DE1144097B

DE1144097B - Verfahren zum Herstellen einer nahtartigen Verbindung zwischen einzelnen Bahnen oder Zuschnitten aus duennem Papier, Faservlies od. dgl. sowie Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1144097B
Application number: DEG32631A
Authority: DE
Inventors: Otto Butter
Original assignee: PFAFF PLASTIC GES fur IND TEC
Current assignee: PFAFF PLASTIC GES fur IND TEC
Priority date: 1961-06-16
Filing date: 1961-06-16
Publication date: 1963-02-21

Description

Verfahren zum-Herstellen einer nahtartigen Verbindung zwischen einzelnen Bahnen oder Zuschnitten aus dünnem Papier, Faservlies od. dgl. sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum.-HersteS len einer nahtartigen Verbindung zwischen einzelnen Bahnen oder Zuschnitten aus dünnem Papier, Faservliesen oder ähnlichen Stoffen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Verbindungen zwischen derartigen Bahnen oder Zuschnitten, wie sie etwa bei der Herstellung von wegwerfbarer Kleidung oder Wäsche anzufertigen sind; hat man bereits genäht: Dabei sind die bei dern Nähvorgang auftretenden Perforationen nachteilig und führen häufig entlang ir Nahtlinie-zu einem Zerreißen.
Zum Verbinden nichtthermoplastischer Materialien, wie Papier, Karton, ist es auch bereits bekannt, einen Thermoplast in Form eines Folienstreifens in-die Verbindungszone zwischen die Materialien einzuführen. Unter Wärme- und Druckenwirkung dringt der Folienstreifen in die zu verbindenden Materialien ein und stellt nach dem Abkühlen eine Verbindung her.
Das Einführen der Folienstreifen in die Nahtzone gestaltet sich aber insbesondere auch deswegen schwierig, weil zur Erreichung einer wirtschaftlichen Ferti gung eine Verbindungsherstellung zwischen den einzelnen Materialbahnen bzw. Zuschnitten beschleunigt vorgenommen werden muß, wobei auch der Thermoplast schnell in die Nahtzone einzuführen ist. Dabei steht der Kunststoffstreifen unter so großer Spannung, daß ein geradliniger Einlauf in die Nahtzone gewährleistet ist und ein wellenförmiges Einlegen mit Sicherheit vermieden wird. Bei der durchzuführenden Erwärmung des Folienstreifens kommt es aber in der Praxis häufig zu Durchschmelzungen, so daß der unter Zugwirkung stehende Folienstreifen abreißt. Dadurch ist nicht nur der Herstellungsprozeß gestört und er fährt eine Unterbrechung, sondern es treten auch fehlerhaft verschweißte Stellen bei den zu verbindenden Materialien auf, die anschließend herausgeschnitten werden müssen oder sogar zum Ausschuß führen.
Die Herstellung von Verbindungen unter Einführung von sehr dünnen Folienstreifen ist insofern schwierig, als diese so geringe Festigkeiten aufweisen, daß sie beim Auftreten geringster Zugbeanspruchungen zerreißen. Darüber hinaus macht sich bei derartig dünnen Folienstreifen die auftretende Dehnung unangenehm bemerkbar und verhindert das Entstehen einer einheitlichen Naht.
Schwierigkeiten bei der Einbringung eines thermoplastischen Bindemittels in die Verbindungszone ergeben sich bei den bekannten Herstellungsverfahren auch dann, wenn neben kontinuierlich herzustellenden Längsnähten an bahnförmigen Materialien auch in bestimmten Abständen Quernähte herzustellen sind.
Dabei muß diese Einbringung vor Anfertigung der Längsnaht erfolgen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich dementsprechend auf ein Verfahren zum Herstellen einer nahtartigen Verbindung zwischen einzelnen Bahnen oder Zuschnitten aus Materialien obengenannter Art unter Zugabe eines thermoplastischen Bindemittels in die Nahtzone, insbesondere unter Verwendung eines als Schweißmittelträger dienenden Fadens, der mit dem Thermoplasten versetzt ist, wobei dieser unter Wärme- und Druckeinwirkung eine Verbindung der Bahnen und Zuschnitte bewirkt.
Zur Herstellung von Flächenverbindungen zwischen einzelnen als Schichtstoff zu verwendenden Materialbahnen ist es bereits bekannt, parallel laufende, mit einem thermoplastischen Anteil versehene Fadenlagen zu verwenden, die eine schichtweise Verbindung der einzelnen Stoffe ermöglichen und diesen gleichzeitig bei auftretenden Zugbeanspruchungen eine gewisse Festigkeit verleihen; Zur Herstellung von nahtartigen Verbindungen zwischen Bahnen oder Zuschnitten aus dünnem Papier, Faservliesen oder ähnlichen Stoffen ist das bekannte Verfahren jedoch nicht anwendbar.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Verbindungsherstellung der Faden auf wenigstens eine Außenseite der übereinandergelegten Materialteile aufgebracht und der eingelagerte Thermoplast. anschließend von der Außenseite her in diese eingeschmolzen wird. Damit ist eine Möglichkeit gegeben, eine nahtartige Verbindung einfach und sicher herzustellen. Der prozentuale Anteil des Fadens an Thermoplast wird entsprechend den jeweiweiligen Anforderungen gewählt, wobei gegebenenfalls die Breite der Verbindungszone zwischen den ververbundenen Materialteilen die Fadenstärke um ein Mehrfaches übertreffen kann. Die Breite der Schweißnaht kann durch die Fadendicke bzw. den Anteil an Thermoplast beeinflußt werden. Bei der Verbindungsherstellung dient der Faden als Schweißmittelträger und verleiht eine ausreichende Festigkeit, so daß ein Abreißen unter Zugeinwirkung an dem erwärmten Ende nicht möglich ist.
Die Einführung eines derartigen Fadens in die Nahtzone läßt sich mit einfachen Mitteln bewerkstelligen, wobei der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens auch darin liegt, daß eine kontinuierliche Herstellung, d. h. eine Verarbeitung von der Rolle her, mit großer Geschwindigkeit möglich ist. Die Herstellung von Querschweißnähten wird dabei wesentlich dadurch erleichtert, daß die Zuführung des Fadens auf mindestens eine Außenseite der zu verbindenden Bahnen bzw. Zuschnitte vorgenommen wird. Es besteht auch die Möglichkeit, auf eine der Außenseiten der aufeinanderliegenden Papierbahnen mehrere Fäden unmittelbar nebeneinander oder im Abstand voneinander aufzubringen und nach der unter Wärme-und Druckeinwirkung erfolgten Verbindungsherstellung zwischen den Fäden mittels geeigneter Trennvorrichtungen eine Trennung durchzuführen, wobei eine Fertigung von aus miteinander verbundenen Zuschnitten bestehenden Teilen in laufender Folge möglich ist.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Leinenersatzstoffen bekannt, das sich mit der Imprägnierung von ein- oder mehrlagigen, aus gekreppter oder ungekreppter Zellulosewatte bestehenden Produkten, wie sie für Handtücher, Taschentücher od. dgl. Verwendung finden können, befaßt. Die dabei vorgesehene Vergütung des Produktes bezieht sich auf eine Oberflächenbehandlung, die bedarfsweise bei einer oder auch mehreren Schichten vorgenommen werden kann, wobei die Imprägnierung einer Schicht auch so ausgeführt sein kann, daß die Härte allmählich oder stufenweise von einer zur anderen Seite abnimmt oder nur eine oder mehrere Schichten einseitig imprägniert sind. Die Herstellung einer Verbindung zwischen den einzelnen Schichten ist jedoch nach diesem Verfahren nicht möglich, sondern wird allein durch Pressung der einzelnen Schichten bewirkt.
Die zur Verbindungsherstellung benötigten Fäden können einen Thermoplast in Form eines Überzuges aufnehmen oder auch aus einzelnen miteinander verzwirnten Fäden aus thermoplastischem und nichtthermoplastischem Materil bestehen, wobei die Verzwirnung so gering gehalten werden kann, daß der Faden lediglich ein Einführen in die Nahtzone mit Sicherheit ermöglicht. Weiterhin kann der zur Verbind dungsherstellung verwendete Faden neben oder an Stelle eines textilen Bestandteiles auch einen zweiten thermoplastischen Bestandteil aufweisen, der gegenüber dem die Verbindungsherstellung bewirkenden einen höheren Schmelzpunkt aufweist und infolgedessen durch die Verbindungswärme nicht nachteilig beeinflußt wird.
Gemäß Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der auf die zu verbindenden zwei oder mehr Bahnen aufgelegte Faden nach erfolgter Wärme- und Druckeinwirkung und nach Übertritt des Thermoplasten in die Bahnen von diesen wieder abgezogen wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der aufgebrachte Faden den Gesamteindruck der Verbindungsnaht stören würde, was sich nach dem jeweiligen Gebrauchszweck des hergestellten Gegenstandes richtet. Darüber hinaus wird auch infolge des Abziehens der lediglich als Schweißmittelträger verwendeten Fäden ein Auftragen der Randzonen vermieden.
Ein solcher Faden führt auch nicht zum Kleben an dem Heizkörper bzw. Schweiß stempel, da die thermoplastischen Bestandteile, die zum Kleben neigen, in die Verbindungszone gesogen werden. Der Faden bildet gewissermaßen einen Schwamm, der auf der Schweißstempelseite keine oder wenig Thermoplastteile besitzt und demnach nicht klebt, so daß auf die Anordnung von zusätzlichen Niederhaitern oder eines Schutzüberzuges verzichtet werden kann.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Anordnung von im Bereich der Nahtzone im Abstand gegenüber den zu verbindenden Papierbahnen verstellbar angebrachten Strahlungsheizkörpern, denen in Transportrichtung der Papierbahnen Druck- sowie gegebenenfalls Transporteinrichtungen bekannter Ausführungsform nachgeordnet sind. Durch Die Verwendung von Strahlungsheizkörpern wird eine Reibung zwischen den Papierbahnen od. dgl. und den Hitzequellen vermieden, so daß selbst dann, wenn die zu verbindenden Papierbahnen mit hoher Geschwindigkeit transportiert werden, ein Zerreißen derselben sowie des zur Verbindung verwendeten Fadens mit Sicherheit vermieden wird. Damit ermöglicht die- vorliegende Erfindung eine rationelle Verbindungsherstellung in laufender Folge, wobei die einzelnen zu verbindenden Bahnen sowie das Bindemittel selbst von Rollen zugeführt und unter Ausschaltung jeglicher Berührung mit stationären Heizelementen bei der Herstellung von in Transportrichtung der Materialteile verlaufenden Nähten nach der Verbindungsherstellung wieder auf Rollen aufgewickelt werden.
Die verstellbare Anordnung der Strahlungsheizkörper erlaubt darüber hinaus nicht nur eine den jeweiligen Anforderungen entsprechende Wärmedosierung, vielmehr besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung zur Bearbeitung verschieden dicker Bahnen oder Zuschnitte aus nichtthermoplastischem Material obengenannter Art leicht umzustellen, wobei mit Sicherheit eine Berührung der Strahlungsheizkörper mit den nichtthermoplastischen Bahnen oder Zuschnitten vermieden werden kann.
Zur Erzeugung einer Quernaht zwischen den Papierbahnen ist erfindungsgemäß den Druck- und und Transporteinrichtungen mindestens ein sich über die Breite der Papierbahnen erstreckendes Heizschwert sowie außerdem Mittel für dessen intermittierenden und synchronen Antrieb mit den Papierbahnen sowie zum Abheben von diesen nachgeordnet. Dadurch wird eine Reibung zwischen den Papierbahnen und dem Heizschwert vermieden.
Die Erfindung ermöglicht eine Verbindungsherstellung in allen den Fällen, in denen eine preiswerte Erstellung von bahnförmigen oder aus Zuschnitten bestehenden Teilen angestrebt wird, wie dies etwa bei der Herstellung von wegwerfbarer Kleidung oder auch für Behälter, außerdem für Bettbezüge, Kopfkissen oder bahnförmiges Gut, wie Bettücher, von Interesse ist.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung geeigneten Vorrichtung im Prinzip dargestellt.
Gemäß Fig. 1 werden zwei von nicht dargestellten Rollen abgezogene Papierbahnen 1, 2, die in Pfeilrichtung transportiert werden, unter Einfügen eines thermoplastische Bindemittel sowie textile Bestandteile aufweisenden Fadens bzw. Zwirns 3 miteinander verbunden. Der Faden 3 wird ebenfalls vorteilhafterweise von einer nicht dargestellten Rolle abgezogen und in jede der beiden Nahtzonen 4 zwischen die beiden Papierbahnen 1 und 2 eingeführt. Den Nahtzonen 4 sind vorzugsweise senkrecht zu den Papierbahnen wie auch parallel zu diesen verstellbare Strahlungsheizkörper 5 zugeordnet, durch die der an beiden Längskanten in die Nahtzone 4 der Papierbahnen 1 und 2 eingeführte Faden 3 erwärmt und anschließend durch den Strahlungsheizkörpern 5 nachgeordnete Druckrollen 6 mit den beiden Papierbahnen 1 und 2 zusammengepreßt wird. Vorzugsweise werden die Druckrollen 6 angetrieben, so daß sie gleichzeitig als Transporteinrichtung verwendet werden können.
Zur Herstellung einer Querschweißnaht ist, in Vorschubrichtung der Papierbahnen 1 und 2 gesehen, hinter den Druckrollen 6, die zu beiden Seiten der Papierbahnen 1 und 2 angeordnet sind, ein Heizschwert 7 vorgesehen, das mit einer nicht dargestellten Auflagefläche zusammenwirkt. Das Heizschwert 7 wird durch an sich bekannte Antriebsmittel gegen die in Pfeilrichtung tranportierten Papierbahnen 1, 2 abgesenkt, so daß es mit diesen in Berührung kommt und anschließend z. B. synchron mit diesen so lange bewegt, daß eine ausreichende Erwärmung des auf der Oberseite der Papierbahn 2 aufgelegten Fadenstückes 8 erfolgt. Anschließend wird das Heizschwert 7 von der Oberfläche der Papierbahn 2 abgehoben und in seine Ausgangslage zurückgesteuert.
Da derartige Antriebsmittel z. B. bei Verpackungsmaschinen gebräuchlich sind und nicht den Gegenstand vorliegender Erfindung bilden, wurde auf ihre Darstellung im vorliegenden Ausführungsbeispiel verzichtet.
Die Zuführung des Fadenstückes 8 auf die Oberseite der Papierbahn 2 geschieht durch an sich bekannte Mittel. In gleicher Weise läßt sich auch das Fadenstück 8 etwa auf die Außenseite (Unterseite) der Papierbahn 1 auftragen, wobei darüber hinaus auch die Möglichkeit besteht, mehrere Fadenstücke unmittelbar nebeneinander oder in einem gewissen Abstand aufzubringen und anschließend die Bahnen zwischen diesen Querfäden voneinander zu trennen.
Fig. 2 zeigt das Prinzip eines Schweißstempels 10.
Zwei Papierbahnen 12, 13 sollen mit einer tÇberlappnaht miteinander verbunden werden, die bogenförmig verläuft. Um ein seitliches Abgleiten des zur Verbindung der Papierbahnen 12, 13 verwendeten Fadens 14 zu vermeiden, der auf der Oberseite der Papierbahn 13 aufgebracht wird, sind zwei federnde Führungsteile 11 auf beiden Seiten des Schweißstempels 10 vorgesehen. Der Schweißstempel 10 wird in an sich bekannter Weise in senkrechter Richtung bewegt und verbindet dabei die Papierbahnen 12, 13 unter gleichzeitiger Erweichung der in dem Faden 14 enthaltenen thermoplastischen Bestandteile. An Stelle des Schweißstempels 10 läßt sich auch eine beheizte Rolle verwenden, die mit einer Längsnut zur Führung des Fadens 14 versehen ist. Außerdem kann auch eine Verschweißung mittels HF-Energie vorgenommen werden.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die in Fig. 2 schematisch dargestellten Papierbahnen 12, 13 nach dem Auflegen des Fadens 14 durch Wärme und Druck in einer Oberlappnaht miteinander verbunden werden, wobei der Thermoplast in einer Verbindungszone 16 zwischen den Berührungsflächen der zu verbindenden Papierbahnen 12, 13 eintritt, deren Breite die Stärke des Fadens 14 wesentlich übersteigt. Dabei ist der Faden 14 durch die Druckbehandlung abgeflacht und da seine Verdrillung gering ist, infolge der dadurch erzielten Weichheit leicht deformierbar, wodurch die Abgabe des Thermoplasten an die zu verbindenden Papierbahnen 12, 13 erleichtert wird. Die Verbindungsgüte läßt sich insbesondere durch Wahl eines Thermoplasten, der eine besonders hohe Affinität zu den zu verbindenden Materialien aufweist, noch steigern. Gegebenenfalls ist es zur Verbesserung des Gesamteindrucks der hergestellten Verbindung vorgesehen, den Faden 14, der das thermoplastische Bindemittel nahezu vollständig an die Papierbahnen 12, 13 abgegeben hat, von diesen wieder abzuziehen, wobei ein störendes Auftragen vermieden werden kann und außerdem eine Gleichmäßigkeit zwischen beiden Außenseiten der miteinander verbundenen Papierbahnen 12, 13 hergestellt wird. Dabei läßt sich dieser Vorteil auch bei mittels einer Sturznaht verbundenen Papier- oder Vliesstoffen herstellen.
In den Fig. 4, 5 und 6 ist die Verbindungsherstellung zwischen den beiden Papierbahnen 1, 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab in verschiedenen möglichen Phasen dargestellt.
Gemäß Fig. 4 ist der Faden 3 derartig zwischen die Papierbahnen 1 und 2 eingelegt, daß sich gegenüber diesen eine nahezu linienförmige Verbindung in den Zonen 18, 19 ergibt. Wird der bei der Verbindungsherstellung ausgeübte Druck wesentlich erhöht, so ergibt sich, wie aus Fig. 5 hervorgeht, zwischen den Papierbahnen 1 bzw. 2 und dem Faden 3 eine flächige Verbindung 20, 21. Bei Wahl eines geeigneten weichen Fadens und entsprechender Steigerung des Verbindungsdruckes läßt sich schließlich, wie aus Fig. 6 ersichtlich, erreichen, daß die zu verbindenden Papierbahnen 1 und 2 den Faden vollständig umschließen, wobei sich insbesondere in den Zonen 22, 23 eine direkte gegenseitige Verbindung zwischen den beiden Papierbahnen 1, 2 ergibt und der in die Papierbahnen eingedrungene Thermoplast in diesen Zonen eine wesentliche Festigkeit der Verbindung gegen Aufreißen darstellt. Dabei übertrifft die Breite der Verbindungszone die Breite der Fadenstärke gegebenenfalls um ein Mehrfaches.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen einer nahtartigen Verbindung zwischen einzelnen Bahnen oder Zuschnitten aus dünnem Papier, Faservliesen oder ähnlichen Stoffen unter Zugabe eines thermoplastischen Bindemittels in die Nahtzone, insbesondere unter Verwendung eines als Schweiß mittelträger dienenden Fadens, der mit dem Thermoplasten versetzt ist, wobei dieser unter Wärme- und Druckeinwirkung eine Verbindung der Bahnen und Zuschnitte bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindungsherstellung der Faden auf wenigstens eine Außenseite der übereinandergelegten Materialteile aufgebracht und der eingelagerte Thermoplast anschließend von der Außenseite her in diese eingeschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die zu verbindenden zwei oder mehr Bahnen aufgelegte Schweißmittelträger nach erfolgter Verbindungsherstellung wieder abgezogen wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von im Bereich der Nahtzone im Abstand gegenüber den zu verbindenden Papierbahnen verstellbar angebrachten Strahlungsheizkörpern, denen in Transportrichtung der Papierbahn Druck- sowie gegebenenfalls Transportein- richtungen bekannter Ausführungsform nachgeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Druck- und Transporteinrichtungen mindestens ein sich über die Breite der Papierbahnen erstreckendes Heizschwert zur Erzeugung einer Quernaht zwischen den Papierbahnen sowie außerdem Mittel für dessen intermittierenden und synchronen Antrieb mit den Papierbahnen sowie zum Abheben von diesen nachgeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 875 135, 534 056; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 097250.