Vorrichtung zur Herstellung von Textilien, Vliesstoffen, Spinnvliesen, Papierwerkstoffen und/oder perforierten Folien

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Textilien, Vliesstoffen, Spinnvliesen, Papierwerkstoffen und/oder perforierten Folien mit mindestens einer Siebtrommel mit öffnungen zum Abtransport der aus einem Wasserbalken abgegebenen Flüssigkeit und an der Außenseite der Siebtrommel befindlichen zahlreichen nach außen gerichteten Erhöhungen für die Perfo- ration des Vlieses, ein oder mehrere Bereiche auf der Außenseite der Siebtrommel keine Erhöhungen sondern lediglich öffnungen aufweisen.

Aus der EP 1 001 064 B1 ist bereits eine Vorrichtung zur Herstellung von perforierten Vliesstoffen mittels hydrodynamischer Vernadelung bekannt, wobei die Perforation dabei aus im Wesentlichen scharf abgegrenzten Löchern im Vlies in beliebiger Dimension gebildet ist. Diese Vorrichtung besteht aus einer das Vlies tragenden und transportierenden glatten Endlosfläche mit Drainageöffnungen zum Abtransport der mittels eines Wasserbalkens aus vielen Ausströmungsöffnungen mit Hochdruck aufgespritzten Flüssigkeit und weiterhin mit auf der Ebe- ne der glatten Fläche empor stehenden plastischen Erhöhungen zur Herstellung der Perforation im Vlies. Dabei sind die Erhöhungen ungleichmäßig über die Endlosfläche angeordnet, wobei sie nach dem Zufallsprinzip deckend über die ganze das Vlies tragende Fläche verteilt sind. Mit einer solchen Anlage können aber keine Muster wie Tier- oder Pflanzenbilder oder andere geometri- sehe abgegrenzte Figuren in das Vlies eingebracht werden.

Die US 5115544 A zeigt lediglich ein Verfahren, bei dem die Muster mit Hilfe von Erhöhungen in das Vlies eingepresst werden. Die Erhöhungen sollen beim Anmeldungsgegenstand jedoch nicht den Abdruck im Vlies bilden, sondern Ie- diglich das zu bildende Muster auf der Siebtrommel umgeben.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs bekannt (DE69224769), bei dem ein Trägerband (5) verwendet wird, an dessen formen-

der Seite eine Mehrzahl von Ansätzen (6, 6') angebracht ist. Die genannten Ansätze (6, 6') haben eine größere und eine kleinere Größe. Diese sind aus thermoplastischem Kunstharz und auf die genannten formenden Seiten des Bands aufgeschweißt. Eine Fasermenge (2) wird auf das genannte Band (5) gegeben, das mit von den genannten Ansätzen (6, 61 ) geformten unregelmäßigen Mustern versehen ist. Wasser oder Heißluft wird unter hohem Druck auf die genannte Fasermenge aufgebracht, um diese zu pressen und die Fasern zu verfitzen. Anschließend wird die genannte Fasermenge (2) auf die genannten Ansätze gepresst, um auf diese Weise Muster auf dem Vlies zu formen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, während der Wasservernadelung gleichzeitig zur Perforation auch Muster wie Tierbilder oder Pflanzenbilder oder andere geometrisch abgegrenzte Figuren in das Vlies einzubringen, ohne dabei die Verfestigung wesent- lieh nachteilig zu beeinflussen. Ferner erhält man hierdurch einen geschlossenen Bereich im Vlies mit Entlüftungsöffnungen anstelle von öffnungen, die über die gesamte Oberfläche des Vlieses verteilt sind. Im letzteren Fall wird die Festigkeit oder Steifigkeit eines Vlieses nicht in dem gewünschten Maß erzielt. Durch die vorteilhafte Aufteilung der Vliesoberfläche in Bereiche mit und ohne Entlüftungsöffnungen kann die Festigkeit oder Steifigkeit eines Vlieses wesentlich verbessert werden, wobei die Muster insbesondere durch Entlüftungsöffnungen gestaltet werden.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass die Bereiche, die die Erhöhungen aufweisen und die zur Bildung eines Oberflächenmusters im Vlies wie Tiere, Pflanzen oder geometrische Formen dienen, in einer entsprechenden Anordnung oder Gruppierung auf dem Siebtrommelmantel angeordnet sind und das zu bildende Oberflächenmuster auf der Außenseite der Siebtrommel umgeben bzw. eingrenzen.

Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht dabei insbesondere darin, dass die Muster nicht nur durch die gezielte Perforation durch Erhöhungen bzw. Dorne eingeführt werden, sondern dass die Muster an den Stellen im Vlies entstehen, an

denen sich lediglich Entwässerungsöffnungen und keine Erhöhungen bzw. Dorne befinden. Die Bereiche mit Erhöhungen bzw. Dorne decken dabei einen ü- berwiegenden Teil der Siebtrommeloberfläche ab. Somit wird durch die Erhöhungen bzw. Dorne, die innerhalb ihrer jeweiligen Flächen zufällig angeordnet sind, der größere Teil der Fläche des Vlieses durch die im Vlies gebildeten Perforationen gleichmäßig verfestigt. Nach diesem Ausführungsbeispiel sind die Flächen, die als Muster ausgebildet sind, perforiert. Ebenso ist es mit dieser Ausbildung der Siebtrommeloberfläche möglich, dass die Flächen, die als Muster im Vlies erscheinen, nicht perforiert sind. Hierdurch lässt sich die Vielfalt der Muster auf einfache Weise im Vlies erzeugen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, dass die Erhöhungen auf der Außenseite der Siebtrommel zumindest teilweise unregelmäßig verteilt oder mit unterschiedlichem Abstand zueinander und/oder mit gleichmäßigem Abstand zueinander ange- ordnet sind.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind auf der Außenseite der Siebtrommel in Bereichen, in denen Erhöhungen und/oder in den Bereichen, in denen keine Erhöhungen vorgesehen sind, zumindest öffnungen zum Durchlass von aus dem Wasserbalken abgegebener Flüssigkeit vorgesehen.

Vorteilhaft ist ferner, dass die Erhöhungen auf der Außenseite der Siebtrommel die Form von Dorne aufweisen. Hierdurch können beispielsweise gerade Linien, Wellenstrukturen oder Rasterformen erzeugt werden, wobei sich die Dorne nach der Musterbildung ohne weiteres wieder aus dem Vliesstoff herausziehen lassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Erhöhungen nach außen hin konisch abnehmend oder spitz auslaufend oder zylinderförmig ausgebildet sind.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Erhöhungen einen kreis-, oval- oder mehreck- förmigen oder quadratischen oder länglichen Querschnitt aufweisen.

Dabei ist es vorteilhaft, dass die Erhöhungen im Bereich eines Siebtrommelmantels mit Erhöhungen in einem Abstand zwischen 1 ,5 mm und 20 mm, vorzugsweise 3 mm bis 10 mm, angeordnet sind.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Erhöhungen einen Bereich des Siebtrommelmantels zwischen 20% und 50%, vorzugsweise zwischen 25% und 30%, abdecken.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Bereiche ohne Erhöhungen insgesamt eine Fläche von 1 % bis 50%, vorzugsweise zwischen 20% und 50%, oder zwischen 25% und 30% der gesamten Oberfläche der Siebtrommel ausmachen.

Vorteilhaft ist es auch, dass die Bereiche, die Erhöhungen aufweisen und der Bildung von Oberflächenmustern im Vlies wie Tiere, Pflanzen oder geometri- sehe Formen eingesetzt werden, in einer entsprechenden Anordnung oder Gruppierung auf dem Siebtrommelmantel angeordnet sind. Die Muster im Vlies werden bei dieser Ausführung der Erfindung durch Bereiche im Vlies erzeugt, die nicht durch die Erhöhungen auf dem Siebtrommelmantel perforiert werden. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Bereiche, die keine Erhöhungen und die Be- reiche, die Erhöhungen zur Bildung eines Oberflächenmusters wie Tiere, Pflanzen oder geometrische Formen in einer entsprechenden Anordnung oder Gruppierung angeordnet sind. Die Bereiche mit Erhöhungen bzw. Dorne decken einen großen Teil der Siebtrommeloberfläche ab, bewirken im Vlies die gewünschte Verfestigung des Vliesstoffs und tragen auch gleichzeitig zur Oberflä- chenmusterung des Vliesstoffs bei.

Vorteilhaft ist es auch dass, die im Vlies erzeugten Muster zumindest teilweise oder überwiegend in der Ebene des Vlieses liegen und das Vlies eine zumindest annähernd gleiche Dicke aufweist, wobei die im Vlies eingebrachten Perfo- rationen so verteilt sind, dass sie ein oder mehrere gleich oder unterschiedlich geformte Oberflächenmuster im Vlies abbilden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Bereiche des Siebtrommelmantels ohne

Erhöhungen und die Bereiche mit Erhöhungen jeweils eine abgegrenzte Fläche bilden.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Bereiche des Siebtrommelmantels ohne Erhö- hungen miteinander verbunden sind oder die Bereiche mit Erhöhungen umgeben bzw. einschließen.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, dass die öffnungen im Siebtrommelmantel über die gesamte Fläche des Siebtrommelmantels gleichmäßig und/oder un- gleichmäßig verteilt sind und einen Durchmesser zwischen 0,1 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 1 ,5 mm, aufweisen.

Somit decken die Bereiche mit Erhöhungen bzw. Dorne einen überwiegenden Teil der Siebtrommeloberfläche ab, bewirken im Vlies die gewünschte Verfesti- gung des Vliesstoffs und tragen auch gleichzeitig zur Oberflächenbemusterung des Vliesstoffs bei.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Detailansicht der Oberfläche eines Siebtrommelmantels mit und ohne Erhöhungen bzw. Dorne

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Siebtrommel mit einem oder mehreren gestrichelt dargestellten Wasserbalken zur Strahlbeauf- schlagung von Vliesen,

Fig. 3 eine Ausschnitt aus der Oberfläche der Siebtrommelmantel mit

Erhöhungen bzw. Dorne und Bereiche ohne Erhöhungen,

Fig. 4 eine Teilanquerschnitt der Siebtrommel gemäß Fig.1 mit den Erhöhungen bzw. Dorne und einem Bereich ohne Erhöhungen,

Fig. 5a

bis d verschiedene Ausführungsbeispiele von durch Perforation oder durch freie Flächen gebildete Muster im Vlies, wobei gemäß Fig. 5b die Perforationen die die Muster bildende Fläche eingrenzen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Siebtrommel bezeichnet, die aus einem Siebtrommelmantel 2, der aus einem Kunststoff oder Metall bestehen kann und der mit Hilfe von Stützelementen 11 auf einem zylinderförmigen bzw. stärker ausgebildeten Rohr 13 abgestützt ist. Der Siebtrommelmantel 2 bildet somit die Oberfläche der Siebtrommel 1. Der Siebtrommelmantel 2 weist öffnungen, Drainageöff- nungen bzw. Mikroporen 4 auf, die dem Abtransport des aus dem Wasserbalken 7 aufgespritzten Wassers eines Wasserstrahls 6 dienen. Das Rohr 13 dient gleichzeitig auch als Saugrohr, um das auf den Siebtrommelmantel 2 und somit auf Vlies 5 aufgespritzte Wasser wieder abzusaugen. Der Abtransport des Wassers erfolgt dann über einen in das Rohr 13 eingearbeiteten Saugschlitz 12, an dem ein Unterdruck anliegt.

Gemäß Fig. 2 können in einem zweiten Ausführungsbeispiel auch zwei oder mehrere Wasserbalken 7 im Bereich der Siebtrommel 1 angeordnet sein. Dazu wird ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Rohr 13 mit entsprechend zwei oder mehreren Saugschlitzen 12 versehen.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 4 hervorgeht, weist der Siebtrommelmantel 2 zahlreiche nach außen gerichtete Erhöhungen 3 auf, die der Perforation des Vlieses 5 dienen. Diese Erhöhungen bzw. Dorne 3 hinterlassen während der hydrodynamischen Vernadelung kleine Löcher bzw. Perforationen 14 im Vlies 5, die im Wesentlichen scharf abgegrenzt und hierzu in einem bereits verfestigten oder teilweise verfestigten Vliesstoff 5 eingedrückt werden. Die Perforationen 14 im Vlies entsprechen in etwa dem Querschnitt der Dorne 3.

Es gibt Bereiche 9 auf der Oberfläche des Siebtrommelmantels 2, in denen sind Erhöhungen 3 in Form von Dornen dicht nebeneinander angeordnet. Die Bereiche 9 mit den Dornen 3 stellen geschlossene bzw. fest abgegrenzte Bereiche dar. Der Abstand der Erhöhungen bzw. Dorne 3 zueinander ist ungleichmäßig.

Durch die zufällige Anordnung der Erhöhungen bzw. Dorne 3 wird eine über die Fläche gleichmäßige Festigkeit im Vlies ohne Interferenzstreifen erreicht.

Die Erhöhungen 3 auf der Außenseite der Siebtrommel 1 bzw. auf dem Sieb- trommelmantel 2 sind nach dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel unregelmäßig verteilt angeordnet. Die Erhöhungen können jedoch nach einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch mit gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sein.

Die Erhöhungen 3 sind nach außen hin konisch abnehmend oder spitz auslaufend oder zylinderförmig ausgebildet. Die Erhöhungen 3 können einen kreisförmigen, ovalförmigen, mehreckförmigen, quadratischen oder länglichen Querschnitt aufweisen.

Die Querschnittsform der Erhöhungen bzw. Dorne 3 können auch die Kontur einer Evolente aufweisen.

Die Erhöhungen 3 aus dem Bereich 9 des Siebtrommelmantels 2 sind in einem Abstand zwischen 1 ,5 und 20 mm, vorzugsweise 3 bis 10 mm, angeordnet. Ferner können die Erhöhungen 3 einen Bereich 9 des Siebtrommelmantels 2 zwischen 20% und 50% vorzugsweise zwischen 25% und 30% der Fläche abdecken.

Entsprechend der Fig. 5a und 5c können in einem Ausführungsbeispiel die Be- reiche 9, die Erhöhungen 3 aufweisen, zur Bildung eines Oberflächenmusters wie Tiere, Pflanzen oder geometrischen Formen im Vlies 5 eingesetzt werden. Dabei wird durch Perforation des Vlieses 5 ein Muster erzeugt, das sich von der übrigen nicht perforierten Fläche des Vlieses, welche den Bereichen 8 entsprechen, hervorhebt.

Von besonderer Bedeutung sind die ebenfalls in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Bereiche 8 auf der Oberfläche des Siebtrommelmantels 2 in denen keine Erhöhungen bzw. Dorne 3 vorgesehen sind. Diese Bereiche 8 des Siebtrommelman-

tels 2 sind lediglich mit den Drainageöffnungen, öffnungen oder Mikroporen 4 versehen. Die Bereiche 8 ohne Erhöhungen 3, nehmen insgesamt eine Fläche von 1 % bis 50 % vorzugsweise zwischen 20% und 50% oder zwischen 25% und 30% der gesamten Oberfläche des Siebtrommelmantels 2 der Siebtrom- mel 1 ein.

Die Bereiche 8 ohne Erhöhungen bzw. Dorne 3 auf der Oberfläche des Siebtrommelmantels 2 bewirken gemäß Fig. 5 b und 5 d bei der Wasservernadelung des Vliesstoffes 5 eine Oberflächenveränderung im Vlies 5 im Vergleich zu den diese umgebenden perforierten Flächen im Vlies 5. Die Bereiche 8, die keine Erhöhungen 3 aufweisen, dienen dabei der Bildung eines Oberflächenmusters wie Tiere, Pflanzen oder geometrischen Formen, wobei hierzu die Bereiche 8 von einer entsprechenden Anordnung oder Gruppierung von Dornen 3 umgeben sind. Die Bereiche 8 auf der Oberfläche des Siebtrommelmantels 2 können isoliert voneinander angeordnet oder miteinander verbunden sein und dadurch auch übergeordnete Muster im Vlies 5 erzeugen.

Bezugszeichenliste:

1 Siebtrommel

2 Siebtrommelmantel und Oberfläche der Siebtrommel

3 Erhöhungen bzw. Dorne

4 öffnungen, Drainageöffnungen, Mikroporen

5 Vlies, Vliesstoff 6 Wasserstrahl

7 Wasserbalken

8 Siebtrommelmantel ohne Erhöhungen, mit öffnungen

9 Siebtrommelmantel mit Erhöhungen, mit öffnungen 11 Stützelemente 12 Saugschlitz

13 Rohr

14 Löcher bzw. Perforationen im Vlies