DE2406329A1

DE2406329A1 - Vorrichtung zur verankerung von polnoppen auf textilen flaechengebilden

Info

Publication number: DE2406329A1
Application number: DE19742406329
Authority: DE
Inventors: Walter Hurtes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1974-02-09
Publication date: 1974-08-15
Also published as: US4147575A; DE2406329C2

Description

BLUMBACH . WESER > BR^-RGEN ώ KRAMER PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN DIPL.-ING. P. G. BLUMBACH · DIPL-PHYS. DR. W. WESER · DIPL-ING. DR. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43 · TEL. (06121) 562943, 561998 MÜNCHEN

Walter Hurtes
New York (USA)

Vorrichtung zur Verankerung von Polnoppen auf textlien Flächengebilden

Aus der US-Patent schrift 3 499 808 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Waren mit nichtverwebten Noppen bekannt, in welcher die manuelle Handhabung der Noppenbildungseinrichtungen ausgeschaltet wurde um eine Produktion auf kontinuierlicher Basis zu ermöglichen. Die Vorrichtung umfaßt eine Vielzahl von umhüllten Noppenbildungseinrichtungen, deren Fasern in komprimierten Zustand mit einer Vakuums einrichtung vor der Zuführung in vorbestimmte Reihenpositionen auf einer horizontalen Fläche gehalten werden, auf welcher die Noppeneinrichtungen einer gesteuerten Expansion unterzogen werden, um den zur Verfügung stehenden Raum

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auf der Fläche auszufüllen und auf die adhesiv überzogene Unterlage unmittelbar übertragen und aufgeklebt werden, so daß eine fertige Ware gebildet wird.

Die Erfindung fällt allgemein in das Gebiet der Herstellung von Waren mit nichtverwebten Noppen und betrifft im wesentlichen eine verbesserte Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Waren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Erfindung basiert auf dem US-Patent 3 499 807 des Anmelders, dessen Gegenstand die manuelle Herstellung solcher Waren ist, und auf seiner Patentanmeldung Serial-No. 229 065 vom 24. 2.1972, mit welcher eine ähnliche Erfindung beschrieben und beansprucht wird.

Die US-PS 3 499 807 umfaßt die Herstellung einer großen Anzahl von individuellen Noppenbildungseinrichtungen, von denen jede komprimiert orientierte Fasern enthält, welche in einer Position durch eine Umhüllung oder Hülse gehalten werden, wenn oder unmittelbar bevor die Fasern auf die adhesiv überzogene Fläche aufgeklebt werden, auf welcher sie befestigt werden sollen. Dieses Verfahren, obwohl effektiv, erfordert noch eine Menge

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Handarbeit, die dazu neigt, die Herstellungskosten der Waren zu erhöhen, so daß ein Wettbewerb zwischen ihnen und vergleichbaren Noppenflächengebilden, die mit konventionellen Maschenbildungsmaschinen hergestellt werden, nicht möglich ist. In der genannten US-Patentanmeldung Serial-No. 229 065 ist eine Vorrichtung für die mechanische Ausführung im wesentlichen dergleichen Operationen mit einer höheren Produktivitätsrate beschrieben, die über der normalerweise bei Teppichherstellmaschinen erzielten Rate liegt, die nach den Maschenbildungsverfahren hergestellt werden und auch noch über der Produktivitätsräte von normal gewebten Teppichen liegt. In dieser Vorrichtung werden die individuellen Noppenbildungseinheiten, von denen jede auf dem Umfang mit einer abnehmbaren Hülse oder einem Band eingeschlossen ist, automatisch in die gewünschte Stellung gebracht, worauf die Hülse oder die Umhüllung von der Einheit abgenommen wird. Dadurch können die die Noppenbildenden Fasern sich ausdehnen und die Zwischenräume zwischen den aneinandergrenzenden Einheiten ausfüllen.

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Eine ernste Schwierigkeit, von der die Herstellung von Waren aus nichtgewebten Noppen betroffen ist, wenn nach dem Verfahren des oben genannten Patentes und der Patentanmeldung gearbeitet wird, besteht darin, die Noppenmindesthöhe im Verhältnis zum Durchmesser der Noppeneinheit aufrechtzuerhalten. Die Noppeneinheiten werden in beiden Fällen dadurch gebildet, daß zuerst ein längliches Bündel oder Wickel von Fasern zubereitet und in eine dünne flexible Umhüllung eingesetzt wird. Anschließend wird die flexible Umhüllung in etwa der gleichen Weise wie eine lange Wurst in einzelne Stücke aufgeteilt. Während die individuell orientierten Fasern eine bestimmte Affinität zueinander besitzen, verringert sich die Möglichkeit der äußeren Umhüllung, die durch die Aufteilung in Stücke gebildet wird, die Integrität oder den Zusammenhalt der Einheit zu gewährleisten, wenn diese niedriger und ihr Durchmesser größer gewählt wird. Dort, wo eine relativ niedrige Noppenhöhe erwünscht ist, kann das Problem dadurch gelöst werden, daß die Noppeneinheiten einen kleinen Durchmesser erhalten. Bei mechanisierten Verfahren kann diese Möglichkeit, die das Problem nur beseitigt aber nicht löst, nur begrenzt angewendet werden, und zwar wegen der sehr großen Anzahl von

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Noppenbildungseinheiten, die verwendet werden müssen. Da Kurznoppenware aber im wesentlichen billiger verkauft werden soll, als Langnoppenware, werden die Herstellungskosten hierfür im Verhältnis zum Materialverbrauch zu hoch.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit welcher ein längerer Strang von verdichteten Fasern in einer auftrennbaren Umhüllung geformt werden kann und welcher eine Vielzahl solcher Strangeinheiten von fasergefüllten Rohrstücken parallel abwechselnd mit Abstand so placiert, daß diese gleichzeitig in die Schneidstation vorgeschoben werden können und alle Noppeneinheiten, die benötigt werden, um die Breite des zu beschichtenden Flächengebildes auszufüllen, gleichzeitig abgetrennt werden. Die Länge der fasergefüllten abgeschnittenen Rohrstücke steht über das Traggehäuse vor und die Abtrennoperation wird ausgeführt, während die freien Enden der länglichen Strange der zusammengepressten Fasern mit einer Vakuumeinrichtung zusammengehalten werden, welche die freien Enden

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der Fasern hält, während das abgeschnittene Ende mit dem Gehäuse gehalten wird. Das Schneidwerkzeug wird unmittelbar über dem Traggehäuse geführt, wenn die Schneidoperation fortschreitet. Somit erhält das Teil der Faserbündel, das abgetrennt wird, eine erhebliche Versteifung und die Höhe der Noppeneinheiten kann im wesentlichen so niedrig wie möglich gewählt werden. Außerdem ist die mechanische Komplexität der Vorrichtung im Vergleich zu der mit der genannten Patentanmeldung beschriebenen Vorrichtung materiell vereinfacht.

Nach den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt die Abtrennung der Fasernoppen zur Bildung von individuellen Noppeneinheiten nach Abnahme der Umhüllung oder der Umschließungshülse und die Noppenfasern werden danach zusammengepresst allein durch die Vakuumeinrichtung gehalten, die das freie Ende der abge trennten Noppenfasern erfaßt.

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Die Erfindung wird nachfolgend mit Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern vereehen sind.

Es zeigt:

Fig. 1 A und eine Perspektiv-Teilansicht der

Fig. IB _XT . , .

^a Vorrichtung;

Fig. 2 eine Perspektiv-Teilansicht der

Einrichtung zum radialen Zusammenpressen der axial orientierten Fasern und zur Bildung von umhüllten Faserwickeln;

Fig. 3 eine Perspektiv-Teilansicht der Ein

richtung zum Abtrennen eines Strangabschnitts der umhüllten, zusammengepreßten Faserwickel, mit Entfernung der Umhüllung vor der Abtrennung;

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Fig. 4 eine Perspektiv-Teilansicht

eines weiteren Ausführungsbeispiels der Faserumhüllungseinrichtung, die eine Ausdehnung der Fasern ermöglicht und vorteilhaft bei unterschiedlich orientierten Faserarten eingesetzt werden kann;

Fig. 5 eine Perspektiv-Teilansicht eines

dritten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Faserorien

tierungseinrichtung zum Formen von Noppeneinheiten für bestimmte Muster;

Fig. 7 die Bestandteile der Faserorientierungs

einrichtung nach Fig. 6 in einer anderen Lage;

Fig. 8 die Seitenansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels einer Faserorientierungseinrichtung;

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Fig. 9 eine Perspektiv-Teilansicht einer

weiteren Einrichtung für die Frontausdehnung der Fasern;

Fig. 10 . eine Perspektivansicht eines

anisotropen Reibungsmaterials, das in Filmform für die Herstellung der Umhüllung der Noppeneinheiten benutzt wird;

Fig. 11 die Ansicht eines hexagonalen Packungs·

musters der Noppeneinheiten;

Fig. 12 das Diagramm der Faserdichte-Steuer

einrichtung;

Fig. 13 eine anderes Ausführungsbeispiel

einer

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Bevor auf die erfindungsgemäße Vorrichtung näher eingegangen wird, erscheint es zweclmäßig, kurz auf die Verfahren einzugehen, die in den vorbekannten Vorrichtungen angewendet werden.

Wie aus dem US-Patent 3 499 807 hervorgeht, umfaßt das Verfahren zur Verankerung von Noppen auf textlien Flächengebilden die folgenden Verfahrens schritte: Formung einer V-elzahl von Ausgangsnoppeneinheiten mit einer Vielzahl von Längsfasern und abwechselnd parallel koaxial verlaufenden Achsen. Die Fasern sind von einer Hülse umgeben, welche sine Vielzahl von Fasern in relativ komprimiertem Zustand hält. Die einzelnen Noppeneinheiten werden dann über einer Fläche in der Umhüllung, die die Ausdehnung der Fasern verhindert, in der gewünschten Zone angeordnet, worauf anschließend die Hülsen entfernt werden. Die Enden der Fasern werden mit einer adhesiv überzogenen Fläche in Kontakt gebracht, bei der es sich in der Regel um ein Textil-Flächengebilde handelt.

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Es ist ersichtlich, daß dieses Verfahren viel Handarbeit umfaßt und auch eine gewisse Geschicklichkeit sowohl für die Formung der einzelnen Noppeneinheiten durch das Zusammenpressen der axial ausgerichteten Fasern in einem Zylinder erfordert, der dann anschließend in kurze Abschnitte transversal zu seiner Hauptachse aufgetrennt wird, als auch für die nachfolgende Plazierung der einzelnen Noppeneinheiten auf der Oberfläche des Flächengebildes mit nachfolgender Abnahme der Hülsen. Beim Gegenstand der oben erwähnten Patentanmeldung werden diese Tätigkeiten bereits mechanisch ausgeführt.

Mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen wird eine Vorrichtung beschrieben, die im wesentlichen in der gleichen Weise arbeitet, in welcher jedoch die Komplexität und der Arbeitsablauf materiell vereinfacht worden sind.

Die Fig. 1 A zeigt die Vorrichtung 10, die eine Faserzylinder-Formungseinrichtung 11, eine Zylindereinrichtung für horizontalen Vorschub 12, eine Höhenvorschubseinrichtung und einen Noppeneinheitsformer 13, eine Übertragungs-, Transport- und Vorschubseinrichtung 14, eine Filmabzugseinrichtung 15,

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eine Filmschneideeinrichtung 16, eine Noppenab streif einrichtung 17, eine Noppendichteprüfeinrichtung 18, eine Noppendehnungseinrichtung 19 und eine Beschichtungseinrichtung 20 umfaßt. Die Formungs- oder Noppenbildungseinrichtung 11 stellt eine kontinuierliche Länge eines synthetischen Gummifilme 24 auf Polyäthylenbasis oder aue einem Material mit gleichen Eigenschaften und einen orientierten Faeerwickel 25 zur Verfügung und bildet einen Strang 26, der in periodisch in Abschnitte mit gleicher Länge aufgeteilt wird. In der Faserpresszone 27 ist die Presseinrichtung 28 (Fig. 2) angeordnet, welche eine Reihe von parallel liegenden Wellen 29 umfaßt, auf denen Rollen 30 angeordnet sind, die zum Zusammenpressen der Fasern zwischen einer einen filmformenden Trichtereinrichtung und einem endlosen Gurt dienen. Der Gurt 29 a wird von einem Paar parallel angeordneter Rollen 30a getragen, so daß die Fasern mit im wesentlichen gleichmäßiger Zugspannung mit dem Gurt transportiert und zu einem Strang mit im wesentlichen runden Querschnitt zusammengepreßt werden. Durch diese Konstruktion wird das Problem gelöst, ein faser gefülltes Rohr zu formen, in welchem die

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relativ in der Mitte liegenden Fasern unter einer anderen Zugspannung stehen als die Fasern an dem Umfang des Stranges. Diese Anordnung bildet ein echtes Problem, wenn das fasergefüllte Rohr transversal aufgeteilt wird, um einzelne Noppeneinheiten zu bilden, wie oben bereits erläutert worden ist.

Die Trichtereiririchtung 31 umfaßt ein Paar seitlich vorstehender Flansche 32, welche mit Öffnungen 33 versehen sind, in welchen ein Paar Heiß sie gelrollen 34 und 35 eingesetzt sind, mit welchen die Längskante des Films 24 verschweißt wird und ein Gewindegang in die fertige Noppeneinheit eingeformt wird, dessen Funktion ee imi die Einheit zu orientieren und Greif vorrichtungen auf dem Film auszubilden, der die einzelnen Noppeneinheiten umgibt, um es zu ermöglichen daß der Film abgezogen wird, wena er nicht mehr benötigt wird. Bevor der Faserstrang in einzelne Noppeneinheiten aufgeteilt wird, formen die Rollen 34, 35 einen seitlich sich erstreckenden kontinuierlichen Streifen 36, der mit den anderen Teilen des Filmes

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24 auf dem engeren Ende 37 der Trichtereinrichtung 31 erscheint. Diese kontinuierliche Bewegung wird durch die Transportrollen 38 und 39 erzeugt. Die Schneidstation 40 umfaßt ein kontinuierlich angetriebenes zahnloses Schneidband 43, das über die Scheibe 44 läuft und auf einer Doppelbewegungseinrichtung 41, 42 mit einer axialen Führung 45 befestigt ist. Die Doppelbewegungs-Führungseinrichtungen 41, 42 bewegen das Schneidblatt transversal zur Achse des Faserzylinders und verschieben es gleichzeitig mit der gleichen Geschwindigkeit wie sich die Rollen 38 und 39 drehen, wobei der Strang rechtwinklig geschnitten wird.

Die horizontale Verschiebungseinrichtung 12 umfaßt einen flexiblen Gurt 49, dessen Außenseite 50 mit einer Vielzahl von Längsführungen 51 versehen ist, die zylindrische Segmente für die Orientierung der Fasern bilden. Der Gurt 49 wird von einem Rollenpaar mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben, von denen einer mit der Bezugsziffer gekennzeichnet ist, und zwar unter Einfluß einer Indexein-i

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richtung (nicht dargestellt), welche es möglich macht, daß die Führung 51 entgegengesetzt zu dem erzeugten Fasjferstrang angeordnet werden, welcher mit der Formungseinrichtung 11 gebildet wird.

Die Schnellvorschubseinrichtung 13 umfaßt ein Paar von endlosen Ketten, von denen eine mit der Bezugsziffer 56 gekennzeichnet ist. Die Ketten tragen in der Mitte eine Vielzahl von transversal verlaufenden Y.'ellen 57, die mit Folgerollen 58 ausgestattet sind,welche mit den Enden der Zylindersegmente in Kontakt stehen, die allgemein durch die Bezugsziffer 59 gekennzeichnet sind, um diese auf die festen Führungen 60 zu übertragen. Jede der Führungen 60 ist mit einer Schnellvorschubseinrichtung versehen, die über ihre gesamte Länge mittels einer ν eile 63 betätigt wird , die eine Kurbel 64 und einen gezahnten Anschlag 75 trägt. An dem vorderen iMide 66 der festen Führung 60 ist eine Schneide 67 befestigt, welche das zahnlose Schneidband 68 und die Führungen rollen umfaßt, von denen eine mit der Besugsziffer 61 gekennzeichnet ist, welche bewirkt, daß das Schneidblech

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auf einer vertikalen Bahn geführt wird. Eine Antriebsrolle 70a und eine Schleifrolle 70b schärfen die Schneide kontinuierlich. Die einzelnen Noppeneinheiten 71 werden abgetrenntj wobei jede aus den orientiert zusammengepressten Fasern 72 und der Umhüllung oder Hülse 73 besteht, die mit einem Gewinde gang 74 versehen ist.

Die Übertragungs- und Transporteinrichtung 14 umfaßt ein Paar Seitenplatten, von denen eine mit der Bezugsziffer 80 gekennzeichnet ist, und ein Paar transverser Montagewellen, von denen eine mit der Bezugsziffer gekennzeichnet ist, wobei jede Welle eine Rolle (nicht dargestellt) trägt, auf welcher ein endloser Gurt 83 läuft. Die Außenseite des Gurtes 83 ist mit Reihen von Aufnahmeelementen 84 versehen, wobei jede Reihe eine Vielzahl von einzelnen Kammern oder ähnlicher Einrichtungen umfaßt, die von den Seitenwänden 86 und der Endwand 87 begrenzt werden und einen Gewindeaufnahmeschlitz 88 sowie eine Basisfläche 89 aufweisen.

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Jede Basisfläche umfaßt einen runden Vakuumraum 90, für die Aufnahme einer Noppeneinheit 71, für eine Zeit wenn sie auf dem horizontalen endlosen Gurt gebracht wird, wobei das Vakuum geschlossen ist. Die Bewegung der Aufnahmeeinrichtung erfolgt entlang der mit dem Pfeil 91 gekennzeichneten Strecke unter der Steuerung einer Noppeneinrichtung (nicht dargestellt), so daß in dieser Zeit die Noppeneinrichtung aufgenommen werden kann und ihr Ende begrenzt wird, bevor die Nocke von dem Strang getrennt wird, dessen Teil sie vor der Abtrennung ist. Bei einer weiteren Bewegung werden die offenen Enden 93.der Einrichtungen 84 zur Filmschneidvorrichtung 16 gebracht, in welcher Wellenbleche 94 vorgesehen sind, die den jede Noppeneinheit umgebenden Film mit einer Aufrißnaht versehen, worauf Klemmrollen 95 und 96 der Filmschneidvorrichtung 15 wirksam werden, um die aufgetrennten Hülsen oder Umhüllungen zu entfernen, und zu ermöglichen, daß die zusammengepressten Noppenfasern sich teilweise quadratisch ausdehnen. Die Klemmrollen 95, 96 liegen zueinander parallel, wobei

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die letzte auf einen vertikal angetriebenen Schaft 97 angeordnet ist, mit Hilfe einer Teilnutverbindung 98 · mit einem Ritzel 99, das mit dem. Zahnrad 100 auf der Velle 101 kämmt, welche angetrieben wird.

Die Noppenab streif einrichtung 17 bewirkt die Trennung der enthaltenen Noppenfasern 105 von der Aufnahmevorrichtung 84 und arbeitet wie ein Spachtel. Sie umfaßt die Abstreifwand 102 mit den Schlitzen 103 gegenüber den Seitenwänden 86, und wird betätigt, wenn die Empfangseinrichtung 84 ein klein wenig angehoben wird, wie dies durch die Strecke des breiten Pfeiles 118 dargestellt ist. Durch die kontinuierliche Bewegung der Übertragungs-, Transport- und Vorschubseinrichtung, bewegt sich die Empfangseinrichtung über der jetzt horizontalen Strecke der Faserausdehnung. Die Fasern bewegen sich nach links, wie aus Fig. IA zu ersehen ist in Ricatung auf die Noppendichte-Prüfeinrichtung 18, in welchem Punkt sie im wesentlichen kompakt sind. Dampf kann eingeblasen werden durch eine Röstvorrichtung, die eine erste

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Station 106 und eine zweite Station 107 umfaßt, welche wiederum eine Prüfung der Noppendichte nach der teilweisen Ausdehnung der Fasern 115 durch den Dampf ausführt und eine Strecke für die teilweise ausgedehnten Fasern zwischen der Ausdehnungseirrichtung 19 umfaßt, welche einen oberen und einen unteren Transportgurt 110 und 111 umfaßt, die svnchron mit den oberen und unteren Rollen 112 und 113 angetrieben werden. Die erhöhte Geschwindigkeit der Gurte 110 und 111 relativ zum Gurt 92 bestimmt, wie stark die Ausdehnung oder die Konzentration in der Station erfolgen soll. Es können auch verschiedene andere Stationen benutzt werden (nicht dargestellt), die eine weitere Ausdehnung oder Konzentration der Fasern bewirken.

Die Beschichtungseinrichtung 20 ist über dem zweiten endlosen Gurt 117 angeordnet, auf welchem die ausgedehnten Fasern 127 kontinuierlich bewegt werden. Eine angetriebene Rolle 19, die mit Gurt 117 synchronisiert ist, ist eine von vielen (nicht dargestellt), welche das adhesiv

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beschichtete Flächengebilde 120 führen und in Kontakt mit den oberen Enden der Fasern bringen, worauf das Flächengewebe und die angeklebten Fasern nach links in eine Trocknungsvorrichtung bewegt werden, auf einer Strecke, die ausreicht, um zu ermöglichen, daß die adhesive Beschichtung trocknet, worauf urb Flächengewebe in geeigneter W eise eingerollt oder gefaltet wird.

Bei anderen Verfahren, wo eine hohe Dichte der Fasern erwünscht ist, werden die Gurte 110 und 11 mit langsamerer Geschwindigkeit angetrieben als der Gurt 92, so daß die Fasern mehr zusammengepresst werden.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schneideinrichtung, die sich von der oben beschriebenen ira wesentlichen dadurch unterscheidet, daß die Hülse für die Einschließung des Faserstranges bananenschalenähnlich abgeschält wird, bevor die einzelnen Noppeneinheiten von dem Strang abgetrennt werden. Das fasergefüllte Rohr 133 wird von dem Gehäuse 29 getragen. Die

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freien Enden der Faser werden zusammengehalten an der Fläche 132, berühren diese Fläche der Platte 131 aber nicht, an welcher die Vakuumquelle 130 befestigt ist. Der Film 134, welcher die Fasern 138 im zusammengepressten Zustand umschließt, wird axial mit der Schneide

135 aufgetrennt. Die ausgeschnittenen Enden des Filmes

136 werden von Klemmrollen erfaßt welche das freie Ende 136 in die Vakuumeinrichtung (nicht dargestellt) einfünren und aus der Strecke des Schneidbleches 139 herausgehalten werden. Der Zwischenraum zwischen den Fasern 138 und der Fläche 132 entspricht der Dicke des Bleches 137. Im Verlauf der Schneidoperation werden die Fasern durch das Vakuum gehalten, während das Blech seinen Schnitt vollzieht. Die Platte 131 bewegt sich in die nächste Station und die Bleche kehren zurück zum Ausgang ihres Hubes, worauf der Strang um eine Länge vorgeschoben wird, welche gleich der gewünschten Höhe der Noppeneinheit ist, um den Zyklus zu vollenden.

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Die Fig. 4 zeigt eine weitere Modifizierung, welche im wesentlichen durch die Bezugs ziffer 40 gekennzeichnet ist, mit der eine Schneidstation dargestellt ist, welche eine Faserexpansion dadurch ermöglicht, daß die vertikalen V. ände im divergierenden Verhältnis zueinander gehalten werden, um die Faser- Wand-Reibung auf ein i.ünimum zu reduzieren. Die feste horizontale Fläche 141 ist mit erweiterten Seitenführungen 142 versehen, deren V. inkelvorbestimnit ist, wobei wenn die zusammengepressten Fasern einer gegebenen Noppeneinheite gelöst werden, sie sich mit einem ?vlinimum an Reibung entlang der Y Snde entSTjannen können. Durch Experimentieren wird ein präziser "Schlupfwinkel" bestimmt und die Seitenführungen 142 entsprechend eingestellt. Die Fig. 5 zel~t ein gleiches Beispiel, in welchem die einzelnen Noppeneinheiten seitlich mit Abstand gehalten werden und nicht Jemenit er liegen, um einen geeigneten Raum für eine relativ reibungslose Exoanaion zu gewinnen. In diesem Ausführungsbeispiel, allgemein gekennzeichnet mit der Bezugsziffer 160 umfaßt die Übertragungseinrichtung 150, eine Vielzahl von Aufnahmefeinrichtungen 152, die mit erweiterten " änden

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153 versehen sind, welche entlang der Linien 154 konvergieren und die seitliche Expansion der Fasern führen.

Fig. 9 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ausdehnungsstation, welches von den zuvor beschriebenen in der Methode sich unterscheidet, durch welche die Fasern auf die Enddichte ausgedehnt werden. Die relativ zusammengepressten Fasern 140a werden in Kontakt gebracht mit der porösen Fläche 141a, durch welche Frischdampf und/oder Luft 142 eingeführt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit und der Druck des Dampfes und/oder der Luft wird gesteuert so, daß ein fluidiziertes Faserbett gebildet wird, wobei die Fasern schwebend gehalten werden und die Fläche 141a nicht berühren. Die Fasern werden seitlich durch den endlosen Gurt 142a gehalten, der mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Fasern angetrieben wird und dessen Bewegung der Pfeil 143 anzeigt. Die Divergenz des endlosen Gurtes ermöglicht den Fasern sich seitlich und in der Maschinenrichtung auszudehnen. In der zweiten Station sind die endlosen Gurte 144a in konvergierendem Verhältnis und bewirken, daß die Fasern

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seitlich zurück zu ihrer originalen Breite zusammengepresst werden. Da jedoch die Gurte sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Fasern bewegen und nur eine geringe Reibung zwischen den Fasern und der porösen Platte besteht, wird eine Ausdehnung in der Maschinenrichtung bewirkt. Die herauskommenden Fasern sind dann in der Maschinenrichtung ausgedehnt und die Abmessung der Breite ist reduziert auf die am Eingang vorhandene Abmessung.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine von einer Gruppe von Führungsplatten 190, von denen jede mit einer zentralen öffnung und Randöffnungen 192 versehen ist, welche durch Scheidewände 193 gebildet werden. Die Führungsplatte bestimmt den Weg der Fasern vor der Formierung des Faser stranges, wobei jede öffnung für eine andere Faserfarbe bestimmt ist, so daß bei der axialen Rotation um das Zentrum der Platte die Muster durch Drehen des Zylinders geformt werden können. Die Führungsplatte 190 ist wesentlich dicker als die zusammengepressten Faserstränge, so daß die Reibung zwischen den Fasern und der Führungsplatte

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minimal ist.

Die Fig. 8 zeigt noch eine weitere Vereinfachung der Vakuumsübertragung, und unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 durch die Vorsehung eines porösen Gurtes IGO, der entsprechend gehalten wird und über die Hollen 16t und die poröse Rolle 164 geführt wird, um ein kontinuierliches Segment 162 zu bilden, das ein Teil der Vakuumkammer 163 ist. Der Gurt beseitigt die Notwendigkeit, individuelle Empfangs glieder vorzusehen und hat den Vorteil einer diskontinuierlichen Vakuumansaugung, wenn der Gurt bewegt wird, um eine horizontale Orientierung über dem Gurt 92
darzustellen, über welchen die Fasern ausgedehnt
werden.

Die Fig. 13 zeigt noch eine andere Einrichtung für die Ausdehnung der Fasern. Ein endloser Gurt 170 ist aus dehnbarem Material, z. B. einem Elastomer, hergestellt, und wird mit den zwei Rollen 171 angetrieben, welche bewirken, daß der Gurt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit V ange-

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trieben wird. Ein weiteres Paar von Antriebsrollen 172, welches mit schnellerer Geschwindigkeit als das erste Rollenpaar angetrieben wird, bewirkt, daß der Gurt mit einer Geschwindigkeit V angetrieben wird, die größer ist als die Geschwindigkeit V . Die Fasern, welche dicht gepackt sind, werden bei der Annäherung an die Rollen 171 quer zum Tangentialpunkt beschleunigt, während welcher Zeit der Gurt 170 gestreckt wird. Die teilweise expandierten Fasern bewegen sich quer über die Übertragungsplatten 174, auf welchen ein gleitender Gurt mit der Geschwindigkeit V durch eine nicht dargestellte Vorrichtung angetrieben wird. D .nach werden die Fasern zu einer weiteren Gruppe von Gurten 175 geleitet, welche die Operation wiederholen, bis die erwünschte Dichte erreicht ist.

Die Fig. 10 zeigt eine Spezialbehandlung des Filmes, mit dem die Fasern umhüllt werden. Dieser Film 176, der aus Polyäthylen oder einem anderen geeigneten Material bestehen kann, ist mit Nuten 177 versehen, deren Tiefe etwa 25 % der Dicke des Filmes beträgt. Die Nuten verlaufen transversal zur Maschinenrichtung des Filmes.

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"Wenn mit dem Film ein runder Faserstrang umhüllt wird, verlaufen die Nuten transversal zur Achse der Fasern, wodurch die Reibung zwischen der Oberfläche des Filmes und den Randfasern erhöht wird. "Wenn der Film aufgetrennt und abgezogen wird, verlaufen die Nuten parallel zu der Bewegung des Filmes und haben nur einen sehr geringen Anteil an der Reibung zwischen dem Film und den Fasern, so daß die geringste Zerstörung der Fasern beim Abnetinien der Umhüllung erreicht wird.

Die Fig. 11 zeigt die Anordnung der Koppeneinheiten, in welcher ein minimaler Raum zwischen den Einheiten vorhanden ist. Der resultierende Zwischenraum 178 ist die kleinste Raumeinheit, die mit runden Abschnitten des gleichen Durchmessers erreicht werden kann, und diese Anordnung repräsentiert die größte Anzahl von Noppeneinheiten, die auf der gegebenen Fläche angeordnet werden kann. Das Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 enthalten und kann zu einer Taumelscheibenanordnung in einer Übernahmereihe der treppeneinheiten

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modifiziert werden, wie mit punktierten Linien 179 gezeigt.

Die Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das die Einrichtung für die Prüfung der Faserdichte zeigt. Ein Eingangsabtaster 180 ist gegen den Ausgang des Abtasters gerichtet, so daß ein Signal 182 erzeugt wird, welches proportional zur Dichte änderung ist. Dieses Signal wird berstärkt in dem Verstärker 183 und benutzt, um die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 184 zu modulieren, welcher für die Dichte der Fasern 185 zuständig ist. Die Dichtigke its änderung wird mit den Abtastern 180 und 181 abgetastet, die eine Rückkopplung vervollständigen.

Die Erfindung darf auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden, weil diese ohne erfinderisches Zutun auf verschiedene Weise modifiziert werden können.

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Claims

BLUMBACH ■ WESER ■ BERGEN & KRAMER

PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN 2AQ6329

DIPL-ING. P. G. BLUMBACH · DIPL-PHYS. DR. W. WESER · DIPL-ING. DR. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER

WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43 · TEL. (06121) 562943, 561998 MÖNCHEN

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Verankerung von Polnoppen auf mindestens einer Oberfläche eines textlien Fleckengebildes, gekennzeichnet durch eine Einrichteng zur Formung von einer Vielzahl von Noppeneinheiten, von denen jede komprimierte axial ausgerichtet Fasern mit im wesentlichen gleicher Länge umfaßt, mit einer Einrichtung, welche eine Fläche zur Verfügung stellt, auf welcher eine Vielzahl von Noppeneinheiten angeordnet werden können, mit einer Einrichtung für eine reihenweise Übertragung der Noppeneinrichtung von der Noppenbildungseinrichtung auf die Aufnahmefläche, wobei die Übertragungseinrichtung Wände umfaßt, welche mit Teilen versehen sind, die selektiv mit den freien Enden der orientierten Faser in Kontakt gebracht werden, die die Noppeneinheiten bilden, und mit Vakuumeinrichtungen, welche mit den Wandteilen in Verbindung stehen und die Noppeneinheiten in Kontakt mit den Wandteilen und die Fasern im relativ komprimiertem Zustand während des Transports zur Aufnahmefläche halten, und mit Einrichtungen, welche die Fasern von den Seitenteilen lösen, wenn die Fasern auf der Aufnahme-

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fläche angeordnet sind, wobei die komprimierten Fasern in einer Richtung entspannt werden können, welche senkrecht zur Achse der Noppeneinheiten verläuft, so daß die Fasern der aneinander angrenzenden Noppeneinheiten ineinandergreifen, und durch eine Einrichtung für die Aufklebung der Enden der ausgedehnten Fasern auf das Flächengebllde zur Formung einer

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung zur Formung einer Vielzahl von Ausgangsnoppeneinheiten eine Einrichtung für die Formung eines länglichen kontinuierlichen Stranges umfaßt, der eine Hauptachse aus auftrennbarem Material hat, und eine Einrichtung für die Zusammenpressung der Fasern entlang einer Achse vorhanden ist, die senkrecht zu der Achse des Stranges verläuft und eine Einrichtung für die progressive Versiegelung der Umhüllung auf dem komprimierten Faserstrang umfaßt, so mit einer Einricfctung für die Teilung des kontinuierlichen Faserstranges in vorbestimmte Längen, deren E nden in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Faserstranges liegen und daß mit einer Einrichtung die abgeschnittenen Noppeneinheiten reihenweise gegenüber im parallelen Verhältnis angeordnet werden und daß Schneidstation sowie eine Vorrichtung für die gleichzeitige

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beschleunigte Vorschiebung der abgetrennten Längen in eine Schneidstation vorgesehen ist, in welcher im wesentlichen transversal gleich lange Abschnitte von einer Vielzahl Fasersträngen abgetrennt werden, um eine Vielzahl von Ausgangsnoppeneinheiten zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film gleichzeitig mit den Fasern geschnitten wird, und dai: eine Vorrichtung für die nachfolgende Speicherung, den Transport und die Abtrennung des Filmes von jeder Noppeneinheit vorgesehen ist, um eine Ausdehnung der Fasern zu ermöglichen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für die progressive Abschälung des Filmes vom Vorderende eines jeden Faserstranges vorgesehen ist, um die Ausdehnung der Segmente der komprimierten Fasern in der Zone der Schneidstation zu ermöglichen.

5. Vorrichtung zur Verankerung von Polnoppen auf Flächengebilden, gekennzeichnet durch eine Noppeneinheit- . Übertragungseinrichtung, welche Transportvorrichtungen umfaßt, die eine Vielzahl von Fasereinheiten-Mitnahmegliedem besitzen,

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von denen jedes eine poröse Wand umfaßt, und durch eine Vakuumansaugeinrichtung, welche mit den Wänden zusammenwirkt, und durch eine Faserformungseinrichtung, welche Glieder für die Aufnahme der ausgeweiteten Abschnitte von komprimierten axial fluchtenden Fasern umfaßt, wobei die Transporteinrichtung einen Bewegungsweg besitzen, auf dem die aneinander angrenzenden Noppeneinheit-Bildungseinrichtungen für eine reihenweise nacheinander erfolgende Inkontaktbrlngung über der Wand transportiert werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung für den progressiven Vorschub der Fasern von einem Hide eines jeden Abschnitts der achsial komprimierten fluchtenden Fasern vorgesehen ist, um eine Ausdehnung der komprimierten Fasern in der Schneidstation zu ermöglichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumkammer und ein kontinuierlich bewegter poröser Gurt vorgesehen ist, der eine Wandstruktur darstellt einen Teil der Kammer bildet und so angeordnet Ist, daß er nacheinander Noppeneinheiten auf der offenen Aufnahmefläche trägt und die freien Enden der Fasern komprimiert hält, welche die Noppeneinheiten bilden, und daf; der poröse Gurt so bewegt wird, daf:

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er Fasern bis zu einem Punkt transportiert, auf dem eine öffnung erfolgt und die Verbindung der kontinuierlichen Segmente mit der Vakuumkammer unterbrochen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Formung der Umhüllung einen mit Vertiefungen versehenen Film umfaßt, bei dem die Achsen der Vertiefungen oder Nuten senkrecht zur Längsachse der Umhüllung verlaufen um eine anisotrope Reibungsmöglichkeit für die Fasern in den einzelnen Fasernsträngen vorzusehen und zu ermöglichen, daß der Film von den Fasern in senkrechter Richtung zur Hauptachse entfernt werden kann.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Zuführung eines gasförmigen Mediums für den schwebenden Transport und die Rückspelcherung der komprimierten Faser in einen relativ nicht komprimierten Zustand vorgesehen ist.

^! 0. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar divergierend angeordneter bewegbarer Seitenwände vorgesehen ist, welche die Ausdehnung der uneingeschränkten Fasern ermöglichen.

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11. Verfahren nach Anspruch ', dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für die Ausdehnung der Fasern seitwärts im Verhältnis zur Hauptachse vorgesehen ist, welche ein Paar aus elastomeren bestehenden Gurten umfaßt, die die entgegengesetzten Enden der Fasern überlappen, und daß eine Vorrichtung für den Antrieb von Teilen der Gurte mit unterschiedlicher Geschwindigkeit vorgesehen ist, um die Zwischenräume zwischen den Fasern auszufüllen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für die Steuerung der FaBerexpansion mindestens einen motorangetriebenen Fasertraggurt und eine Einrichtung für die Abtastung der Faserdichte an zwei wechselseitig in Abstand angeordneten Punkten entlang des Gurtes umfaßt, und daf; eine Einrichtung für die Erzeugung eines elektrischen Signals proportional zu dem Unterschied in der Faserdichte zwischen den Punkten vorgesehen ist und daß eine Vorrichtung für die Steuerung des motorangetriebenen Gurtes vorhanden ist, so wie eine Einrichtung welche das erfceugte Signal für die Steuerung der letztgenannten Einrichtung ausnutzt.

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IS

IS. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet

daß eine Führung vorgesehen ist, durch welche die Faser durchgeführt werden, bevor sie mit einer Umhüllung versehen werden, und daß eine Einrichtung für die Rotation der Führung um eine parallele Achse zu der Umhüllung vorgesehen Ist, um die Rotatlonsposltlon der Muster zu variieren, welche in der Umhüllung durch die Führung gebildet werden.

'4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daC eine Einrichtung für die Komprimierung der Fasern einen bewegten Gurt umfaßt, welcher mittels Reibung die geöffneten Flächen der Fasern erfaßt und diese zusammendrückt, um im wesentlichen eine gleichmäßige Zugspannung zwischen den Fasern zu erzeugen, welche relativ zentral in der Umhüllung aageordnet sind, und den Fasern, v/elche relativ um den Umfang herum sich befinden.

•5. Verfahren zur Herstellung von mit verankerten Polnoppen

versehenen Fläefcengebllden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Formen mindestens einer Länge von komprimierten axial ausgerichteten Fasern^ Anordnung der Faserlänge im abwechselnd gegenüberliegendem parallelem Verhältnis^ gleichzeitig erhöhte

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axiale Förderung der Fasern, welche die Länge enthalten in eine gemeinsame Schneidstation, Erfaßung der Vorderenden der Fasern, um diese im komprimierten Zustand zu halten, transversale Abtrennung von Segmentreihen der komprimierten Fasern zur Bildung von einzelen Noppeneinheiten, Herrichtung eines Gurtes für die Aufnahme der angrenzend abgetrennten Noppeneinheiten, serienweise Übertragung der Noppeneinheiten von der Schneidstation zu einer Oberfläche dee Gurtes, Freigabe der Noppeneinheiten und Ermöglichung derselben mindestens teilweise sich auszudehnen über der Oberfläche des Gurtes und zur gegenseitigen Verschmelzung zur Schaffung eines adhäsiv beschichteten Flächengebildes, Bewegung des Gurtes und des Flächengebildes so, daß die geöffneten Enden der zusammengefloßenen Fasern Kontakt mit der adhäsiv beschichteten Oberfläche des Flächengebildes gebracht werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Faserlängen mit komprimierten axial ausgerichteten Fasern gebildet werden und gleichzeitig beschleunigt einer Schneidstation zugeführt werden.

17. Verfahren für die Formung mindestens einer Länge von nebeneinanderliegenden axial ausgerichteten Fasern und

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Bewegung dieser Länge in eine Trennstation für die reihenweise Abtrennung von Abschnitten und Übertragung derselben auf einen bewegten Gurt nach folgenden Verfahrensschritten: reihenweise in Kontaktbringung der Enden der einzelne Fasern enthaltenden Länge vor der Abtrennung, Aufrechterhaltung des Kontaktes während der Schneidoperation und Übertragung der abgetrennten Abschnitte auf einen bewegten Gurt mit anschließender Freigabe der Fasern.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkontaktbringung der Faserenden mit Hilfe eines Vakuums durchgeführt wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Aufnahmegliedern auf einer Wand angeordnet ist, von denen jedes einen Faserkontakt-Wandteil umfaßt, und daß die Einrichtung, die eine Aufnahmefläche bildet, ein bewegter Gurt ist.

20. Vorrichtung zur Behandelung der Fasern, gekennzeichnet durch:

a) eine Einrichtung für den Vorschub in eine erste Station, eine Vielzahl von im wesentlichen axial ausgerichteter

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Fasern, deren freies Ende im wesentlichen In einer gemeinsamen Ebene liegt;

b) eine Einrichtung, welche eine poröse bewegbare Fläche für die gleichzeitige Aufnahme der freien Enden einer Vielzahl von Fasern bildet, weiche In die erste Station durch die Vorschubseinrichtung transportiert werden und für die Bewegung der Fasern im endweisen Kontakt mit der Oberfläche von der ersten Station in eine zweite Station;

c) eine Vorrichtung für die Anlegung einer Saugwirkung durch die poröse Oberfläche für eine sichere Haltung der freien Enden der Vielzahl von Fasern gegen die Oberfläche während deren übertragung, in endweisem Kontakt mit der porösen Oberfläche, von der Vorschubseinrichtung in der ersten Station zur zweiten Station, wobei die Saugwirkungseinrichtung eine Einrichtung für die Steuerung der Saugwirkung umfafrt, um die Fasern von der Oberfläche der zweiten Station zu lösen;

d) eine Einrichtung für die Bewegung der porösen Oberfläche zwischen der ersten und der zweiten Station, wobei die Saugwirkung kontinuierlich aufrechterhalten wird.

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21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, da£ die Vorschubseinrichtung eine Einrichtung zum Halten der Vielzahl von Fasern seitlich komprimiert während des Vorschubs umfaEt, v.'obel die Fasern in endweisem Kontakt mit der porösen Oberfläche stehen.

22. Vorrichtung zur Herstellung von Noppenwaren, gekennzeichnet durch:

a) eine Einrichtung für die nacheinander erfolgende Einführung einer Vielzahl von im wesentlichen axial ausgerichteten Noppenfasern in eine erste Station, wobei die freien Enden der Noppenfaeern im wesentlichen In einer Ebene liegen;

b) eine Vorrichtung zum Tragen einer Vielzahl vct Faserabschnitten im Seite bei Seite- Verhältnis, die eine kontinuierliche Anordnung von Noppenfasern bilden, wobei die Trageinrichtung eine Einrichtung umfaßt, die in einer zweiten Station angeordnet ist und zur aufeinanderfolgenden Übernahme der Vielzahl von Noppenfasern dient;

c) eine Vorrichtung für die Anwendung einer klebenden Masse auf dem Freien Ende der Faser, um einen Noppenartikel zu erzeugen, bei welchem die Verbessereng umfaßt:

d) eine Einruchtung, welche eine poröse bewegliche Fläche für die Übertragung der Nopponfasem von einer ersten

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Station in eine zweite Station umfaßt, wobei die Fläche mit den freien Enden der Vielzahl von Fasern in der ersten Station in Kontakt gebracht werden und beweglich ist durch endweisen Kontakt mit den Faserabschnitten von der ersten Station zur zweiten Station; e) eine Einrichtung füe die Anwendung einer Saugwirkung durch die poröse Oberfläche für die feste Erfaßung des freien Endes der Noppenfaserabachnltte und Anziehen derselben an die Oberfläche während der Bewegung von der ersten Station in die zweite Station, wobei die Snugwirkunganlegungseinrichtung eine Vorrichtung für die Steuerung der Anlegung umfaßt, so daf: die Fasern von der Oberfläche in der zweiten Station getrennt werden können.

23. Vorrichtung nach Anspruch ?2, dadurch gekennzeichnet,

dal; die Transporteinrichtung umfaßt:

a) eine Vorrichtung für die Verschiebung eines im wesentlichen axial ausgerichtete Fasern enthaltende Abschnitts, welcher im wessntliehen mit seinen coplanaren freien Enden in Kontakt ateht mit der porösen Oberfläche in der ersten Station;

b) eine Einrichtung zum transversalen Abschneiden der Noppenfasern während die Noppenfasern in esdwüiaeüi Kontalt inli

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der Oberfläche gehalten werden, um eine gewünschte Noppenhöhe zu erhalten.

24. Vorrichtung zum Schneiden der Fasern, gekennzeichnet

a) durch eine poröse Fläche;

b) durch eine Einrichtung für die Anlegung einer Saugwirkung durch die poröse Fläche;

c) durch eind Einrichtung für den Vorschub von im wesentlichen axial ausgerichtetenFasera!schnitten, welche Im wesentlichen koplanare freie Enden aufweisen, die in endweisem Kontakt mit der Oberfläche stehen, so daß sie durch die Saugwirkung gehalten werden;

d) durch eine Einrichtung zum transversalen Abschneiden von Faserabschnitten wä hrend die Fasern durch die Saugwlrkung in endweisem Kontakt mit der Fläche gehalten wurden.

25. Verfahren zur Handfeabung der Fasernoppen, gekenn? zeichnet durch

a) Verschiebung eines Abschnitts von im wesentlichen axial ausgerichteten Fasern dessen freie Enden im wesentlichen koplanar sind, und endweise mit einer porösen Fläche in dee ersten Station in Kontakt gehalten werden;

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b) durch die Anwendung einer Saugwirkung durch die poröse Fläche hindurch um die freien Enden der Faserabschnitte gegen die Oberfläche zu pressen, während

c) die Oberfläche bewegt wird und die Faserabschnitte trägt, die durch die Saugwirkung Im endweisen Kontakt mit Ihr gehalten werden, und zwar von der ersten Station In die zweite Station.

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