[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung
eines Velours, bei dem ein Vlies von einem ersten zu einem zweiten Transportband übergeben
wird, wobei zwischen den Transportbändern eine Vorrichtung angeordnet ist, die ausgebildet
ist, einzelne Fasern oder Polschlingen aus einer Seite des Vlieses heraus zu drücken.
[0002] Üblicherweise wird ein textiles Velours dadurch hergestellt, in dem einzelne Fasern
mittels Nadeln aus dem Verbund herausgestoßen werden. Bei textilen Geweben werden
Schlingen aus dem Verbund mittels Nadeln herausgedrückt und diese aufgeschnitten.
[0003] Die
EP 0183952 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Velournadelfilzbahn,
bei dem die Nadeln in eine endlos umlaufende Bürstenplatte eintauchen und dabei die
Fasern aus dem Verbund herausdrücken.
[0004] Nachteilig ist, dass die Fasern oder Filamente durch die mechanische Beanspruchung
der Nadeln mehr oder weniger stark geschädigt werden. Die scharfen Kanten und Spitzen
der Nadeln erzeugen auch an den benachbarten Fasern Dünnstellen und Beschädigungen,
die nicht aus dem Verbund ausgestoßen werden. Weiterhin besteht die Gefahr von Nadelbrüchen,
wobei die abgebrochenen Nadeln im Endprodukt auffindbar sind. Ebenfalls von Nachteil
ist, dass das Vlies eine gewisse Grundfestigkeit und damit ein vorbestimmtes Flächengewicht
benötigt, damit es bei dieser Art der Weiterverarbeitung nicht beschädigt wird. Das
Vlies benötigt Vliesstoffeigenschaften, wie beispielsweise eine Mindestzugfestigkeit
und eine Abriebfestigkeit, damit es für die weitere Verarbeitung geeignet ist. Ein
sehr dünnes Velours mit einem minimalen Flächengewicht ist nach diesem Verfahren nur
sehr aufwändig herstellbar. Aufgrund der diskontinuierlichen Arbeitsweise der Nadelmaschine
ist eine kontinuierliche Produktion mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht möglich.
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung ein alternatives Verfahren mit einer Vorrichtung zur
Herstellung eines Velours bereitzustellen, dass die zuvor beschriebenen Nachteile
nicht aufweist.
[0006] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die Aufgabe wird ebenfalls
durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0007] Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Vlies von einem ersten
zu einem zweiten Transportband übergeben wird, wobei zwischen den Transportbändern
eine Vorrichtung angeordnet ist, die ausgebildet ist, einzelne Fasern oder Polschlingen
aus einer Seite des Vlieses heraus zu drücken.
[0008] Kerngedanke der Erfindung ist, dass die Vorrichtung im Bereich einer ersten Oberfläche
des Vlieses mindestens einen Wasserbalken zur Erzeugung einer Vielzahl von Wasserstrahlen
umfasst, sowie mindestens eine Auflagefläche für die zweite Oberfläche des Vlieses,
wobei zumindest ein Teil der Auflagefläche als Bürste ausgebildet ist, und eine Absaugvorrichtung
mit der zumindest einen Bürste zusammenwirkt.
[0009] Die Verwendung einer Wasserstrahlvernadelung ist trotz der Absaugung und Bereitstellung
des Wassers eine kostengünstigere Variante als die bekannte Nadelmaschine. Diese ist
vom Bauraum so aufwendig und teuer, dass die Nachrüstung einer bestehenden Anlage
damit nicht möglich ist. Durch die Änderung bzw. Kürzung eines Transportbandes um
rund 0,5m lässt sich mit geringem Aufwand eine bestehende Anlage umrüsten. Die Wasserstrahlvernadelung
bzw. Verfestigung ermöglicht auch bei geringen Flächengewichten des Vlieses eine zuverlässige
und qualitativ hochwertige Herstellung eines Velours. Die Fasern werden durch die
Wasserstrahlen nicht mechanisch geschädigt und über die Variation von Wasserdruck
und Austausch der Düsenplatten lassen sich sehr schnell Veloure unterschiedlicher
Qualität herstellen, was durch den Austausch eines Nadelbettes nach dem Stand der
Technik deutlich aufwendiger ist. Die Verwendung von Wasserstrahlen ermöglicht einen
kontinuierlichen Produktionsfluss.
[0010] Mit weiterem Vorteil ist die Auflagefläche unter dem zu verarbeitenden Vlies als
rotierende Bürstenwalze ausgebildet, die einerseits mit der Arbeitsgeschwindigkeit
der Anlage rotiert, gleichzeitig ausgebildet ist, die Wasserstrahlen abzusaugen. Mit
diesem Verfahren lassen sich Veloure mit geringem Flächengewicht herstellen.
[0011] Insbesondere bei leichten Vliesen kann mit einer hydrodynamischen Vorverfestigung,
die mit einem Druck von 20 bis 100 bar erfolgen kann, eine höhere Prozesssicherheit
und eine höhere Arbeitsgeschwindikgeit erzielt werden.
[0012] Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren
näher dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1:
- eine schematische Darstellung auf eine Anlage zur Herstellung eines Velours;
- Figur 2:
- eine weitere Ausführungsform mit mehreren Bürstenwalzen;
- Figur 3:
- eine weitere Ausführungsform mit einer Bürstenwalze.
[0013] Figur 1 zeigt eine Anlage 1 zur Herstellung eines Velours 2b, bei dem ein unverfestigtes
Vlies 2a aus einer Vorverarbeitung, beispielsweise durch eine Krempel oder ein Spinnvliesverfahren
hergestellt wird. Damit kann das Vlies 2a aus Stapelfasern mit natürlichen und/oder
synthetischen Fasern bestehen, aus einem Nassvliesstoff oder einer Kombination aus
den zuvor aufgeführten Fasern. Das Vlies 2a wird mittels eines Transportbandes 7 unter
einen Wasserbalken 4 geführt und an ein weiteres Transportband 8 übergeben. Zwischen
den Transportbändern 7, 8 ist unter dem Wasserbalken 4 eine Absaugvorrichtung 3 angeordnet,
auf der das Vlies 2a aufliegt. Der Wasserbalken 4 weist eine Vielzahl von Düsen 5
auf, aus denen Wasserstrahlen 6 auf das Vlies 2a treffen. Die Wasserstrahlen 6 treffen
mit einem Druck von 40 bis 200 bar auf das Vlies 2a auf und verdichten das Vlies 2a.
Dabei drücken die Wasserstrahlen 6 einzelne Fasern bzw. Polschlingen aus der Unterseite
des Vlieses teilweise2a heraus, so dass ein Velours 2b entsteht. Die Absaugvorrichtung
3 weist einen Absaugschlitz 3b auf, der die Wasserstrahlen 6 in eine Absaugkammer
3 durchlässt. Diese kann besaugt sein und führt das Wasser des Wasserbalkens 4 ab.
Beidseitig des Absaugschlitzes 3b sind Bürsten 3c angeordnet, auf denen das Vlies
2a zwischen den Transportbändern 7, 8 aufliegt. Die Bürsten 3c bilden die Auflagefläche
für das Vlies 2a für den Bereich der Wasserstrahlverarbeitung und ermöglichen das
Austreten von einzelnen Fasern bzw. Polschlingen aus dem verdichteten Vlies 2a. Demnach
wird eine vertikale Faser- bzw. Polschicht erzeugt, die aus der Unterseite des Vlieses
2a, also der den Wasserstrahlen 6 gegenüberliegenden Seite austritt. Alternativ zum
durchgehenden Absaugschlitz 3b kann auch eine Platte mit Bürsten 3c versehen sein,
wobei zwischen den einzelnen Bündeln von Bürsten 3c Absaugbohrungen angeordnet sein
können. Die Bürsten 3c können aus einem harten Kunststoff oder Metalldrähten bestehen.
Über das Transportband 8 wird der Velours 2b einer weiteren Verarbeitung zugeführt.
Die Arbeitsbreite der Anlage 1 kann zwischen 0,1 m bis 3,8 m betragen, wobei der Wasserbalken
4 und die Absaugung 3 sich über die gesamte Arbeitsbreite erstrecken.
[0014] Optional, als zuschaltbare Einheit kann in Arbeitsrichtung im Bereich vor dem Wasserbalken
4, mit dem das Velours erzeugt wird, mindestens ein weiterer Wasserbalken 20 mit einer
Absaugung 23 angeordnet sein. Dieser Wasserbalken 20 wird mit einem geringeren Druck
von beispielsweise 20 bis 100 bar betrieben, und kann insbesondere bei leichten Vliesen
oder einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden. Die Düsenreihe 21 kann eine
höhere Düsendichte aufweisen, als die Düsenreihe 5 zur Bildung eines Velours. Auch
die Düsendurchmesser können einen geringeren Durchmesser aufweisen, so dass hier mit
feineren Wasserstrahlen 22 vorverfestigt wird, als mit dem Wasserbalken 4. Mit diesem
mindestens einen Wasserbalken 20 kann eine Vorbefeuchtung oder Vorverfestigung des
unverfestigten Vlieses 2a erfolgen, so dass eine höhere Prozesssicherheit und/oder
eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage insbesondere bei Vliesen mit geringen
Flächengewichten erzielt wird.
[0015] Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind mindestens zwei Wasserbalken 4 in Arbeitsrichtung
hintereinander oberhalb, aber zwischen den Transportbändern 7, 8 angeordnet. Statt
der Absaugvorrichtung 3 nach Figur 1 ist jedem Wasserbalken 4 eine Bürstenwalze 10
zugeordnet. Jede Bürstenwalze 10 kann eine Absaugkammer 10a und mehrere auf dem Umfang
verteilte Absaugschlitze 10b aufweisen. Zwischen den Absaugschlitzen 10b sind Bürsten
10c angeordnet, die in Form von Einschubleisten in oder an der Bürstenwalze 10 austauschbar
befestigbar sind. In diesem Ausführungsbeispiel weist jede Bürstenwalze 10 sechs Absaugschlitze
10b mit dazwischen angeordneten Bürsten 10c auf. Die Bürstenwalzen 10 sind vorzugsweise
angetrieben und weisen die gleiche Umfangsgeschwindigkeit am äußeren Durchmesser der
Bürsten 10c auf, wie die Arbeitsgeschwindigkeit des Vlieses. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel
der Figur 1 wird das hergestellte Velours 2b nicht über feststehende Bürsten gezogen,
wodurch die Qualität insbesondere bei den geringen Flächengewichten leiden kann, sondern
kontinuierlich durch die rotierenden Bürstenwalzen 10 fast reibungsfrei zum Transportband
8 bewegt.
[0016] Alternativ zu den hier abgebildeten Bürstenwalzen 10 können die Bürsten auch bündelweise
an der Bürstenwalze 10 angeordnet sein, wobei zwischen den Bürsten eine Vielzahl von
nicht dargestellten Bohrungen angeordnet sind, über die das Wasser des Wasserbalkens
abgesaugt wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel werden die Wasserbalken 4 mit einem
Druck von 40 bis 200 bar betrieben.
[0017] Statt der Bürstenwalze 10 kann auch ein umlaufendes perforiertes Transportband mit
einem Bürstenbelag verwendet werden, wobei dann unterhalb der Auflagefläche für das
Vlies des Transportbandes eine Absaugung einzurichten ist.
[0018] Auch dieses Ausführungsbeispiel weist optional als zuschaltbare Einheit, mindestens
einen weiteren Wasserbalken 20 mit einer Absaugung 23 in Arbeitsrichtung im Bereich
vor dem Wasserbalken 4 auf, mit dem das Velours erzeugt wird. Dieser Wasserbalken
20 wird mit einem geringeren Druck von beispielsweise 20 bis 100 bar betrieben, und
kann insbesondere bei leichten Vliesen oder einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben
werden. Die Düsenreihe 21 kann eine höhere Düsendichte aufweisen, als die Düsenreihe
5 zur Bildung eines Velours. Auch die Düsendurchmesser können einen geringeren Durchmesser
aufweisen, so dass hier mit feineren Wasserstrahlen 22 vorverfestigt wird, als mit
dem Wasserbalken 4. Mit diesem mindestens einen Wasserbalken 20 kann eine Vorbefeuchtung
oder Vorverfestigung des unverfestigten Vlieses 2a erfolgen, so dass eine höhere Prozesssicherheit
und/oder eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage insbesondere bei Vliesen mit
geringen Flächengewichten erzielt wird.
[0019] In dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 erfolgt die Beaufschlagung des Vlieses durch
die Wasserstrahlen 6 von unten, da das Vlies unterhalb einer drehenden Bürstenwalze
10 geführt wird. Auch diese Bürstenwalze weist eine nicht weiter bezeichnete Absaugkammer
und Absaugschlitze oder Absaugbohrungen auf, durch die zumindest ein Teil des Wassers
vom Wasserbalken 4 abgeführt werden kann. Die dann entstehende Schicht eines Velours
2b liegt mit den Polfasern nicht mehr auf dem Transportband 8 auf. Auch dieses Ausführungsbeispiel
kann eine Vorbefeuchtung oder Vorverfestigung mit mindestens einem weiteren Wasserbalken
20 mit Zubehör vorsehen, der mit einem geringeren Druck betrieben wird, als der Wasserbalken
4.
[0020] Mit der erfindungsgemäßen Anlage 1 der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 3 können
Vliese mit einem Flächengewicht von 50 g/m
2 bis 500 g/m
2 verarbeitet werden. Insbesondere bei Verwendung einer Vorverfestigung kann die Arbeitsgeschwindigkeit
bis zu 300m/min betragen. Vorzugsweise weisen die Fasern des Vlieses mindestens eine
Länge von 20 mm auf. Die über der Bürstenwalze 10 oder der Absaugvorrichtung 3 vorstehende
Länge der einzelnen Bürsten kann bis zu 15 mm betragen.
[0021] Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene
bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche
von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen
Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen
hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten
oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten
Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichen
[0022]
- 1
- Anlage
- 2a
- unverfestigtes Vlies
- 2b
- Velours
- 3
- Absaugvorrichtung
- 3a
- Absaugkammer
- 3b
- Absaugschlitz
- 3c
- Bürsten
- 4
- Wasserbalken
- 5
- Düsenreihe
- 6
- Wasserstrahl
- 7
- Transportband
- 8
- Transportband
- 10
- Bürstenwalze
- 10a
- Absaugkammer
- 10b
- Absaugschlitz
- 10c
- Bürsten
- 20
- Wasserbalken
- 21
- Düsenreihe
- 22
- Wasserstrahl
- 23
- Absaugung
1. Anlage zur Herstellung eines Velours, bei dem ein Vlies (2a) von einem ersten zu einem
zweiten Transportband (7, 8) übergeben wird, wobei zwischen den Transportbändern (7,
8) eine Vorrichtung angeordnet ist, die ausgebildet ist, einzelne Fasern oder Polschlingen
aus einer Seite des Vlieses (2a) heraus zu drücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Bereich einer ersten Oberfläche des Vlieses (2a) mindestens einen
Wasserbalken (4) zur Erzeugung einer Vielzahl von Wasserstrahlen (6) umfasst, sowie
mindestens eine Auflagefläche für die zweite Oberfläche des Vlieses (2a), wobei zumindest
ein Teil der Auflagefläche als mindestens eine Bürste (3c, 10c) ausgebildet ist, die
mit mindestens einer Absaugvorrichtung zusammenwirkt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung einen Absaugschlitz (3b, 10b) oder Bohrungen aufweist, über
den bzw. die das Wasser der Wasserstrahlen (6) in eine Absaugkammer (3a, 10a) geführt
wird.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Absaugschlitzes (3b, 10b) oder um die Bohrungen Bürsten (3c, 10,)
angeordnet sind.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (3c) feststehend angeordnet sind.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (10c) mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage (1) bewegbar sind.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (10c) auf einer rotierenden Bürstenwalze (10) angeordnet sind, deren
Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage (1) entspricht.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies mittels Wasserstrahlen befeuchtet oder vorverfestigt wird.
8. Anlage nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wasserbalken (4) mit einem Druck von 40 bis 200 bar betrieben
wird, und das der mindestens eine Wasserbalken (20) zur Befeuchtung oder Vorverfestigung
mit einem Druck von 20 bis 100 bar betrieben wird.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage ausgebildet ist, mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von bis zu 300 m/min
betrieben zu werden.
10. Verfahren zur Herstellung eines Velours, bei dem ein unverfestigtes Vlies (2a) von
einem ersten zu einem zweiten Transportband (7, 8) übergeben wird, wobei zwischen
den Transportbändern (7, 8) eine Vorrichtung angeordnet ist, die ausgebildet ist,
einzelne Fasern oder Polschlingen aus einer Oberfläche des Vlieses (2a) heraus zu
drücken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Wasserstrahlen auf eine erste Oberfläche des Vlieses (2a) auftreffen
und einzelne Fasern oder Polschlingen aus der zweiten Oberfläche heraus drücken, wobei
die zweite Oberfläche des Vlieses (2a) auf einer Auflagefläche liegt, die zumindest
teilweise als mindestens eine Bürste (3c, 10c) ausgebildet ist, und das Wasser der
Wasserstrahlen zumindest teilweise durch mindestens eine Absaugvorrichtung absaugbar
ist, die mit der mindestens einen Bürste (3c) zusammen wirkt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bürste (3c) ortsfest zwischen den Transportbändern (7, 8) angeordnet
ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bürste (10c) an einer rotierenden Bürstenwalze (10) angeordnet
ist.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies vor der Vorrichtung zur Erzeugung eines Velours befeuchtet oder vorverfestigt
wird.