(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのウォーターバーとドラム又は無端ベルトを有する強化設備を有し、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で、繊維ウェブが、搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置及び方法に関する。本発明は、繊維ウェブの進行方向でウォーターバーの前に、繊維ウェブをドラム又は無端ベルト上で圧縮する圧密化装置が配置されていること、を特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのウォーターバー（４）とドラム（３）又は無端ベルト（７）を有する強化設備（１）を有し、ウォーターバー（４）とドラム（３）又は無端ベルト（７）との間で、繊維ウェブ（２）が、搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置において、
繊維ウェブ（２）の進行方向でウォーターバー（４）の前に、繊維ウェブ（２）をドラム（３）又は無端ベルト（７）上で圧縮する圧密化装置（１０）が配置されていること、を特徴とする装置。
【請求項２】
圧密化装置（１０）が、繊維ウェブ（２）をドラム（３）又は無端ベルト（７）に押し付ける少なくとも１つの圧密化プレート（１４）を備えること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
圧密化プレート（１４）が、ウォーターバー（４）に固定可能であること、を特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
圧密化プレート（１４）が、サポート（１１）に固定可能であること、を特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
サポート（１１）が、旋回可能に配置されていること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
圧密化プレート（１４）が、予荷重下で繊維ウェブ（２）を圧縮すること、を特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
予荷重が、圧密化プレート（１４）の弾性及び／又は押圧装置（１６）によって発生させられること、を特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
圧密化プレート（１４）の前方縁もしくは出側縁（１４ａ）が、ウォータージェット（６）のすぐ横に位置決めされていること、を特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
圧密化プレート（１４）の出側縁（１４ａ）が、ドラム（３）に配置された、穿孔（３ａ）の吸引領域及び／又は入口領域（３ｂ）の少なくとも一部を覆うこと、を特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ウォータージェット（６）に対する出側縁（１４ａ）の間隔が、０．１ｍｍまでに低減可能であること、を特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
圧密化プレートの出側縁（１４ａ）が、繊維ウェブ（２）上を滑るように形成されていること、を特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
圧密化プレートの出側縁（１４ａ）が、繊維ウェブ（２）上を転がるように形成されていること、を特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
圧密化プレート（１４）が、金属、プラスチック又は複合材料から成ること、を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
圧密化プレート（１４）が、０．１〜３ｍｍの、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍの厚さを備えること、を特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
圧密化プレート（１４）が、テフロン又はナノコーティングを備えていること、を特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
圧密化プレート（１４）の出側縁（１４ａ）が、波形又は歯を備えること、を特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
圧密化プレート（１４）の出側縁（１４ａ）が、穿孔（１４ｄ）又はパーフォレーションを備えること、を特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
ドラム（３）又は無端ベルト（７）に対する圧密化プレート（１４）の間隔が調整可能であること、を特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
ウォーターバーの圧力が、１０〜１００ｂａｒ、好ましくは２０〜４０ｂａｒであること、を特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
繊維ウェブ（２）が、ウォーターバー（４）とドラム（３）又は無端ベルト（７）との間で搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための方法において、
繊維ウェブ（２）が、ウォーターバー（４）の前で圧密化装置（１０）によってドラム（３）又は無端ベルト（７）上で圧縮されること、を特徴とする方法。
【請求項２１】
圧縮が、繊維ウェブ（２）上を滑る又は転がる圧密化装置（１０）によって発生させられること、を特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
圧密化装置（１０）により、縦方向の繊維ウェブ（２）の強度が向上可能であること、を特徴とする請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのウォーターバーとドラム又は無端ベルトを有する強化設備を有し、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で、繊維ウェブが、搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維ウェブを流体力学的に強化するための設備において、強化の前に、繊維ウェブを２つのベルトの間又はベルトとドラムの間で加湿及び圧縮することによって繊維ウェブの圧密化が行なわれる。これにより、不織布は、若干予備強化されるので、不織布は、更なるニードリングに対して鈍感にされる。次いで、繊維を高圧ウォータージェットによって互いに絡ませることによって、繊維の交絡が行なわれる。繊維の交絡は、ノズルバーによって行なわれ、これらノズルバーから、高圧下のウォータージェットが、繊維ウェブに衝突する。繊維ウェブの下に位置するドラムは、多数の開口を備え、これら開口へ、一方では繊維が入ることができ、互いに交絡され、これら開口を介して、他方ではウォータージェットの水が吸引もしくは排出される。通常は、２〜３個のウォーターバーが、相前後して配置される。圧密化なしでは、繊維ウェブは、ウォータージェットもしくは吸引に対して非常に敏感である。繊維が移動されると、これが、繊維ウェブの外観並びに強度及び伸びにマイナスに作用することになる。ポリエステル又はポリプロピレンのような化学繊維のウォータージェット強化は、圧密化なしでは、限定的にしか可能でない。この場合、非常に入念に、正しい圧力、繊維ウェブからのウォーターバーの間隔及びこれに付属する吸引能力に注意しなければならない。繊維ウェブの構成における変動が認められ次第、全てのパラメータを常に適合させる必要がある。これにより、信頼性を有する生産は、より長い時間では可能でない。従来技術による公知の設備は、例えばスパンレースドラム又はウォータージェット強化ドラムを備える。選択的に、相応の無端ベルトは、スパンレースベルト又はウォータージェット強化ベルトと呼ばれる。
【０００３】
繊維ウェブの圧密化が設備を拡大すること、及び、吸引装置を付属させたノズルバーが高価であることが、欠点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００９０３２３４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、割安に構成され、ウォータージェットによる強化の前の確実な圧密化ために役立つ、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、提起した課題を、請求項１及び２０に記載の教示によって解決する；本発明の有利な形成の特徴は、従属請求項によって特徴付けられている。
【０００７】
請求項１に記載の技術的教示によれば、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置は、少なくとも１つのウォーターバーとドラム又は無端ベルトを有する強化設備を有し、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で、繊維ウェブが、搬送及び強化される。
【０００８】
本発明によれば、繊維ウェブの進行方向でウォーターバーの前に、繊維ウェブをドラム又は無端ベルト上で圧縮する圧密化装置が配置されている。
【０００９】
本発明の特徴により、圧密化装置を強化設備、即ちウォーターバー及びドラムの表面上又は内部に統合することによって、既存の設備を明らかに短縮することが可能である。
【００１０】
有利な形成では、圧密化装置が、繊維ウェブをドラム又は無端ベルトに押し付ける少なくとも１つの圧密化プレートを備える。これにより、最も簡単な技術的手段によって、繊維ウェブを無端ベルト又はドラムの間で圧縮する、その前に接続された圧密化設備におけるのと同じ作用が得られる。全設備部分を省略することができ、これにより、著しい価格的利点が生じる。
【００１１】
圧密化プレートが、ウォーターバーに固定可能であることにより、繊維ウェブを最初に圧縮し、次に高圧下でウォータージェットによって強化する、非常にコンパクトなユニットが生じる。圧縮と強化の間の時間が短いことに基づいて、繊維ウェブの強度のための利点が得られ、同時に、個々の繊維の浮遊が防止され、これが、良好な不織布製品を生じさせる。
【００１２】
ウォータージェットは、１０〜１００ｂａｒの圧力を備えることができる。２０〜４０ｂａｒの圧力によって、最適な値が得られる。
【００１３】
サポートへの圧密化プレートの固定は、一方では、ウォーターバーの前で機械フレームに固定できる、増設可能な解決策を可能にする。他方で、繊維ウェブに対するウォーターバーの間隔に依存せずに、繊維ウェブに対する圧密化装置の間隔を調整することができる。圧密化装置は、サポートの旋回装置を介して角度及び位置を調整することができるので、不織布ウェブに対する圧密化プレートの圧力を変えることができる。旋回装置により、圧密化プレートの出側縁からウォーターバーウォータージェット列までの間隔も調整することができる。
【００１４】
更なる改善は、圧密化プレートが、予荷重下で繊維ウェブを圧縮することによって得られる。予荷重は、圧密化プレートの弾性及び／又は押圧装置によって発生させることができる。特に、弾性的な金属又はプラスチックからの圧密化プレートの形成は、割安で非常に効率的な圧密化装置を生じさせる。何故なら、材料が不規則な場合に、少し曲げられたプレートストリップ又はプラスチックストリップがスプリングバックするからである。更に、曲げられた圧密化プレートの弾性を利用することによって、確実な入口領域が得られるが、この入口領域は、従来技術によれば、無端ベルトを角度をつけて配置することにより非常に費用をかけて生じさせられる。この入口領域を介して、繊維は、圧密化され、それから圧密化プレートの出側縁の領域で圧縮される。
【００１５】
従来技術に対する本発明の決定的な利点は、圧密化プレートの出側縁が、ウォータージェットのすぐ横に位置決めされていることにある。これにより、ドラム内のもしくは無端ベルトの下の穿孔もしくは吸引スリットの吸引領域への繊維ウェブの領域的な引込みが防止される。繊維ウェブは、ドラムもしくは無端ベルト上に良好に固定され、個々の繊維は、互いに交絡される。これにより、圧密化なしで生じるこれまで不利な縦筋は、有効に防止することができる。
【００１６】
有利な形成によれば、圧密化プレートの出側縁は、穿孔の吸引領域もしくは吸引スリットの少なくとも一部が覆われるように、ウォータージェットの近傍に位置決めされる。圧密化プレートの出側縁とウォータージェットの間の領域に配置された繊維だけが、互いに交絡される。圧密化プレートの下の繊維ウェブの領域は、圧密化プレートによってドラム上に保持される。同時に圧密化プレートの出側縁とウォータージェットの間の繊維ウェブの小さい領域だけが、負圧の支配下にある。これも、望ましくない縦筋を低減する。
【００１７】
好ましい実施形態では、ウォータージェットに対する前方縁の間隔が、０．１ｍｍまでに低減できるので、ウォータージェットの前の領域内の繊維ウェブを伸ばすことなく、非常に適切に部分的なウォータージェット強化が行なわれる。
【００１８】
更なる改善は、圧密化プレートの出側縁が、繊維ウェブ上を滑るように形成されていることによって得ることができる。これにより、繊維ウェブの表面における繊維の整向が得られ、これにより、高い縦方向強度が得られるが、横方向強度の低下は得られない。
【００１９】
選択的に、圧密化プレートの出側縁は、繊維ウェブ上を転がるように形成することができる。これにより、線状の圧力が繊維ウェブに加えられ、この圧力の場合は、ＭＤ／ＣＤ比への影響は、できるだけ僅かになっている。
【００２０】
割安な実施形態は、金属、プラスチック又は複合材料から成る圧密化プレートによって得られる。この場合、材料が、ある程度の弾性又はバネ作用を備え、容易に曲がる場合が有利である。これにより、繊維を圧縮する入口領域又は圧密化領域が発生させらされる。
【００２１】
有利には、圧密化プレートが、０．１〜３ｍｍの、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍの厚さを備える。薄いプレートの場合、必要な曲げ弾性が付与されている。特に薄いバネ鋼又は弾性材料の場合は、圧密化プレートは、材料不均等に順応することができる。まさに薄い圧密化プレートの場合は、バネ作用は、力が繊維ウェブに制限され、繊維ウェブが途切れないようにするのに十分である。
【００２２】
摩擦を低減するため及びこれによりＭＤ／ＣＤ比への影響を制限するために、圧密化プレートは、テフロン又はナノコーティングを備えることができる。
【００２３】
圧密化プレートの出側縁が、波形又は歯を備えることにより、繊維ウェブは、ドラムの吸引が強い場合、良好にドラム上に保持することができる。波形は、まさに薄いプレートの場合は、高い安定性を生じさせる。なぜなら、出側縁が、吸引によって部分的に曲がるもしくは変形することがないからである。
【００２４】
選択的に、圧密化プレートの出側縁は、空気が流れ得る穿孔又はパーフォレーションを備えることもできるので、圧密化プレートは、ドラム又は無端ベルトの吸引スリットを介する吸引時に変形しない。
【００２５】
別個のサポート又はウォーターバーへの圧密化プレートの固定にかかわりなく、ドラム又は無端ベルトに対する圧密化プレートの間隔が調整可能であることが、有利である。これにより、一方ではウォータージェットに対する間隔を調整することができ、他方では弾性的なプレートの予荷重を設定することもできる。
【００２６】
繊維ウェブが、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための本発明による方法は、繊維ウェブが、ウォーターバーの前で圧密化装置によってドラム又は無端ベルト上で圧縮されること、を特徴とする。これにより、全長の短い設備が得られるが、この設備は、同時に繊維ウェブに対して明らかな利点を備える。なぜなら、ウォータージェット強化の直前の圧密化が、繊維の浮遊を防止するからである。
【００２７】
繊維の圧縮は、ＭＤ／ＣＤ比の変更が望まれるかどうかに応じて、選択的に滑る又は転がる圧密化装置によって発生させることができる。その場合は、相応に、圧密化プレートの出側縁が形成される。
【００２８】
滑る圧密化装置の場合、縦方向の繊維ウェブの強度を向上させることができる。圧密化プレートの直後のウォーターバーの直接的な強化は、前に接続された圧密化ユニットでの予備加湿による強化よりも効果的であり、従って経済的である。
【００２９】
本発明により、最小の空間で圧密化装置が強化設備に統合され、圧密化が、強化の直前に行なわれる。これにより、繊維の浮遊が回避され、これにより、不織布品質が向上し、望ましくない縦筋が回避される。加えて、滑る圧密化により、縦方向強度を向上させることができ、これが横方向強度への影響を有することはない。
【００３０】
本発明を、以下で概略的に図示した可能な実施例に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】強化設備の概略側面図
【図１ａ】吸引部を有するドラムを備えた強化領域の拡大図
【図２ａ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｂ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｃ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｄ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｅ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｆ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｇ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｈ】圧密化プレートの一実施形態
【図３】強化設備の別の実施形態
【図４】強化設備の別の実施形態
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１には、実質的にドラム３又は選択的な無端ベルトと少なくとも１つのウォーターバー４とを有する強化設備１が図示されている。ドラム３は、裏地と微細篩又は選択的なマイクロ多孔質シェルとで上張りをした穴付きプレートドラムを有するいわゆる篩ドラムとして形成することができる。選択的に、ドラムは、繊維ウェブ２に構造又はパターンを与えるためにその表面がパーフォレーションを備える構造ドラムとして形成することができる。
【００３３】
ドラム３は、多数の穿孔３ａを備え、これら穿孔を介して、ウォーターバー４の水が排出される。ドラム３内に、多数の吸引スリット３ｄを有する吸引チューブ３ｃが配置され、これら吸引スリットを介して、負圧で水が吸引される。ドラム３の上に、ウォーターバー４が配置され、このウォーターバーが、高圧下で多数のノズル５によって一列のウォータージェット６を繊維ウェブ２に噴射する。ウォーターバー４は、本発明によれば、１０〜１００ｂａｒの、好ましくは２０〜４０ｂａｒの圧力で作動される。ウォーターバー４は、一列又は複数列のウォータージェット６で作動させることができる。ノズル５は、ウォーターバー４の長手方向軸に沿って配置されている。わかり易さの理由から、一列のウォータージェット６だけが図示されている。繊維ウェブ２は、この実施例では、矢印方向に左から右へドラム３を超えて進行し、連続的にウォータージェット６によって衝撃を与えられる。この場合、ウォーターバー４は、ドラム３もしくは無端ベルトに対する間隔を調整可能に配置されている。
【００３４】
構造ドラムの場合、個々の繊維は、穿孔３ａ内に侵入し、繊維が穿孔３ａ外に引き出されるまで、互いに絡まる。ドラム３が吸引チューブを備えている場合、繊維ウェブ２は、少なくとも部分的に吸引スリット３ｄ内に吸い込まれ、これにより、強化された不織布に、望ましくない筋が生じ得る。
【００３５】
本発明によれば、繊維ウェブ２の進行方向でウォーターバー４の前に圧密化装置１０が配置され、この圧密化装置が、ドラム３の長手方向軸に沿って圧力を繊維ウェブ２に加える。この実施例では、圧密化装置１０は、ジョイント１２を有する懸架部１３を有し、このジョイントに、サポート１１が回転可能に固定されている。懸架部１３は、図示してない機械フレーム又はスタンドに固定されている。サポート１１の下に、側面図において確認可能な圧密化プレート１４が配置されている。その長手方向の広がり内もしくは作業幅にわたって、圧密化プレート１３は、実質的にドラム３の全長にわたって延在する。圧密化プレート１４は、後方縁もしくは入側縁１４ｂの領域をサポート１１に固定され、これに対して前方縁もしくは出側縁１４ａは、予荷重下で繊維ウェブ２をドラム３に押し付ける。
【００３６】
圧密化装置１０は、ジョイント１２を介して旋回することができ、これにより、繊維ウェブ２に対する圧密化プレート１４の接触面もしくは接触線の位置が調整可能になる。同時に、ジョイント１２を中心とする圧密化装置１０の回転を介して、繊維ウェブ２に対する圧密化プレート１４の圧力は適合させることができる。このため、圧密化装置１０のジョイント式の配置以外に、圧密化装置を高さ調整可能に形成することが有効である。このため、懸架部１３は、調整可能に形成することができる。これにより、処理すべき繊維に依存して、圧力もしくは繊維ウェブ２に作用する力は調整することができる。圧密化プレート１４は、例えば金属又はプラスチックから成るストリップから形成することができ、このストリップは、圧密化装置１０の圧力によって容易に曲げられ、これにより弾性的に繊維ウェブ２に押し付けられる。この場合、圧密化プレート１４の自由端もしくは出側縁１４ａは、繊維ウェブ２の進行方向に向いている。
【００３７】
圧密化装置１０の技術的効果は、ウォーターバー４による強化が行なわれる前に、繊維ウェブ２が非常に小さい空間で圧縮されることにある。設備は、従来技術によるロール又はベルトを有する圧密化装置よりも明らかに短く形成することができる。更なる利点は、圧密化がウォータージェットによる強化の直前に繊維の圧縮を発生させ、これにより、個々の繊維の浮遊が防止され、これが、結局は良好な不織布製品を生じさせることにある。
【００３８】
本発明にとって重要であるのは、ウォータージェット６直前の圧密化であり、これにより、繊維ウェブ２がウォータージェット６の列の前の大きい領域でもしくは吸引チューブ３ｃ内の負圧によってドラム３内へ生産方向に吸い込まれ、不織布が変形されることが防止される。不均等な吸付け時には、横波及び縦筋が不織布に生じ得る。同時に、縦方向の繊維ウェブ２の強度を向上させることができ、これに対して、横方向の繊維ウェブ２の強度は不変である。通常は、繊維ウェブの延伸時に、両方向のＭＤ／ＣＤ比変更が行なわれる。即ち、例えば縦方向には強度を増やし、しかしながら横方向には減らす、又はその逆が行なわれる。これに対して圧密化プレート１４は、ウォータージェットによる強化の直前の圧密化作用によって、繊維ウェブ２の縦方向の強度を高めることができる。なぜなら、出側縁１４ａが、繊維ウェブ２の表面だけにわたって滑るからである。これに対して、繊維ウェブ２の横断面全体にわたり、繊維の整向の変更は行なわれない。更なる利点は、ドラム３の長手方向の繊維ウェブ２がドラム３に押し付けられ、圧密化プレート１４とウォータージェットの間の部分領域又は帯状部分だけが伸ばされ、繊維が互いに交絡されるので、不利な縦筋もしくは縦構造が圧密化プレートによって防止されることによって得られる。
【００３９】
図１ａには、ドラム内に配置された吸引チューブ３を有しない強化領域の拡大図が図示されている。図１による形成とは違い、穿孔３ａが、繊維ウェブ２の進行方向でウォータージェット６の前に配置された入口領域３ｂを備える。吸引スリット３ａの穿孔３ｂは、吸引スリット内の負圧による吸引力をただゆっくりと上昇させ、未強化の不織布をゆっくりと繊維の移動なく吸気によって圧縮するために、楔状に形成されている。
【００４０】
この実施例では、圧密化プレート１４の出側縁１４ａが、ウォータージェット６の近傍に配置され、この場合、少なくとも分的に入口領域３ｂを覆う。これにより、繊維ウェブ２は、圧密化プレート１４によってドラム３の長手方向軸に沿ってドラム３に押し付けられる。穿孔３ａ及び入口領域３ｂの領域内に配置された繊維だけが、互いに交絡される。入口領域３ｂの領域に存在する繊維ウェブ２の小さい領域だけが、吸引の負圧によって穿孔３ａ内に引き込まれる。
【００４１】
ウォータージェット６からの圧密化プレート１４の出側縁１４ａの間隔は、０．１ｍｍまでに低減することができるので、吸引スリット３ａの領域内の繊維ウェブ２を伸ばすことなく、非常に適切にウォータージェット強化を達成することができる。しかしながらまた、圧密化プレート１４は、その出側縁１４ａが、ウォータージェット６に対して大きい間隔を置いてドラム３又はベルトに配置されている。その場合、本発明による圧密化プレートの省スペースの配置に利点があり、圧密化プレートを有する形成により、繊維ウェブの強度を高くすることができる。
【００４２】
図２ａ〜２ｆは、圧密化プレート１４の種々の形成を示すが、図２ｆによる最も簡単な実施形態では、圧密化プレート１４は真直ぐな出側縁１４ａを備える。
【００４３】
図２ａでは、圧密化プレート１４の出側縁１４ａが、回転可能なローラ２０を備えており、このローラは、繊維ウェブに確かに線状の圧力を加えるが、繊維ウェブの表面上で転がるので、ＭＤ／ＣＤ比への影響は、できるだけ僅かとなっている。
【００４４】
図２ｂ〜２ｅでは、圧密化プレート１４は、圧密化プレートが繊維ウェブ上を滑り、この場合繊維を、所望のように−圧力に依存して−縦方向もしくは表面での進行方向に整向するように、その出側縁１４ａを形成されている。
【００４５】
図２ｂによる圧密化プレート１４は、その出側縁１４ａに、滑り要素２１を収容もしくは固定することができる縁曲げ部１４ｃを備える。滑り要素２１は、丸い棒又はストリップとして形成することができ、例えばテフロン又は他の非常に滑り能力を有するプラスチックから成ることができる。滑り要素２１は、好ましくは圧密化プレート１４の全長にわたって延在することができるが、当然部分的にだけでもよい。
【００４６】
図２ｃによれば、圧密化プレート１４は、丸い出側縁１４ａに大きい半径を備え、この半径は、丸みを付けた載置部として作用し、特に優しく繊維ウェブ２上を滑る。これにより、繊維ウェブ２の表面での繊維の整向が低減される。
【００４７】
逆のものは、図２ｄによる圧密化プレート１４の形成によって得られる。繊維ウェブに作用する出側縁１４ａは、非常にシャープエッジに形成されたので、繊維ウェブ２の表面での繊維の整向は最大化される。
【００４８】
図２ｅによる形成では、エッジが若干しか丸み付けされてない、出側縁１４ａに矩形の横断面を有する圧密化プレート１４が図示されている。この実施形態の場合、圧密化プレートは、非常に薄く形成され、除荷した状態で図２ｆでのように真直ぐであるので、接触面の領域が曲がる。これにより、プレートの曲げに基づいて面が繊維ウェブ２に作用し、線ではない。選択的に、圧密化プレート１４は、予め曲げることもできるので、僅かな圧力ではあるが大きい面で作業することができる。
【００４９】
圧密化プレートは、０．１〜３ｍｍの、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍの厚さで形成することができ、バネ作用に依存して圧力は調整することができる。材料として、標準のプレート、特殊鋼プレート、バネ鋼プレート、柔軟な又は高剛性のプラスチックストリップを使用することができる。圧密化プレート１４は、繊維ウェブとの摩擦を軽減し、できるだけ僅かにしか影響をＭＤ／ＣＤ比に及ぼさないように、例えばテフロン又はナノコーティングを備えることができる。
【００５０】
これに対し、ＭＤ／ＣＤ比に適切に影響を与えたいのであれば、圧密化プレートの表面を構造化もしくは粗面化する可能性も当然ある。
【００５１】
図２ｇには、出側縁１４ａが図２ａ〜２ｅの場合のように直線で延在するのではなく、波形で延在する、圧密化プレート１４の平面図が図示されている。利点は、出側縁１４ａが、高い安定性を受けることにある。なぜなら、穿孔３ａもしくは入口領域３ｂの領域で、出側縁１４ａが、まさに薄いプレートの場合は吸引によって部分的に曲がるもしくは変形するからである、同じ作用を、粗い歯を有する圧密化プレートが達成する。
【００５２】
この関係で、少なくとも圧密化プレート１４の出側縁１４ａが、空気を流し得る穿孔１４ｄ又はパーフォレーションを備える、図２ｈによる実施形態も見るべきである。この圧密化プレートも、穿孔３ａの領域が強い吸引時に実質的に変形しなくなる。穿孔１４ｄは、ミリメートル範囲の、例えば０．５〜３ｍｍの直径を備えるが、穿孔は、しかしながらまた明らかにより微細に形成することもでき、その場合、これは、マイクロパーフォレーションと呼ばれる。処理すべき繊維混合物に依存して、穿孔１４ｄの配置及びサイズを介して繊維品質及び表面への影響を達成することができる。
【００５３】
図３による実施例では、圧密化プレート１４を有するサポート１１を繊維ウェブ２に押し付ける押圧装置１６を有する圧密化装置１０が形成されている。押圧装置１６は、この図では、象徴的にバネとして図示されている。押圧装置は、油圧シリンダ又は空気圧シリンダから構成するか、バネ負荷を受けるように形成することができる。この実施例では、圧密化プレート１４は、その後方縁１４ｂが、固定部１５によってサポート１１の下に配置されている。図１の実施例でのように、ジョイント１２を介して、出側縁１４ａの接触面もしくは接触エッジの位置を調整することができるが、圧密化プレート１４を若干曲げることによって繊維ウェブ２に作用する力も加的に調整することができる。
【００５４】
図１とは違い、図４では、ドラムの代わりに、その上で繊維ウェブ２をウォータージェット６によって強化する無端ベルト７が強化設備に配置されている。無端ベルト７は、水を迅速に排出するために、篩ベルトとして形成することができる。無端ベルト７の下には、ノズルの領域に、吸引チューブ３ｃが矩形のボックスとして図示されているが、このボックスは、同様に少なくとも１つの吸引スリット３ｄを備える。これまでの実施形態とは違い、圧密化プレート１４は、直接的にウォーターバー４に配置及び固定されている。後方縁１４ｂの領域内の固定１５は、ウォーターバー４の横の壁において行なうこと又は当然ノズル６の領域内の下の面において行なうことができる。これは、出側縁１４ａを非常に良好にウォータージェット６と共に整向することができるとの利点を有する。ウォーターバー４での横の固定１５が特に高さ調整の可能性も備えることができ、これにより、曲げられた圧密化プレートのバネ作用を介して繊維ウェブ２への圧力が調整可能であることは、当然である。直接的なウォーターバーへの配置は、これまで述べた間隔又は高さ又は角度の全ての調整の可能性を同様に実現することができる省スペースの解決策である。
【符号の説明】
【００５５】
１        強化設備
２        繊維ウェブ
３        ドラム
３ａ      穿孔
３ｂ      入口領域
３ｃ      吸引チューブ
３ｄ      吸引装置
４        ウォーターバー
５        ノズル
６        ウォータージェット
７        無端ベルト
１０      圧密化装置
１１      サポート
１２      ジョイント
１３      懸架部
１４      圧密化プレート
１４ａ    出側縁
１４ｂ    入側縁
１４ｃ    縁曲げ部
１４ｄ    穿孔
１５      固定部
１６      押圧装置
２０      回転可能なローラ
２１      滑り要素
【図１】
2016503841.tif 000003
【図１ａ】
2016503841.tif 000004
【図２ａ】
2016503841.tif 000005
【図２ｂ】
2016503841.tif 000006
【図２ｃ】
2016503841.tif 000007
【図２ｄ】
2016503841.tif 000008
【図２ｅ】
2016503841.tif 000009
【図２ｆ】
2016503841.tif 000010
【図２ｇ】
2016503841.tif 000011
【図２ｈ】
2016503841.tif 000012
【図３】
2016503841.tif 000013
【図４】
2016503841.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月9日(2015.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのウォーターバーとドラム又は無端ベルトを有する強化設備を有し、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で、繊維ウェブが、搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維ウェブを流体力学的に強化するための設備において、強化の前に、繊維ウェブを２つのベルトの間又はベルトとドラムの間で加湿及び圧縮することによって繊維ウェブの圧密化が行なわれる。これにより、不織布は、若干予備強化されるので、不織布は、更なるニードリングに対して鈍感にされる。次いで、繊維を高圧ウォータージェットによって互いに絡ませることによって、繊維の交絡が行なわれる。繊維の交絡は、ノズルバーによって行なわれ、これらノズルバーから、高圧下のウォータージェットが、繊維ウェブに衝突する。繊維ウェブの下に位置するドラムは、多数の開口を備え、これら開口へ、一方では繊維が入ることができ、互いに交絡され、これら開口を介して、他方ではウォータージェットの水が吸引もしくは排出される。通常は、２〜３個のウォーターバーが、相前後して配置される。圧密化なしでは、繊維ウェブは、ウォータージェットもしくは吸引に対して非常に敏感である。繊維が移動されると、これが、繊維ウェブの外観並びに強度及び伸びにマイナスに作用することになる。ポリエステル又はポリプロピレンのような化学繊維のウォータージェット強化は、圧密化なしでは、限定的にしか可能でない。この場合、非常に入念に、正しい圧力、繊維ウェブからのウォーターバーの間隔及びこれに付属する吸引能力に注意しなければならない。繊維ウェブの構成における変動が認められ次第、全てのパラメータを常に適合させる必要がある。これにより、信頼性を有する生産は、より長い時間では可能でない。従来技術による公知の設備は、例えばスパンレースドラム又はウォータージェット強化ドラムを備える。選択的に、相応の無端ベルトは、スパンレースベルト又はウォータージェット強化ベルトと呼ばれる。
【０００３】
独国特許出願公開第１０２００９０３２３４３号明細書には、ノズルバーの前に吸引装置が配置された、繊維もしくはフィラメントの予備強化もしくは圧縮するための装置が記載されている。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２００８０３３２５２号明細書は、移送ベルトにフィラメントを載せた直後に第１の予備強化が行なわれ、次に初めてフィラメントが圧密化され、液圧により強化される、無端フィラメントの処理をするための設備を示す。
【０００５】
繊維ウェブのこのような圧密化が設備を拡大すること、及び、吸引装置を付属させたノズルバーが高価であることが、欠点である。
【０００６】
独国特許出願公開第１００６４６８７号明細書には、例えば薬用又は衛星製品のために使用されるような、２つのカバー用不織布の間に三次元製品を埋め込むための方法及び装置が記載される。２つのカバー用不織布は、部分的にしか互いに結合すべきでないので、この従来技術は、液圧により強化をするための制御可能なノズルバーを設ける。カバー用不織布は、不織布の、埋め込むべきであるが強化すべきでない部分へのウォータージェットの衝突を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００９０３２３４３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００８０３３２５２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１００６４６８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、割安に構成され、ウォータージェットによる強化の前の確実な圧密化ために役立つ、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、提起した課題を、請求項１及び１９に記載の教示によって解決する；本発明の有利な形成の特徴は、従属請求項によって特徴付けられている。
【００１０】
請求項１に記載の技術的教示によれば、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置は、少なくとも１つのウォーターバーとドラム又は無端ベルトを有する強化設備を有し、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で、繊維ウェブが、搬送及び強化される。
【００１１】
本発明によれば、繊維ウェブの進行方向でウォーターバーの前に、繊維ウェブをドラム又は無端ベルト上で圧縮する圧密化装置が配置されている。
【００１２】
本発明の特徴により、圧密化装置を強化設備、即ちウォーターバー及びドラムの表面上又は内部に統合することによって、既存の設備を明らかに短縮することが可能である。
【００１３】
この場合、圧密化装置が、繊維ウェブをドラム又は無端ベルトに押し付ける少なくとも１つの圧密化プレートを備える。これにより、最も簡単な技術的手段によって、繊維ウェブを無端ベルト又はドラムの間で圧縮する、その前に接続された圧密化設備におけるのと同じ作用が得られる。全設備部分を省略することができ、これにより、著しい価格的利点が生じる。
【００１４】
圧密化プレートが、ウォーターバーに固定可能であることにより、繊維ウェブを最初に圧縮し、次に高圧下でウォータージェットによって強化する、非常にコンパクトなユニットが生じる。圧縮と強化の間の時間が短いことに基づいて、繊維ウェブの強度のための利点が得られ、同時に、個々の繊維の浮遊が防止され、これが、良好な不織布製品を生じさせる。
【００１５】
ウォータージェットは、１０〜１００ｂａｒの圧力を備えることができる。２０〜４０ｂａｒの圧力によって、最適な値が得られる。
【００１６】
サポートへの圧密化プレートの固定は、一方では、ウォーターバーの前で機械フレームに固定できる、増設可能な解決策を可能にする。他方で、繊維ウェブに対するウォーターバーの間隔に依存せずに、繊維ウェブに対する圧密化装置の間隔を調整することができる。圧密化装置は、サポートの旋回装置を介して角度及び位置を調整することができるので、不織布ウェブに対する圧密化プレートの圧力を変えることができる。旋回装置により、圧密化プレートの出側縁からウォーターバーウォータージェット列までの間隔も調整することができる。
【００１７】
更なる改善は、圧密化プレートが、予荷重下で繊維ウェブを圧縮することによって得られる。予荷重は、圧密化プレートの弾性及び／又は押圧装置によって発生させることができる。特に、弾性的な金属又はプラスチックからの圧密化プレートの形成は、割安で非常に効率的な圧密化装置を生じさせる。何故なら、材料が不規則な場合に、少し曲げられたプレートストリップ又はプラスチックストリップがスプリングバックするからである。更に、曲げられた圧密化プレートの弾性を利用することによって、確実な入口領域が得られるが、この入口領域は、従来技術によれば、無端ベルトを角度をつけて配置することにより非常に費用をかけて生じさせられる。この入口領域を介して、繊維は、圧密化され、それから圧密化プレートの出側縁の領域で圧縮される。
【００１８】
従来技術に対する本発明の決定的な利点は、圧密化プレートの出側縁が、ウォータージェットのすぐ横に位置決めされていることにある。これにより、ドラム内のもしくは無端ベルトの下の穿孔もしくは吸引スリットの吸引領域への繊維ウェブの領域的な引込みが防止される。繊維ウェブは、ドラムもしくは無端ベルト上に良好に固定され、個々の繊維は、互いに交絡される。これにより、圧密化なしで生じるこれまで不利な縦筋は、有効に防止することができる。
【００１９】
有利な形成によれば、圧密化プレートの出側縁は、穿孔の吸引領域もしくは吸引スリットの少なくとも一部が覆われるように、ウォータージェットの近傍に位置決めされる。圧密化プレートの出側縁とウォータージェットの間の領域に配置された繊維だけが、互いに交絡される。圧密化プレートの下の繊維ウェブの領域は、圧密化プレートによってドラム上に保持される。同時に圧密化プレートの出側縁とウォータージェットの間の繊維ウェブの小さい領域だけが、負圧の支配下にある。これも、望ましくない縦筋を低減する。
【００２０】
好ましい実施形態では、ウォータージェットに対する前方縁の間隔が、０．１ｍｍまでに低減できるので、ウォータージェットの前の領域内の繊維ウェブを伸ばすことなく、非常に適切に部分的なウォータージェット強化が行なわれる。
【００２１】
更なる改善は、圧密化プレートの出側縁が、繊維ウェブ上を滑るように形成されていることによって得ることができる。これにより、繊維ウェブの表面における繊維の整向が得られ、これにより、高い縦方向強度が得られるが、横方向強度の低下は得られない。
【００２２】
選択的に、圧密化プレートの出側縁は、繊維ウェブ上を転がるように形成することができる。これにより、線状の圧力が繊維ウェブに加えられ、この圧力の場合は、ＭＤ／ＣＤ比への影響は、できるだけ僅かになっている。
【００２３】
割安な実施形態は、金属、プラスチック又は複合材料から成る圧密化プレートによって得られる。この場合、材料が、ある程度の弾性又はバネ作用を備え、容易に曲がる場合が有利である。これにより、繊維を圧縮する入口領域又は圧密化領域が発生させらされる。
【００２４】
有利には、圧密化プレートが、０．１〜３ｍｍの、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍの厚さを備える。薄いプレートの場合、必要な曲げ弾性が付与されている。特に薄いバネ鋼又は弾性材料の場合は、圧密化プレートは、材料不均等に順応することができる。まさに薄い圧密化プレートの場合は、バネ作用は、力が繊維ウェブに制限され、繊維ウェブが途切れないようにするのに十分である。
【００２５】
摩擦を低減するため及びこれによりＭＤ／ＣＤ比への影響を制限するために、圧密化プレートは、テフロン又はナノコーティングを備えることができる。
【００２６】
圧密化プレートの出側縁が、波形又は歯を備えることにより、繊維ウェブは、ドラムの吸引が強い場合、良好にドラム上に保持することができる。波形は、まさに薄いプレートの場合は、高い安定性を生じさせる。なぜなら、出側縁が、吸引によって部分的に曲がるもしくは変形することがないからである。
【００２７】
選択的に、圧密化プレートの出側縁は、空気が流れ得る穿孔又はパーフォレーションを備えることもできるので、圧密化プレートは、ドラム又は無端ベルトの吸引スリットを介する吸引時に変形しない。
【００２８】
別個のサポート又はウォーターバーへの圧密化プレートの固定にかかわりなく、ドラム又は無端ベルトに対する圧密化プレートの間隔が調整可能であることが、有利である。これにより、一方ではウォータージェットに対する間隔を調整することができ、他方では弾性的なプレートの予荷重を設定することもできる。
【００２９】
繊維ウェブが、ウォーターバーとドラム又は無端ベルトとの間で搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための本発明による方法は、繊維ウェブが、ウォーターバーの前で圧密化装置によってドラム又は無端ベルト上で圧縮されること、を特徴とする。これにより、全長の短い設備が得られるが、この設備は、同時に繊維ウェブに対して明らかな利点を備える。なぜなら、ウォータージェット強化の直前の圧密化が、繊維の浮遊を防止するからである。
【００３０】
繊維の圧縮は、ＭＤ／ＣＤ比の変更が望まれるかどうかに応じて、選択的に滑る又は転がる圧密化装置によって発生させることができる。その場合は、相応に、圧密化プレートの出側縁が形成される。
【００３１】
滑る圧密化装置の場合、縦方向の繊維ウェブの強度を向上させることができる。圧密化プレートの直後のウォーターバーの直接的な強化は、前に接続された圧密化ユニットでの予備加湿による強化よりも効果的であり、従って経済的である。
【００３２】
本発明により、最小の空間で圧密化装置が強化設備に統合され、圧密化が、強化の直前に行なわれる。これにより、繊維の浮遊が回避され、これにより、不織布品質が向上し、望ましくない縦筋が回避される。加えて、滑る圧密化により、縦方向強度を向上させることができ、これが横方向強度への影響を有することはない。
【００３３】
本発明を、以下で概略的に図示した可能な実施例に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】強化設備の概略側面図
【図１ａ】吸引部を有するドラムを備えた強化領域の拡大図
【図２ａ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｂ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｃ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｄ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｅ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｆ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｇ】圧密化プレートの一実施形態
【図２ｈ】圧密化プレートの一実施形態
【図３】強化設備の別の実施形態
【図４】強化設備の別の実施形態
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１には、実質的にドラム３又は選択的な無端ベルトと少なくとも１つのウォーターバー４とを有する強化設備１が図示されている。ドラム３は、裏地と微細篩又は選択的なマイクロ多孔質シェルとで上張りをした穴付きプレートドラムを有するいわゆる篩ドラムとして形成することができる。選択的に、ドラムは、繊維ウェブ２に構造又はパターンを与えるためにその表面がパーフォレーションを備える構造ドラムとして形成することができる。
【００３６】
ドラム３は、多数の穿孔３ａを備え、これら穿孔を介して、ウォーターバー４の水が排出される。ドラム３内に、多数の吸引スリット３ｄを有する吸引チューブ３ｃが配置され、これら吸引スリットを介して、負圧で水が吸引される。ドラム３の上に、ウォーターバー４が配置され、このウォーターバーが、高圧下で多数のノズル５によって一列のウォータージェット６を繊維ウェブ２に噴射する。ウォーターバー４は、本発明によれば、１０〜１００ｂａｒの、好ましくは２０〜４０ｂａｒの圧力で作動される。ウォーターバー４は、一列又は複数列のウォータージェット６で作動させることができる。ノズル５は、ウォーターバー４の長手方向軸に沿って配置されている。わかり易さの理由から、一列のウォータージェット６だけが図示されている。繊維ウェブ２は、この実施例では、矢印方向に左から右へドラム３を超えて進行し、連続的にウォータージェット６によって衝撃を与えられる。この場合、ウォーターバー４は、ドラム３もしくは無端ベルトに対する間隔を調整可能に配置されている。
【００３７】
構造ドラムの場合、個々の繊維は、穿孔３ａ内に侵入し、繊維が穿孔３ａ外に引き出されるまで、互いに絡まる。ドラム３が吸引チューブを備えている場合、繊維ウェブ２は、少なくとも部分的に吸引スリット３ｄ内に吸い込まれ、これにより、強化された不織布に、望ましくない筋が生じ得る。
【００３８】
本発明によれば、繊維ウェブ２の進行方向でウォーターバー４の前に圧密化装置１０が配置され、この圧密化装置が、ドラム３の長手方向軸に沿って圧力を繊維ウェブ２に加える。この実施例では、圧密化装置１０は、ジョイント１２を有する懸架部１３を有し、このジョイントに、サポート１１が回転可能に固定されている。懸架部１３は、図示してない機械フレーム又はスタンドに固定されている。サポート１１の下に、側面図において確認可能な圧密化プレート１４が配置されている。その長手方向の広がり内もしくは作業幅にわたって、圧密化プレート１３は、実質的にドラム３の全長にわたって延在する。圧密化プレート１４は、後方縁もしくは入側縁１４ｂの領域をサポート１１に固定され、これに対して前方縁もしくは出側縁１４ａは、予荷重下で繊維ウェブ２をドラム３に押し付ける。
【００３９】
圧密化装置１０は、ジョイント１２を介して旋回することができ、これにより、繊維ウェブ２に対する圧密化プレート１４の接触面もしくは接触線の位置が調整可能になる。同時に、ジョイント１２を中心とする圧密化装置１０の回転を介して、繊維ウェブ２に対する圧密化プレート１４の圧力は適合させることができる。このため、圧密化装置１０のジョイント式の配置以外に、圧密化装置を高さ調整可能に形成することが有効である。このため、懸架部１３は、調整可能に形成することができる。これにより、処理すべき繊維に依存して、圧力もしくは繊維ウェブ２に作用する力は調整することができる。圧密化プレート１４は、例えば金属又はプラスチックから成るストリップから形成することができ、このストリップは、圧密化装置１０の圧力によって容易に曲げられ、これにより弾性的に繊維ウェブ２に押し付けられる。この場合、圧密化プレート１４の自由端もしくは出側縁１４ａは、繊維ウェブ２の進行方向に向いている。
【００４０】
圧密化装置１０の技術的効果は、ウォーターバー４による強化が行なわれる前に、繊維ウェブ２が非常に小さい空間で圧縮されることにある。設備は、従来技術によるロール又はベルトを有する圧密化装置よりも明らかに短く形成することができる。更なる利点は、圧密化がウォータージェットによる強化の直前に繊維の圧縮を発生させ、これにより、個々の繊維の浮遊が防止され、これが、結局は良好な不織布製品を生じさせることにある。
【００４１】
本発明にとって重要であるのは、ウォータージェット６直前の圧密化であり、これにより、繊維ウェブ２がウォータージェット６の列の前の大きい領域でもしくは吸引チューブ３ｃ内の負圧によってドラム３内へ生産方向に吸い込まれ、不織布が変形されることが防止される。不均等な吸付け時には、横波及び縦筋が不織布に生じ得る。同時に、縦方向の繊維ウェブ２の強度を向上させることができ、これに対して、横方向の繊維ウェブ２の強度は不変である。通常は、繊維ウェブの延伸時に、両方向のＭＤ／ＣＤ比変更が行なわれる。即ち、例えば縦方向には強度を増やし、しかしながら横方向には減らす、又はその逆が行なわれる。これに対して圧密化プレート１４は、ウォータージェットによる強化の直前の圧密化作用によって、繊維ウェブ２の縦方向の強度を高めることができる。なぜなら、出側縁１４ａが、繊維ウェブ２の表面だけにわたって滑るからである。これに対して、繊維ウェブ２の横断面全体にわたり、繊維の整向の変更は行なわれない。更なる利点は、ドラム３の長手方向の繊維ウェブ２がドラム３に押し付けられ、圧密化プレート１４とウォータージェットの間の部分領域又は帯状部分だけが伸ばされ、繊維が互いに交絡されるので、不利な縦筋もしくは縦構造が圧密化プレートによって防止されることによって得られる。
【００４２】
図１ａには、ドラム内に配置された吸引チューブ３を有しない強化領域の拡大図が図示されている。図１による形成とは違い、穿孔３ａが、繊維ウェブ２の進行方向でウォータージェット６の前に配置された入口領域３ｂを備える。吸引スリット３ａの穿孔３ｂは、吸引スリット内の負圧による吸引力をただゆっくりと上昇させ、未強化の不織布をゆっくりと繊維の移動なく吸気によって圧縮するために、楔状に形成されている。
【００４３】
この実施例では、圧密化プレート１４の出側縁１４ａが、ウォータージェット６の近傍に配置され、この場合、少なくとも分的に入口領域３ｂを覆う。これにより、繊維ウェブ２は、圧密化プレート１４によってドラム３の長手方向軸に沿ってドラム３に押し付けられる。穿孔３ａ及び入口領域３ｂの領域内に配置された繊維だけが、互いに交絡される。入口領域３ｂの領域に存在する繊維ウェブ２の小さい領域だけが、吸引の負圧によって穿孔３ａ内に引き込まれる。
【００４４】
ウォータージェット６からの圧密化プレート１４の出側縁１４ａの間隔は、０．１ｍｍまでに低減することができるので、吸引スリット３ａの領域内の繊維ウェブ２を伸ばすことなく、非常に適切にウォータージェット強化を達成することができる。しかしながらまた、圧密化プレート１４は、その出側縁１４ａが、ウォータージェット６に対して大きい間隔を置いてドラム３又はベルトに配置されている。その場合、本発明による圧密化プレートの省スペースの配置に利点があり、圧密化プレートを有する形成により、繊維ウェブの強度を高くすることができる。
【００４５】
図２ａ〜２ｆは、圧密化プレート１４の種々の形成を示すが、図２ｆによる最も簡単な実施形態では、圧密化プレート１４は真直ぐな出側縁１４ａを備える。
【００４６】
図２ａでは、圧密化プレート１４の出側縁１４ａが、回転可能なローラ２０を備えており、このローラは、繊維ウェブに確かに線状の圧力を加えるが、繊維ウェブの表面上で転がるので、ＭＤ／ＣＤ比への影響は、できるだけ僅かとなっている。
【００４７】
図２ｂ〜２ｅでは、圧密化プレート１４は、圧密化プレートが繊維ウェブ上を滑り、この場合繊維を、所望のように−圧力に依存して−縦方向もしくは表面での進行方向に整向するように、その出側縁１４ａを形成されている。
【００４８】
図２ｂによる圧密化プレート１４は、その出側縁１４ａに、滑り要素２１を収容もしくは固定することができる縁曲げ部１４ｃを備える。滑り要素２１は、丸い棒又はストリップとして形成することができ、例えばテフロン又は他の非常に滑り能力を有するプラスチックから成ることができる。滑り要素２１は、好ましくは圧密化プレート１４の全長にわたって延在することができるが、当然部分的にだけでもよい。
【００４９】
図２ｃによれば、圧密化プレート１４は、丸い出側縁１４ａに大きい半径を備え、この半径は、丸みを付けた載置部として作用し、特に優しく繊維ウェブ２上を滑る。これにより、繊維ウェブ２の表面での繊維の整向が低減される。
【００５０】
逆のものは、図２ｄによる圧密化プレート１４の形成によって得られる。繊維ウェブに作用する出側縁１４ａは、非常にシャープエッジに形成されたので、繊維ウェブ２の表面での繊維の整向は最大化される。
【００５１】
図２ｅによる形成では、エッジが若干しか丸み付けされてない、出側縁１４ａに矩形の横断面を有する圧密化プレート１４が図示されている。この実施形態の場合、圧密化プレートは、非常に薄く形成され、除荷した状態で図２ｆでのように真直ぐであるので、接触面の領域が曲がる。これにより、プレートの曲げに基づいて面が繊維ウェブ２に作用し、線ではない。選択的に、圧密化プレート１４は、予め曲げることもできるので、僅かな圧力ではあるが大きい面で作業することができる。
【００５２】
圧密化プレートは、０．１〜３ｍｍの、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍの厚さで形成することができ、バネ作用に依存して圧力は調整することができる。材料として、標準のプレート、特殊鋼プレート、バネ鋼プレート、柔軟な又は高剛性のプラスチックストリップを使用することができる。圧密化プレート１４は、繊維ウェブとの摩擦を軽減し、できるだけ僅かにしか影響をＭＤ／ＣＤ比に及ぼさないように、例えばテフロン又はナノコーティングを備えることができる。
【００５３】
これに対し、ＭＤ／ＣＤ比に適切に影響を与えたいのであれば、圧密化プレートの表面を構造化もしくは粗面化する可能性も当然ある。
【００５４】
図２ｇには、出側縁１４ａが図２ａ〜２ｅの場合のように直線で延在するのではなく、波形で延在する、圧密化プレート１４の平面図が図示されている。利点は、出側縁１４ａが、高い安定性を受けることにある。なぜなら、穿孔３ａもしくは入口領域３ｂの領域で、出側縁１４ａが、まさに薄いプレートの場合は吸引によって部分的に曲がるもしくは変形するからである、同じ作用を、粗い歯を有する圧密化プレートが達成する。
【００５５】
この関係で、少なくとも圧密化プレート１４の出側縁１４ａが、空気を流し得る穿孔１４ｄ又はパーフォレーションを備える、図２ｈによる実施形態も見るべきである。この圧密化プレートも、穿孔３ａの領域が強い吸引時に実質的に変形しなくなる。穿孔１４ｄは、ミリメートル範囲の、例えば０．５〜３ｍｍの直径を備えるが、穿孔は、しかしながらまた明らかにより微細に形成することもでき、その場合、これは、マイクロパーフォレーションと呼ばれる。処理すべき繊維混合物に依存して、穿孔１４ｄの配置及びサイズを介して繊維品質及び表面への影響を達成することができる。
【００５６】
図３による実施例では、圧密化プレート１４を有するサポート１１を繊維ウェブ２に押し付ける押圧装置１６を有する圧密化装置１０が形成されている。押圧装置１６は、この図では、象徴的にバネとして図示されている。押圧装置は、油圧シリンダ又は空気圧シリンダから構成するか、バネ負荷を受けるように形成することができる。この実施例では、圧密化プレート１４は、その後方縁１４ｂが、固定部１５によってサポート１１の下に配置されている。図１の実施例でのように、ジョイント１２を介して、出側縁１４ａの接触面もしくは接触エッジの位置を調整することができるが、圧密化プレート１４を若干曲げることによって繊維ウェブ２に作用する力も加的に調整することができる。
【００５７】
図１とは違い、図４では、ドラムの代わりに、その上で繊維ウェブ２をウォータージェット６によって強化する無端ベルト７が強化設備に配置されている。無端ベルト７は、水を迅速に排出するために、篩ベルトとして形成することができる。無端ベルト７の下には、ノズルの領域に、吸引チューブ３ｃが矩形のボックスとして図示されているが、このボックスは、同様に少なくとも１つの吸引スリット３ｄを備える。これまでの実施形態とは違い、圧密化プレート１４は、直接的にウォーターバー４に配置及び固定されている。後方縁１４ｂの領域内の固定１５は、ウォーターバー４の横の壁において行なうこと又は当然ノズル６の領域内の下の面において行なうことができる。これは、出側縁１４ａを非常に良好にウォータージェット６と共に整向することができるとの利点を有する。ウォーターバー４での横の固定１５が特に高さ調整の可能性も備えることができ、これにより、曲げられた圧密化プレートのバネ作用を介して繊維ウェブ２への圧力が調整可能であることは、当然である。直接的なウォーターバーへの配置は、これまで述べた間隔又は高さ又は角度の全ての調整の可能性を同様に実現することができる省スペースの解決策である。
【符号の説明】
【００５８】
１        強化設備
２        繊維ウェブ
３        ドラム
３ａ      穿孔
３ｂ      入口領域
３ｃ      吸引チューブ
３ｄ      吸引装置
４        ウォーターバー
５        ノズル
６        ウォータージェット
７        無端ベルト
１０      圧密化装置
１１      サポート
１２      ジョイント
１３      懸架部
１４      圧密化プレート
１４ａ    出側縁
１４ｂ    入側縁
１４ｃ    縁曲げ部
１４ｄ    穿孔
１５      固定部
１６      押圧装置
２０      回転可能なローラ
２１      滑り要素
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのウォーターバー（４）とドラム（３）又は無端ベルト（７）を有する強化設備（１）を有し、ウォーターバー（４）とドラム（３）又は無端ベルト（７）との間で、繊維ウェブ（２）が、搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための装置において、
繊維ウェブ（２）の進行方向でウォーターバー（４）の前に、強化設備の表面上又は内部に統合されかつ繊維ウェブ（２）をドラム（３）又は無端ベルト（７）上で圧縮する圧密化装置（１０）が配置され、圧密化装置（１０）が、繊維ウェブ（２）をドラム（３）又は無端ベルト（７）に押し付ける少なくとも１つの圧密化プレート（１４）を備えること、を特徴とする装置。
【請求項２】
圧密化プレート（１４）が、ウォーターバー（４）に固定可能であること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
圧密化プレート（１４）が、サポート（１１）に固定可能であること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
サポート（１１）が、旋回可能に配置されていること、を特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
圧密化プレート（１４）が、予荷重下で繊維ウェブ（２）を圧縮すること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
予荷重が、圧密化プレート（１４）の弾性及び／又は押圧装置（１６）によって発生させられること、を特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
圧密化プレート（１４）の前方縁もしくは出側縁（１４ａ）が、ウォータージェット（６）のすぐ横に位置決めされていること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
圧密化プレート（１４）の出側縁（１４ａ）が、ドラム（３）に配置された、穿孔（３ａ）の吸引領域及び／又は入口領域（３ｂ）の少なくとも一部を覆うこと、を特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
ウォータージェット（６）に対する出側縁（１４ａ）の間隔が、０．１ｍｍまでに低減可能であること、を特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
圧密化プレートの出側縁（１４ａ）が、繊維ウェブ（２）上を滑るように形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
圧密化プレートの出側縁（１４ａ）が、繊維ウェブ（２）上を転がるように形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
圧密化プレート（１４）が、金属、プラスチック又は複合材料から成ること、を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
圧密化プレート（１４）が、０．１〜３ｍｍの、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍの厚さを備えること、を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
圧密化プレート（１４）が、テフロン又はナノコーティングを備えていること、を特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
圧密化プレート（１４）の出側縁（１４ａ）が、波形又は歯を備えること、を特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
圧密化プレート（１４）の出側縁（１４ａ）が、穿孔（１４ｄ）又はパーフォレーションを備えること、を特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
ドラム（３）又は無端ベルト（７）に対する圧密化プレート（１４）の間隔が調整可能であること、を特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
ウォーターバーの圧力が、１０〜１００ｂａｒ、好ましくは２０〜４０ｂａｒであること、を特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
繊維ウェブ（２）が、ウォーターバー（４）とドラム（３）又は無端ベルト（７）との間で搬送及び強化される、不織布、織物及び編物を流体力学的に強化するための方法において、
繊維ウェブ（２）が、ウォーターバー（４）の直前で圧密化装置（１０）によってドラム（３）又は無端ベルト（７）上で圧縮され、これにより、繊維の浮遊が防止されること、を特徴とする方法。
【請求項２０】
圧縮が、繊維ウェブ（２）上を滑る又は転がる圧密化装置（１０）によって発生させられること、を特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
圧密化装置（１０）により、縦方向の繊維ウェブ（２）の強度が向上可能であること、を特徴とする請求項１９に記載の方法。
【国際調査報告】
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