of feed rollers 4, 5 with a first feed roller 4 and a second feed roller 5, a needle bed 6 with an upper row 11 of combs and a lower row of combs 12, which consists of individual combs 7, i occupied by needles, which engage in an undissolved nonwoven web 10 to be manufactured by the device and which move with a transport device, not shown, from the feed roller pair 4, 5 towards the opening roller 8 move there.
  • Further details of the needle bed 6, in particular about their transport device, are described in EP-Bl 0 247 420 and, moreover, from the above-mentioned devices on the market, for example from the company N. Schlumberger & Cie. known.
  • the opening roller 8 is followed by a drum 9, preferably in the form of a doubling roller, on which the dissolved fibers are doubled, which ultimately results in the dissolved nonwoven web 10.
  • the fibers detected by the opening roller 8 are immediately pulled out of the nonwoven fabric and transported as a single fiber onto the spool 9, which results in a uniform, dissolved nonwoven web 10. Through this pull-out process, the tufts of different densities are dissolved.
  • the disordered and undissolved fiber material 3 lying in the storage container 2 is continuously detected and discharged by the feed roller pair 4, 5 in small quantities against this supply.
  • the nonwoven web 10 is pre-formed between the feed rollers 4, 5 runs with the combs 7, i of the needle bed 6 to the opening roller 8 and further to the drum 9 (preferably in the form of a doubling roller), with the transition of the disordered fiber material with each transition 3 is perfected into a nonwoven web 10 made of dissolved fibers.
  • the needle bed 6 runs slightly faster than the peripheral speed of the feed rollers 4.5, so that no windings can occur between the feed rollers 4.5.
  • the pair of feed rollers 4, 5 carries the quantities of fiber material 3 to be drawn off to the needle bed 6, which consists of combs 7, i which can be moved individually in the direction of the nonwoven web 10 and have needles.
  • the needles of the combs 7, i take the fiber material 3 with them.
  • the fiber material 3 is converted into a nonwoven web 10.
  • dissolution is understood to mean the increase in the orderly state of a fiber structure, fibers which are strongly interlocked being pulled apart or “separated”. This dissolution takes place at the transition of the nonwoven web 10 to the opening roller 8.
  • the combs 7, i are continuously exchanged cyclically by the transport device and moved along the needle bed 6.
  • the movement of the transport device can be done continuously or intermittently.
  • the needle bed 6 must expediently be longer than the largest fiber length that occurs.
  • the needle bed 6 can also be realized in the form of a pair of needle bands 16.
  • the two needle belts 16 equipped with needles 17 each run on two pairs of drive cylinders 22.
  • the drive cylinders 22 (not shown in the drawing) can be driven by an electric motor and can be controlled together with the other elements of the device 1.
  • the two needle ribbons 16 are arranged parallel to one another in such a way that their needles 17 engage one another and can thereby take the fiber material 3 with them.
  • the respective pairs of drive cylinders 22 of the two needle belts 16 are to be moved in opposite directions, so that the parts of the two needle belts 16 lying against one another move in the same direction in the direction of the opening roller 8. •
  • the remaining elements of this modified device have already been described in connection with FIG. 1.
  • the advantage of this modified version is that the mechanics are less complex and therefore cheaper.
  • a limiter 13 is expediently installed between the opening roller 8 and the needle transport device 6; 16, which prevents the fibers from being lifted vertically out of the needles 7; 17 by the opening roller 8, which results in a reduction retention force and deterioration in resolution.
  • a hold-down 14 is expediently attached to a lever 15 between the opening roller 8 and the drum 9 (preferably in the form of a doubling roller). In the case of multi-layer nonwoven tape application on the drum 9, this hold-down device 14 ensures that the fiber or nonwoven tape portions previously applied to it are held down before, for example, a new nonwoven tape portion is added.
  • At least one of the feed rollers 4, 5 can have knobs, that is to say wart-like elevations on their lateral surfaces, or a garnish with hooks opposite to their running direction in order to produce a better fiber feed.
  • the opening roller 8 is expediently equipped with a set, the hooks of which are in the running direction of the opening roller 8.
  • the drum 9, which is preferably in the form of a doubling roller, should also be equipped with a set with hooks in the running direction in order to be able to take over the dissolved fibers on the opening roller 8.
  • the peripheral speed of the spool 9 must be greater than that of the opening roller 8.
  • the changes in the fiber length distribution are the. minimal process according to the invention.
  • the inventive resolution of the fibers takes place between the needle transport device 6; 16 and the opening roller 8.
  • the Nadeltransportv ⁇ rraum '6; 16 8 generates the retaining force and the opening roller pull-out force. These two forces must be optimally coordinated; if both forces are too great, the fiber will be torn; if both forces are too small, the achievable resolution is poor.
  • the advantage of the method according to the invention is that the retention force is selective and extensive. In this context, selective means that each fiber is held back individually by a few needles, depending on its length. In the usual clamping methods according to the prior art, the fibers are clamped on a line, which leads to an excessively high retention force and thus to fiber damage.
  • the fibers behind the retention line are increasingly compressed, which leads to an increase in retention force and damage to the fibers.
  • 3 and 4 the problem of the fiber hook is shown.
  • the take-off device consists of a pair of rollers 18, 19 which clamps the fibers in a line and pulls them out of the fiber material in this way, the fiber 20 is forcibly destroyed.
  • this problem is solved in the method according to the invention by using an opening roller 8 with sets.
  • the fiber 20 forming a check mark is only taken over by the release roller 8 when the retaining needle has been removed.
  • the pull-off forces are therefore also selective, in contrast to the clamping line in the "needle drafting system" according to the prior art (FIG. 3).
  • the fiber length distribution is thus better preserved in the method according to the invention than in the previously known methods.
  • the method according to the invention thus achieves the task of producing a uniform nonwoven web 10 from disordered fiber material 3 better than the methods which have become known, with the greatest possible protection of the fiber quality, in particular the fiber length distribution.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Faservliesbändern (10) beschrieben, bei dem das in einem Vorratsbehälter (2) befindliche ungeordnete Fasermaterial (3) von einem Speisewalzenpaar (4, 5) an ein Nadelbett (6) ausgetragen wird. Kämme (7, i) des Nadelbettes (6) nehmen das ausgetragene Fasermaterial (3) mit, so dass ein Faservliesband (10) entsteht. Das Nadelbett (6) überträgt das gebildete Faservliesband (10) an eine Auflösewalze (8), wodurch die Auflösung des Faservliesbandes (10) weiter verbessert wird. Diese Faservliesbandbildung verläuft faserschonender als bei bisher bekannten Verfahren und verändert insbesondere die Faserlängen-Verteilung nur unwesentlich.

Description

VERFAHREN ZUM ERZEUGEN VON FASERVLIESBÄNDERN AUS UNGEORDNETEN FASERN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von gleichmäs- sigen Faservliesbändern aus ungeordnetem Fasermaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
Für die qualitative und quantitative Prüfung von textilen Fasern existieren zahlreiche Verfahren und Apparaturen. Bei vielen Prüfverfahren kann das ungeordnete Fasermaterial, z.B. Baumwolle in Flockenform, nicht sofort gemessen werden, sondern ist zunächst in Faservliesbänder mit parallelisierter Faserlage aufzubereiten. Diese Bänder werden dann als Probemuster zur Gewinnung von Qualitätsmesswerten am Fasermaterial sowie, in Form von Endlos-Faservliesbändern, als Vorstufe bei der Herstellung von Fäden oder Garnen aus dem Fasermaterial verwendet.
Bekannte Geräte zur Auflösung von Faserflocken bestehen üblicherweise aus einem Speisewalzenpaar und einer Auflöse¬ trommel. Ein nachfolgender Tambour übernimmt das aufgelöste Material, speichert es oder transportiert es weiter. Das Speisewalzenpaar sorgt für die im Hinblick auf den hohen erforderlichen Öffnungsgrad der Faserflocken unerlässliche kontrollierte Materialführung. Bei solchen Auflösevorrichtungen für Faserflocken besteht das Bedürfnis das gewünschte Faserband möglichst ohne Faserschädigung herzustellen. Geräte dieser Art gemäss dem Stand der Technik, beispielsweise Karden, weisen zwar einen hohen Durchsatz auf, doch werden dabei die Fasern in erheblichem Masse geschädigt. Bei Karden gemäss dem Stand der Technik ist es auch schon bekannt die Zuführwalzen zu strukturieren, z.B. durch Anbringen von Spiralen auf der Ober¬ fläche der Zuführwalzen oder einer Garnitur mit in Laufrichtung angeordneten häkchenartigen Elementen. Diese Strukturen haben vor allem die Aufgabe ein Festkleben der Fasern auf den Walzen zu verhindern. Ein selektives Rückhalten der Fasern ist mit diesen Strukturen nicht möglich, was zu einer erhöhten Faserschädigung der damit gewonnenen Faserproben führt.
Beim Zuführen von ungeordnetem Fasermaterial mittels eines Speisewalzenpaars an eine mit einer "Kardengarnitur" versehene Auflösewalze, wird dieses aufgelöst und daraus ein gleichmässiges Faservlies gewonnen. Dabei bewegt sich das Speisewalzenpaar vorzugsweise mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Auflösewalze. Mindestens eine Speisewalze kann ebenfalls mit einer "Kardengarnitur" versehen sein, wobei die Elemente dieser "Garnitur" entgegengesetzt der Umdrehungsrichtung der Speisewalze verlaufen. Das Speisewalzenpaar hält das noch ungeordnete Fasermaterial selektiv auf einer Linie zurück, während die "Kardengarnitur" der Auflösewalze kontinuierlich einen Teil der Fasern ergreift und auflöst. Auf der nachfolgenden Doublierwalze entsteht dann daraus ein Faservlies.
Unter der "Kardengarnitur" einer Walze wird in der Textiltechnik das Aufbringen einer Reihe von schmalen Bändern auf der Mantelfläche der Walze verstanden, die mit - meist entweder in der Umdrehungsrichtung oder gegen diese geneigten - Zähnchen oder Häkchen besetzt sind. Ebenso kann auch eine entsprechende Ausbildung der Mantelfläche der Walze selbst, die beispielsweise durch Gravieren oder Walzen entstanden sein kann und mit der Zähnchen oder Häkchen auf der Mantelfläche der Walze angebracht sind, als Garnitur bezeichnet werden. Im folgenden sollen der Kürze halber solche Zähnchen und Häkchen unter dem Begriff "Häkchen" zusammengefasst werden.
Bei dem genannten Verfahren werden die einzelnen Fasern des ungeordneten Fasermaterials nur auf einer Linie zurückgehalten. Zieht nun die Auflösewalze an einer längeren Faser, so werden hinter der Rückhaltelinie die übrigen Fasern zu den Speisewalzen hingezogen. Dadurch befindet sich immer ein Überschuss an Fasermaterial zwischen den Speisewalzen, wodurch die selektive Wirkung der Garnitur auf einer der beiden Speisewalzen immer mehr verringert wird. Schliesslich wird das Fasermaterial wieder geklemmmt. Wird nun eine Faser von der Auslösewalze erfasst, so ist die Rückhaltekraft so gross, dass die Faser abgerissen wird. Das sich ergebende Faservliesband besitzt daher nicht mehr völlig die Qualitätsmerkmale des ungeordneten Fasermaterials und kann daher nicht mehr als völlig repräsentatives Probemuster angesehen werden. Die abgerissenen Stücke der langen Fasern wirken sich aber auch qualitätsmindernd auf das Garn aus, wenn das Faservliesband als Vorstufe zur Garnherstellung verwendet wird.
Aus der EP-Bl 0 247 420 ist im weiteren ein Gerät zum Endenordnen von Fasern für eine Faserlängemessung bekannt, bei welchem ein Faservlies in eine aus einer Vielzahl von Nadelkämmen bestehende Nadeltransportvorrichtung eingelegt und von dieser taktweise zu einer Zangenvorrichtung transportiert wird, mit welcher dem Faservlies ein Muster entnommen werden kann. Die Nadeltransportvorrichtung bei diesem bekannten Gerät besteht aus einem "Nadelbett". Unter diesem Begriff soll eine Reihe paralleler, mit Nadeln besetzter Kämme, die quer zur Kammrichtung bewegt werden können, verstanden werden. Während des Ruhetaktes des Faservlieses wird der in der Zielrichtung des Transportes vorderste Kamm des Nadelbettes in die letzte Stellung einer unteren Kammreihe mit umgekehrter Transportrichtung gefahren. Der in der vordersten Stellung befindliche Kamm dieser unteren Kamm¬ reihe wird gleichzeitig als hinterster Kamm in das Nadelbett zu¬ rückgefahren. Während des Transportes hat das Nadelbett keinen wesentlichen Einfluss auf die Ausrichtung der Fasern im Faservlies. Das Nadelbett dient lediglich dazu, das Vlies während des Gewinnens einer Teilprobe zur Bestimmung der Faserlängen- Verteilung festzuhalten. Es sind weitere, bereits auf dem Markt befindliche Nadeltransportsysteme der Firma N.Schlumberger & Cie. NSC bekannt, z.B. unter der Bezeichnung "Intersectingstrecke GN 6" (Firmenprospekt Intersectingstrecke GN6, Seiten 8/9, sowie Firmenprospekt GN6, Seite 5) oder "Kettenstrecke GC13" (Firmenprospekt Seite 5), bei welcher anstatt einer Zange (wie bei der EP-Bl 0 247 420) ein Walzenpaar montiert ist und mit welchem Faserbänder, oder Faservliese gekämmt, entfilzt und doubliert werden können. Zur Auflösung von ungeordnetem Fasermaterial sind diese bekannten Nadeltransportsysteme, bzw. Nadelstreckwerke jedoch nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaf¬ fen, mit dem aus ungeordnetem und unaufgelöstem Fasermaterial besser als bei den bekannt gewordenen Verfahren unter höchst¬ möglicher Schonung der Faserqualität, insbesondere der Faserlängen-Verteilung, ein gleichmässiges Faservliesband her¬ stellbar ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie einer Vorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 13 aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche zugleich das Funktionsprinzip erläutern, sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 stellt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dar;
Fig. 2 stellt eine schematische Darstellung einer modifizierten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dar;
Fig. 3 stellt einen partiellen Schnitt durch ein Nadelstreckwerk nach dem Stand der Technik dar; und
Fig. 4 stellt einen zur Fig. 3 analogen partiellen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung dar.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 besteht aus einem offenen Vorratsbehälter 2, in dem ungeordnetes Fasermaterial 3 liegt, einem Speisewalzenpaar 4,5 mit einer ersten Speisewalze 4 und einer zweiten Speisewalze 5, einem Nadelbett 6 mit einer oberen Kammreihe 11 und einer unteren Kammreihe 12, welche aus einzelnen mit Nadeln besetzten Kämmen 7,i besteht, die in ein von der Vorrichtung zu fertigendes, noch unaufgelöstes Faservliesband 10 eingreifen und die sich mit einer nicht gezeichneten Trans¬ porteinrichtung von dem Speisewalzenpaar 4,5 in Richtung auf die Auflösewalze 8 hin bewegen. Weitere Details des Nadelbettes 6, insbesondere über deren Transportvorrichtung, sind in der EP-Bl 0 247 420 beschrieben und im übrigen aus den obenerwähnten auf dem Markt befindlichen Geräten, z.B. der Firma N.Schlumberger & Cie. bekannt.
Auf die Auflösewalze 8 folgt ein Tambour 9, vorzugsweise in Form einer Doublierwalze, auf der die aufgelösten Fasern doubliert werden, was schliesslich das aufgelöste Faservliesband 10 ergibt.
Da die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze 8 viel grösser ist als die Transportgeschwindigkeit des Nadelbettes 6, werden die durch die Auflösewalze 8 erfassten Fasern sofort aus dem Faservlies herausgezogen und als Einzelfaser auf den Tambour 9 transportiert, woraus ein gleichmässiges, aufgelöstes Faservlies¬ band 10 entsteht. Durch diesen Auszugsvorgang werden somit die unterschiedlich dichten Faserbüschel aufgelöst.
Das im Vorratsbehälter 2 liegende ungeordnete und unaufgelöste Fasermaterial 3 wird durch das Speisewalzenpaar 4,5 in gegen diesen Vorrat kleinen Mengen kontinuierlich erfasst und ausgetragen. Dabei wird das Faservliesband 10 zwischen den Speisewalzen 4,5 vorgebildet, läuft mit den Kämmen 7,i des Nadelbetts 6 zu der Auflösewalze 8 und weiter zu dem Tambour 9 (vorzugsweise in Form einer Doublierwalze) , wobei mit jedem Übergang die Wandlung des ungeordneten Fasermaterials 3 in ein Faservliesband 10 aus aufgelösten Fasern vervollkommnet wird. Das Nadelbett 6 läuft geringfügig schneller, als die Umfangsgeschwindigkeit der Speisewalzen 4,5 beträgt, damit zwischen den Speisewalzen 4,5 keine Wickel entstehen können. Das Speisewalzenpaar 4,5 trägt die abzuziehenden Mengen des Faser¬ materials 3 an das Nadelbett 6 aus, das aus einzeln in Richtung des Faservliesbandes 10 beweglichen, mit Nadeln besetzten Kämmen 7,i besteht. Die Nadeln der Kämme 7,i nehmen das Fasermaterial 3 mit. Durch diesen Vorgang wird das Fasermaterial 3 in ein Faservliesband 10 gewandelt. Unter "Auflösung" versteht man in der Textilindustrie die Erhöhung des Ordnungszustandes eines Fasergebildes, wobei stark ineinander verhakte Fasern auseinandergezogen oder "vereinzelt" werden. Diese Auflösung erfolgt beim Übergang des Faservliesbandes 10 auf die Auflösewalze 8.
Die nicht gezeichnete Transporteinrichtung des Nadelbetts 6 veranlasst zusätzlich folgende Bewegungen: Jeweils der am weitesten den Speisewalzen 4,5 zugewandte Kamm 7,n der oberen Kammreihe 11 wird im Verlauf der Transportbewegung in die am weitesten den Speisewalzen 4,5 zugewandte Kammstellung 7,1 des Nadelbettes 6 überführt. Gleichzeitig wird der am weitesten der Auflösewalze 8 zugewandte Kamm 7,n/2 des Nadelbettes 6 in die am weitesten der Auflösewalze 8 zugeordnete Kammstellung 7,n/2+l der oberen Kammreihe 11 überführt. So werden die Kämme 7,i durch die Transporteinrichtung dauernd zyklisch ausgetauscht und längs des Nadelbetts 6 bewegt. Die Bewegung der Transporteinrichtung kann kontinuierlich oder taktweise erfolgen. Das Nadelbett 6 muss zweck ässigerweise länger sein, als der grössten auftreten Fa¬ serlänge entspricht.
Auf der Seite des Nadelbettes 6, auf der das Faservliesband 10 läuft, befindet sich ein Eindrücker 12, der sich auf das Nadelbett 6 zu hin und her bewegt, dabei zwischen den Kämmen 7,i durchgreift und das Faservliesband 10 immer wieder in das Na¬ delbett 6 zurückschiebt. Dadurch kann im Gegensatz zu den "Nadelstreckwerken" gemäss dem Stand der Technik mit einem einseitigen Nadelbett gearbeitet werden.
Wie in Fig. 2 dargestellt kann das Nadelbett 6 auch in Form eines Paares von Nadelbändern 16 realisiert werden. Die beiden mit mit Nadeln 17 bestückten Nadelbänder 16 laufen auf je zwei Paaren von Antriebszylindern 22. Die Antriebszylinder 22 sind (zeichnerisch nicht dargestellt) elektromotorisch antreibbar und zusammen mit den übrigen Elementen der Vorrichtung 1 steuerbar. Die beiden Nadelbänder 16 sind parallel derart zueinander angeordnet dass ihre Nadeln 17 ineinandergreifen und dadurch das Fasermaterial 3 mitnehmen können. Zu diesem Zweck sind die jeweiligen Paare von Antriebszylindern 22 der :eiden Nadelbänder 16 gegenläufig zu bewegen, damit sich die aneinanderliegenden Partien der beiden Nadelbänder 16 gleichsinnig in Richtung zur Auflösewalze 8 hin bewegen. • Die übrigen Elemente dieser modifizierten Vorrichtung sind bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben. Der Vorteil dieser modifizierten Ausführung liegt in einer wenig aufwendigen und damit billigeren Mechanik.
Bei beiden Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 oder 2 ist zweckmässigerweise zwischen der Auflösewalze 8 und der Nadeltransportvorrichtung 6;16 ein Begrenzer 13 eingebaut, der verhindert, dass die Fasern durch die Auflösewalze 8 vertikal aus den Nadeln 7;17 gehoben werden, was eine Verringerung der Rückhaltekraft und eine Verschlechterung der Auflösung zur Folge hätte.
Zwischen der Auflösewalze 8 und dem Tambour 9 (vorzugsweise in Form einer Doublierwalze) ist zweckmässigerweise ein Niederhal¬ ter 14 an einem Hebel 15 angebracht. Dieser Niederhalter 14 sorgt bei mehrlagigem Faservliesbandauftrag auf dem Tambour 9 dafür, dass die vorher auf diesem aufgetragenen Faser- oder Faservliesbandanteile niedergehalten werden bevor beispielsweise ein neuer Faservliesbandanteil zugefügt wird.
Mindestens eine der Speisewalzen 4,5 kann Noppen, das heisst warzenartige Erhöhungen auf ihren Mantelflächen, oder eine Garni¬ tur mit Häkchen entgegengesetzt zu ihrer Laufrichtung besitzen, um einen besseren Fasereinzug zu erzeugen. Die Auflösewalze 8 ist zweckmässigerweise mit einer Garnitur ausgerüstet, deren Häkchen in der Laufrichtung der Auflösewalze 8 liegen. Auch der vorzugsweise in Form einer Doublierwalze vorhandene Tambour 9 sollte mit einer Garnitur mit Häkchen in der Laufrichtung ausgerüstet sein, um die aufgelösten Fasern auf der Auflösewalze 8 übernehmen zu können. Die Umfangsgeschwindigkeit des Tambours 9 muss grösser sein als diejenige der Auflösewalze 8.
Die Veränderungen der Faserlängenverteilung sind beim. erfindungs- ge ässen Verfahren minimal. Die erfindungsgemässe Auflösung der Fasern geschieht zwischen der Nadeltransportvorrichtung 6;16 und der Auflösewalze 8. Die Nadeltransportvσrrichtung' 6;16 erzeugt die Rückhaltekraft und die Auflösewalze 8 die Auszugskraft. Diese beiden Kräfte müssen optimal aufeinander abgestimmt sein; sind beide Kräfte zu gross, so wird die Faser zerrissen; sind beide Kräfte zu klein, so ist die erzielbare Auflösung schlecht. Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass die Rückhaltekraft selektiv und flächenhaft ist. Selektiv heisst in diesem Zusammenhang, dass jede Faser individuell, ihrer Länge entsprechend von ein paar Nadeln zurückgehalten wird. Bei den üblichen Klemmverfahren nach dem Stand der Technik werden die Fasern auf einer Linie geklemmt, was zu einer allzu hohen Rückhaltekraft und damit zu einer Faserschädigung führt. Bei einer Rückhaltung auf einer Linie werden die Fasern hinter der Rückhaltelinie zunehmend verdichtet, was zur Erhöhung der Rückhaltekraft und zur Schädigung der Fasern führt. In den Fig. 3 und 4 ist das Problem der Faserhäkchen dargestellt. Bei den Verfahren nach dem Stand der Technik kann, wie in Fig. 3 dargestellt, die Situation auftreten, dass die Nadelspitze 21 des Nadelkamms 7 von einer eine geschlossene Schlaufe bildenden Faser 20 umschlossen ist. Wenn die Abzugsvorrichtung, wie beim Stand der Technik aus einem Walzenpaar 18,19 besteht, welches die Fasern auf einer Linie klemmt und derart aus dem Fasermaterial zieht, so wird die Faser 20 zwangsweise zerstört.
Wie in Fig. 4 dargestellt wird dieses Problem beim erfindungsgemässen Verfahren durch den Einsatz einer Auflösewalze 8 mit Garnituren gelöst. Die ein Häkchen bildende Faser 20 wird erst dann von der Auslösewalze 8 übernommen, wenn die rückhaltende Nadel entfernt ist. Die Abzugskräfte sind also ebenfalls selektiv, im Gegensatz zu der Klemmlinie beim "Nadelstreckwerk" gemäss dem Stand der Technik (Fig. 3). Die Faserlängen-Verteilung wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren somit besser erhalten als bei den bisher bekannt gewordenen Verfahren.
Das erfindungsgemässe Verfahren löst somit die Aufgabe, aus unge¬ ordnetem Fasermaterial 3 besser als die bekannt gewordenen Ver¬ fahren unter höchstmöglicher Schonung der Faserqualität, insbesondere der Faserlängen-Verteilung, ein gleichmässiges Faservliesband 10 herzustellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Erzeugen von gleichmässigen Faservliesbändern (10) aus einem Vorrat ungeordneten Fasermaterials (3), bei dem das ungeordnete Fasermaterial (3) einer Auflösewalze (8) zugeführt wird, wobei das Fasermaterial (3) die Form eines Faservliesbandes (10) annimmt, dadurch gekennzeichnet, dass
A) die abzuziehenden Mengen des Fasermaterials (3) an ein Nadeltransportsystem (6;16) mit in Richtung des zu bildenden Faservliesbandes (10) beweglichen Nadeln (21;17) ausgetragen werden,
B) die Nadeln (21;17) das Fasermaterial (3) mitnehmen,
C) das Fasermaterial (3) im Nadeltransportsystem (6;16) bis an dessen Ende transportiert wird und dann an die Auflösewalze (8) ausgetragen wird,
D) das ausgetragene Fasermaterial (3) auf der Auflösewalze (8) vereinzelt wird, und
E) das auf der Auflösewalze (8) vereinzelte Fasermaterial (3) in Form eines Faservliesband (10) an einen Tambour (9) übergeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (3) mittels eines Speisewalzenpaars (4,5) ausgetragen wird.
3.. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadeltransportsystem (6;16) in Form eines Nadelbettes (6) realisiert ist, welches aus einzeln in Richtung des zu bilden¬ den Faservliesbandes (10) beweglichen, mit Nadeln (21) besetzten Kämmen (7,i) besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Nadelbett (6) in Richtung des Transportweges hintereinander stehenden Kämme (7,i) durch eine Transporteinrichtung bewegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung jeweils den am weitesten der Auflösewalze (8) zugewandten Kamm (7,n/2) des Nadelbettes (6) in die am weitesten der Auflösewalze (8) zugewandte Kammstellung (7,n/2+l) einer oberen Kammreihe (11) und den am weitesten den Speisewalzen (4, 5) zugewandten Kamm (7,n) der oberen Kammreihe (11) in die am weitesten den Speisewalzen (4, 5) zugewandte Kammstellung (7.1) des Nadelbettes (6) überführt, wodurch ein ständiger zyklischer Austausch der Kämme (7,i) und eine Bewegung der Kämme (7,i) des Nadelbetts (6) von den Speisewalzen (4, 5) zu der Auflösewalze (8) und denen der oberen Kammreihe (11) von der Auflösewalze (8) zu den Speisewalzen (4, 5) hin bewirkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, das der Transport kontinuierlich erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport taktweise erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Faservliesband (10) durch einen zwischen den Kämmen (7,i) durchgreifenden Eindrücker (12) im Nadelbett (6) zurückgehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindrücker (12) durch die Transporteinrichtung bewegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadeltransportsystem in Form zweier parallel zueinander ange¬ ordneter, mittels Antriebszylinder (22) bewegbarer Nadelbänder (16) realisiert ist, welche mit Nadeln (17) bestückt sind, welche längs der aneinanderliegenden Partien der beiden Nadelbänder (16) ineinandergreifen und dadurch das Fasermaterial (3) mitbewegen können.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Speisewalzen (4,5) kleiner ist, als die Geschwindigkeit der Nadeln (21;17) des Nadeltransportsystems (6;16) .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Geschwindigkeit der Nadeln (21;17) des Nadeltransportsystems (6;16) kleiner ist als die Umfangs¬ geschwindigkeit der Auflösewalze (8).
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüchen 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens aus einem Nadeltransportsystems (6;16), einer Auflösewalze (8), und einem Tambour (9) besteht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Speisewalzen (4,5) u fasst.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Nadeltransportsystems ein Nadelbett (6) mit Kämmen (7,i), einem Eindrücker (12) und eine obere Kammreihe (11) umfasst.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadeltransportsystem in Form zweier parallel zueinander angeordneter, mittels Antriebszylinder (22) bewegbarer Nadel¬ bänder (16) realisiert ist, welche mit Nadeln (17) bestückt sind, welche längs der aneinanderliegenden Partien der beiden Nadelbänder (16) ineinandergreifen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Speisewalzen (4,5) eine Garnitur mit Häkchen entgegen der Laufrichtung der Speisewalze (4,5) aufweist.
■ 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche mindestens einer Speisewalze (4,5) Noppen aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche der Auflösewalze (8) eine Garnitur mit Häkchen in der Laufrichtung der Auflösewalze (8) aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (9) in Form einer Doublierwalze realisiert ist, deren Mantelfläche eine Garnitur mit Häkchen in der Laufrichtung des Tambours (9) aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dublierwalze (9) ein Niederhalter (14) an einem Hebel (15) angebracht ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Nadelbettes (6) länger ist als die grösste auftretende Faserlänge.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auflösewalze (8) und dem Nadeltransportsystem (6;16) ein Begrenzer (13) zum Festhalten der Fasern innerhalb des Nadeltransportsystem (6;16) vorgesehen ist.
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