WO2011020706A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines grasgarnes - Google Patents
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- E01C13/08—Surfaces simulating grass ; Grass-grown sports grounds
Definitions
- the invention relates to a method for producing a grass yarn for artificial turf and a device for carrying out the method.
- grass yarns are used, which are preferably made as a composite of several monofilaments or multiple synthetic tapes.
- the grass yarn is then processed into a synthetic turf carpet in a tufting process.
- the artificial grasses are formed by the monofilaments or by the tapes.
- the aim is that the artificial fibers emulate properties of the natural grasses as possible. So it is known to adapt the cross sections, colors, as well as the structure of the monofilaments or bands corresponding to the natural grasses.
- this can be made possible in particular by grass yarns, which have a strong crimped structure.
- a grass yarn which is formed from a plurality of textured synthetic tapes.
- the strips are produced in an extrusion process, for example, from a film and textured in groups of several bands by means of a stuffer box crimp. This results in a substantially three-dimensional crimping on the bands.
- such constant width belts lack the unevenness and fiberiness typical of natural grasses.
- such crimped bands are suitable only in combination with other tapes and monofilaments for artificial turf production.
- the invention has the object, a method for producing a grass yarn for artificial grass of the generic type Art and to provide a device for carrying out the method with which a synthetic tape can be produced, which comes in its properties very close to the natural grasses.
- This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by an apparatus having the features of claim 7.
- the invention disengages from a group treatment of the bands and produces on each individual band an individual fibrous crimped structure.
- the film or tapes is fibrillated by a needle roller before crimping. After fibrillation, the bands are singulated and individually crimped independently.
- the device according to the invention has for this purpose a fibrillation device with at least one needle roller, which is arranged upstream of the crimping device.
- the crimping device is formed from a plurality of texturing means for crimping individual ribbons.
- the method according to the invention and the device according to the invention have the particular advantage that a textured strip is formed, which externally resembles a textured fiber bundle of a plurality of monofilaments.
- a textured strip is formed, which externally resembles a textured fiber bundle of a plurality of monofilaments.
- the fibrillation is not destroyed during texturing, but the network structure of the fibrillated tape is retained and thus creates a cohesion of the individual strips of the tape.
- the degree of cohesiveness and the degree of seemingly the same appearance as a textured fiber bundle of monofilaments can be influenced by the structure and degree of fibrillation of the ribbon.
- the process variants according to claims 2 and 3 are particularly preferred in order to influence the structure of the tapes.
- the needle roller for producing the fibrillation pattern is driven at a circumferential speed which is substantially equal to or not equal to a production speed of the film or the belts.
- the fibrillating pattern in the film or ribbons can be made by a parallel arrangement of needles or a staggered array of needles on the needle rollers. This results in bar-shaped or net-shaped fibrillations.
- the method variant is used, in which the fibrillated strips are crimped individually within a stuffer box, the strip being fed through a delivery nozzle to the stuffer box. This can simultaneously exploit thermal effects in the crimping of the belt, in which the delivery nozzle is operated with a heated fluid.
- such fibrillated and crimped bands are individually suitable as grass yarn for the production of artificial turf. It can be but also advantageous merge several crimped strips before winding with several to a composite yarn.
- the visual properties of the grass yarn are preferably set by the process variant in which the film is produced by a coextrusion of two polymer materials based on a polymer in different colors.
- the two sides of the bands can be formed in different green color.
- Fig. 1 shows schematically a view of a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
- FIG. 2 schematically shows a partial view of a top view of the embodiment of FIG. 1.
- FIG. 3 is a schematic partial view of a side of the embodiment of FIG. 1
- Fig. 4 shows schematically a view of a needle roller
- Fig. 5 shows schematically several plan views of individual fibrillierter tapes
- Figs. 1 to 3 is an embodiment of the invention
- Fig. 1 Production of a grass yarn shown schematically.
- Fig. 1 is the
- Embodiment in an overall view, in FIG. 2 in a partial view of a plan view and in FIG. 3 in a partial view of the side in the region of
- Winding device shown. The following description applies to all
- FIG. 1 the embodiment of the device according to the invention is shown in an overall view.
- the exemplary embodiment has an extrusion device 1 in order to produce a film from a thermoplastic material.
- the extrusion device 1 has two extruders 2.1 and 2.2.
- the extruders 2.1 and 2.2 could, for example, extrude polymer materials based on a polymer in different colors, for example to produce a two-color flat film. In principle, however, it is also possible to extrude different polymer materials of different polymers with each of the extruders 2.1 and 2.2.
- the extruders 2.1 and 2.2 are connected to an extrusion head 3, which extrudes the polymer materials into a flat film by coextrusion.
- the extrusion head 3 is associated with a cooling bath 4.
- a deflection 5 is provided with a plurality of pulleys, at the periphery of the film is guided with a simple wrap.
- the deflection mechanism 5 is usually combined with an extraction unit in order to receive the cooling liquid of the cooling bath 4 adhering to the film.
- a cutting device 6 is arranged downstream of the deflection device 5.
- the film is cut into a plurality of individual ribbons having a predetermined width.
- a plurality of lattice delivery systems 7.1 and 7.2 are arranged with driven webs one behind the other.
- the bands 24 are doing with simple wrap around the circumference of the driven GaIe data of the godet 7.1 and 7.2 in parallel run side by side.
- a heater 8 is arranged between the Godet 7.1 and 7.2 .
- the heating device 8 could be formed for example by a convection oven, in which the bands are heated to a stretching temperature.
- the godets of the godet delivery 7.1 and 7.2 are driven with a speed difference.
- the fibrillating device 9 has a needle roller 10, on the circumference of which the belts are guided with a partial loop for fibrillation.
- the needle roller 10 is driven by an electric motor 25 which is controlled by the controller 26.
- the control unit 26 is coupled to a machine controller 27, so that a peripheral speed of the needle roller 10 can be set in dependence on the production speed of the belts defined by the godet drives.
- the needle roller 10 can be driven at a peripheral speed equal to or greater than the production speed of the belts.
- the bands 24 are separated by a guide bar 11, which is arranged on the outlet side of the second godet delivery 7.2.
- a crimping device 12 and a winding device 18 are provided for further treatment of the bands.
- the crimping device 12 has a plurality of texturing means 13, by means of which a band is crimped in each case.
- FIGS. 2 and 3 are plan views of the crimping device 12 and the winding device 18 is shown.
- Fig. 3 one of the texturing means 13 and a take-up station 19 of the winding device 18 is shown.
- the following description applies to all figures, insofar as no explicit reference is made to one of the figures.
- the strips 24 After the strips 24 have been singulated, they are distributed to the individual texturing means 13 and wind-up stations 19.
- the aggregates and the yarn path for texturing and winding can be seen in particular from the illustration in FIG.
- the band 24 is guided for curling by the godet units 14.1 and 14.2.
- the texturing means 13 is arranged, which in this embodiment is formed by a delivery nozzle 15, a stuffer box 16 adjoining the delivery nozzle 15, and a discharge roller 17 arranged downstream of the stuffer box 16.
- the delivery nozzle 15 is connected to a source of fluid to convey the belt 24 into a stuffer box 24.
- a heated compressed air is preferably used as the conveying means, in order to simultaneously obtain a heating of the synthetic belt 24.
- a crimp is formed on the band which results in the opening of the fibrillations in the band.
- the crimped belt is then removed by the godet unit 14.2 of the drain roller 17 and fed to the Aufwickelstation 19.
- the tape 24 is wound into a spool 22 which is held on a driven spool holder 21.
- the winding station 19 has a dancer arm control 31, a traversing device 32 and a pressure roller 33. The inlet of the band and the leadership of the band for Tänzerarmregelung via pulleys 20th
- a grass yarn is produced, which could already be processed directly into an artificial turf in a further processing process.
- a plurality of ribbons are combined to form a composite yarn, which serves as a template material for producing an artificial turf.
- the fibrillation takes place by a needle roller on the entire band of coulters. Basically exists but also the possibility of fibrillating the film by cutting it into a plurality of belts through a needle roller. Thus, by cutting the fibrillated film and then drawing it, special effects can be produced in the fibrillation structure of the tapes.
- the fibrillation device 9 would be arranged directly in front of the cutting device 6.
- FIG. 5 an embodiment of a needle roller 10 is shown.
- the needle roller 10 usually has a plurality of needle bars 28 which are equipped with a plurality of needles 29.
- the arrangement of the needle 29 and the needle bar 28 can be chosen such that different Fibrilliermuster arise.
- parallel arrangements of needles and staggered arrangements of needles are possible.
- FIG. 5 there are shown some embodiments of fibrillating patterns as they could be produced on a belt 24.
- the upper band in FIG. 5 has a fibrillating pattern 30 with parallel cuts in the band 24.
- Such Fibrilliermuster be generated by parallel arranged needles on the needle roller.
- the fibrillating pattern 30 in the lower band 24 exhibits a net-like structure, which is produced by staggered arrangements of the needles on the needle roller.
- different needle densities as well as different wrap angles of the bands can additionally be selected.
- the inventive method and apparatus according to the invention are basically suitable for processing all conventional thermoplastic materials into a grass yarn.
- the materials such as PP, LLDPE, HDPE or PA have been proven.
- these polymers can also be extruded in combination by means of a coextrusion to form a film. LIST OF REFERENCE NUMBERS
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Grasgarnes für Kunstrasen. Hierbei wird in einem Extrusionsprozess eine Folie aus einem Polymermaterial erzeugt und zu einzelnen Bändern zerteilt. Die Bänder werden vor dem Aufwickeln zu Spulen gekräuselt. Um eine den natürlichen Gräsern besonders angepasste Struktur zu erhalten, wird erfindungsgemäß die Folie oder die Bänder vor dem Kräuseln durch eine Nadelwalze fibrilliert und die Bänder nach dem Fibrillieren vereinzelt und unabhängig voneinander einzeln gekräuselt.
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Grasgarnes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Grasgarnes für Kunstrasen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Herstellung von Kunstrasen werden sogenannte Grasgarne verwendet, die vorzugsweise als ein Verbund von mehreren Monofilamenten oder mehreren synthetischen Bändern hergestellt werden. Das Grasgarn wird dann in einem Tufting-Prozess zu einem Kunstrasenteppich verarbeitet. Innerhalb des Kunstrasens werden die künstlichen Gräser durch die Monofilamente oder durch die Bänder gebildet. Hierbei wird angestrebt, dass die künstlichen Fasern möglichst Eigenschaften der natürlichen Gräser nachbilden. So ist es bekannt, die Querschnitte, Farbgebungen, sowie die Struktur der Monofilamente oder Bänder entsprechend den natürlichen Gräsern anzupassen. Um die Eigenschaften von Kunstrasen insbesondere in der Elastizität und den Wiederaufrichtvermögen der einzelnen Fasern zu verbessern, hat sich herausgestellt, dass dies insbesondere durch Grasgarne ermöglicht werden kann, die eine stark gekräuselte Struktur aufweisen.
So ist aus der EP 1 728 902 Al ein Grasgarn bekannt, das aus mehreren texturierten synthetischen Bändern gebildet ist. Hierzu werden die Bänder in einem Extrusionsprozess beispielsweise aus einer Folie hergestellt und in Gruppen von mehreren Bändern mittels einer Stauchkammerkräuselung texturiert. Hierbei stellt sich eine im Wesentlichen dreidimensionale Kräuselung an den Bändern ein. Derartige mit konstanter Breite ausgeführte Bänder fehlt jedoch die Ungleichmäßigkeit und Faserigkeit, die für natürliche Gräser typisch sind. Insoweit sind derartige gekräuselte Bänder nur im Verbund mit weiteren Bändern und Monofilamenten für die Kunstrasenherstellung geeignet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Grasgarnes für Kunstrasen der gattungsgemäßen
Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit welchem ein synthetisches Band herstellbar ist, das in seinen Eigenschaften den natürlichen Gräsern sehr nahe kommt. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Auf der Suche nach einer Lösung stößt der Fachmann selbstverständlich auch auf die Druckschriften DE 21 60 779 Al und DE 21 56 114 Al. Aus den genannten Druckschriften sind Verfahren zur Herstellung von ge- kräuselten Fasern bekannt, bei welcher die Bänder vor dem Kräuseln fib- rilliert werden. Hierzu werden die Bänder als eine Schar nach dem Fibril- lieren gekräuselt, so dass sich an den Bändern eine gleichmäßige Kräuselungsstruktur einstellt. Zudem wird bei dem bekannten Verfahren nach der DE 1 903 650 zudem die Bänderschar über eine Kante geführt, so dass sich eine mechanisch bedingte zweidimensionale Kräuselung einstellt.
Demgegenüber löst sich die Erfindung von einer Gruppenbehandlung der Bänder und erzeugt an jedem einzelnen Band eine individuell faserige gekräuselte Struktur. Hierzu wird die Folie oder die Bänder vor dem Kräuseln durch eine Nadelwalze fibrilliert. Nach dem Fibrillieren werden die Bänder vereinzelt und unabhängig voneinander einzeln gekräuselt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu eine Fibrilliereinrichtung mit zumindest einer Nadelwalze auf, der der Kräuseleinrichtung vorgeordnet ist. Die Kräuseleinrichtung wird aus einer Mehrzahl von Textu- riermitteln zum Kräuseln einzelner Bänder gebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den besonderen Vorteil, dass ein texturiertes Band entsteht, welches äußerlich einem texturierten Faserbündel aus einer Mehrzahl von Monofilamenten gleicht. Durch die Texturierung der fibrillierten Bänder öffnen sich die Fibrillierungen, so dass das Band scheinbar aus einer Mehrzahl von einzelnen Streifen gebildet ist. Die Fibrillierung wird beim Texturieren jedoch nicht zerstört, sondern die Netzstruktur des fibrillierten Bandes bleibt erhalten und erzeugt damit einen Zusammenhalt der einzelnen Streifen des Bandes. Der Grad des Zusammenhaltes und der Grad des scheinbar gleichen Aussehens wie ein texturiertes Faserbündels aus Monofilamenten lässt sich durch die Struktur und den Grad der Fibrillierung des Bandes beeinflussen.
Insoweit sind die Verfahrensvarianten gemäß den Ansprüchen 2 und 3 besonders bevorzugt, um die Struktur der Bänder zu beeinflussen. So wird gemäß einer ersten Verfahrensvariante die Nadelwalze zur Herstellung des Fibrilliermusters mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die im Wesentlichen gleich oder ungleich einer Produktionsgeschwindigkeit der Folie oder der Bänder ist.
Darüberhinaus lässt sich das Fibrilliermuster in der Folie oder den Bändern durch eine parallel Anordnung von Nadeln oder eine versetzte Anordnung von Nadeln an den Nadelwalzen herstellen. Damit ergeben sich stegförmige oder netzförmige Fibrillierungen.
Zur Herstellung einer dreidimensionalen Kräuselung wird die Verfahrensvariante verwendet, bei welcher die fibrillierten Bänder einzeln innerhalb einer Stauchkammer gekräuselt werden, wobei das Band durch eine Förderdüse der Stauchkammer zugeführt wird. Damit lassen gleichzeitig thermische Effekte bei der Kräuselung des Bandes ausnutzen, in dem die Förderdüse mit einem erhitzten Fördermedium betrieben wird.
Grundsätzlich sind derartige fibrillierte und gekräuselte Bänder einzeln als Grasgarn zur Herstellung von Kunstrasen geeignet. Es lassen sich je-
doch auch vorteilhaft mehrere gekräuselte Bänder vor dem Aufwickeln mit mehren zu einem Verbundgarn zusammenführen.
Die visuellen Eigenschaften des Grasgarnes werden bevorzugt durch die Verfahrensvariante eingestellt, bei welcher die Folie durch eine koextrusi- on aus zwei Polymermaterialien auf Basis von einem Polymer in unterschiedlicher Färbung erzeugt wird. Damit lassen sich beispielsweise die beiden Seiten der Bänder in unterschiedlicher Grünfärbung ausbilden. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 2 schematisch eine Teilansicht einer Draufsicht des Ausführungs- beispiels aus Fig. 1
Fig. 3 schematisch eine Teilansicht einer Seite des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
Fig. 4 schematisch eine Ansicht einer Nadelwalze
Fig. 5 schematisch mehrere Draufsichten einzelner fibrillierter Bänder
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines Grasgarnes schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist das
Ausführungsbeispiel in einer Gesamtansicht, in Fig. 2 in einer Teilansicht einer Draufsicht und in Fig. 3 in einer Teilansicht der Seite im Bereich der
Aufwickeleinrichtung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung gilt für alle
Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist.
In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Gesamtansicht gezeigt. Das Ausführungsbeispiel weist eine Ex- trusionseinrichtung 1 auf, um aus einem thermoplastischen Material eine Folie zu erzeugen. In diesem Beispiel weist die Extrusionseinrichtung 1 zwei Extruder 2.1 und 2.2 auf. Die Extruder 2.1 und 2.2 könnten beispielsweise Polymermaterialien auf Basis eines Polymers in jeweils unterschiedlicher Färbung extrudieren, um beispielsweise eine zweifarbige Flachfolie zu erzeugen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, mit jedem der Extruder 2.1und 2.2 unterschiedliche Polymermateria- lien unterschiedlicher Polymere zu extrudieren.
Die Extruder 2.1 und 2.2 sind mit einem Extrusionskopf 3 verbunden, welcher durch eine Koextrusion die Polymermaterialien zu einer Flachfolie extrudiert.
Dem Extrusionskopf 3 ist ein Kühlbad 4 zugeordnet. Auf der Auslassseite des Kühlbades 4 ist ein Umlenkwerk 5 mit mehreren Umlenkrollen vorgesehen, an deren Umfang die Folie mit einfacher Umschlingung geführt wird. Das Umlenkwerk 5 ist üblicherweise mit einer Absaugung kombi- niert, um die an der Folie anhaftende Kühlflüssigkeit des Kühlbades 4 aufzunehmen.
Um die in der Extrusionseinrichtung 1 erzeugte Folie 23 zu einer Schar von Bändern 24 zu zerschneiden, ist dem Umlenkwerk 5 eine Schneidein- richtung 6 nachgeordnet. In der Schneideinrichtung 6 wird die Folie in eine Mehrzahl von einzelnen Bändern mit vorbestimmter Breite zerschnitten.
Zum Abzug der Folie und zum Verstrecken der Bänder sind mehrere Ga- lettenlieferwerke 7.1 und 7.2 mit angetriebenen GaIe tten hintereinander angeordnet. Die Bänder 24 werden dabei mit einfacher Umschlingung am Umfang der angetriebenen GaIe tten der Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 im parallel Lauf nebeneinander geführt.
Zwischen den Galettenlieferwerken 7.1 und 7.2 ist eine Heizeinrichtung 8 angeordnet. Die Heizeinrichtung 8 könnte beispielsweise durch einen Umluftofen gebildet sein, in welchem die Bänder auf eine Verstrecktemperatur erwärmt werden. Zum Verstrecken der Bänder werden die Galetten der Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 mit einer Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben.
Zwischen der Heizeinrichtung 8 und dem zweiten Galettenlieferwerk 7.2 ist eine Fibrilliereinrichtung 9 angeordnet. Die Fibrilliereinrichtung 9 weist eine Nadelwalze 10 auf, an deren Umfang die Bänder mit einer Teil- umschlingung zum Fibrillieren geführt sind. Die Nadelwalze 10 wird über einen Elektromotor 25 angetrieben, der über das Steuergerät 26 gesteuert wird. Das Steuergerät 26 ist mit einer Maschinensteuerung 27 gekoppelt, so dass in Abhängigkeit von der durch die Galettenantriebe definierten Produktionsgeschwindigkeit der Bänder eine Umfangsgeschwindigkeit der Nadelwalze 10 einstellbar ist. So lässt sich zum Fibrillieren die Nadelwalze 10 mit einer Umfangsgeschwindigkeit antreiben, die gleich oder größer als die Produktionsgeschwindigkeit der Bänder ist. Nach dem Verstrecken werden die Bänder 24 durch eine Führungsleiste 11, die auf der Auslassseite des zweiten Galettenlieferwerkes 7.2 angeordnet ist, vereinzelt. Zur weiteren Behandlung der Bänder ist eine Kräuseleinrichtung 12 und eine Aufwickeleinrichtung 18 vorgesehen. Die Kräuseleinrichtung 12 weist eine Mehrzahl von Texturiermitteln 13 auf, durch welches jeweils ein Band gekräuselt wird.
Zur weiteren Erläuterung der separaten Behandlung der Bänder wird zusätzlich Bezug auf die Figuren 2 und 3 genommen. In Fig. 2 ist eine Draufsicht der Kräuseleinrichtung 12 und der Aufwickeleinrichtung 18 gezeigt. In Fig. 3 ist eines der Texturiermittel 13 sowie eine Aufwickelstation 19 der Aufwickeleinrichtung 18 dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung gilt für alle Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist.
Nach dem Vereinzeln der Bänder 24 werden diese auf die einzelnen Tex- turiermittel 13 und Aufwickelstationen 19 verteilt. In jeder der Textu- riermittel 13 erfolgt eine Kräuselung des fibrillierten Bandes 24, das anschließend zu einer Spule in der Aufwickelstation 19 aufgewickelt wird. Die Aggregate sowie der Fadenlauf zum Texturieren und Aufwickeln ist insbesondere aus der Darstellung in Fig. 3 zu entnehmen. So wird das Band 24 zum Kräuseln durch die Galetteneinheiten 14.1 und 14.2 geführt. Zwischen den Galetteneinheiten ist das Texturiermittel 13 angeordnet, das in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Förderdüse 15, eine an der Förderdüse 15 anschließende Stauchkammer 16 und eine der Stauchkammer 16 nachgeordnete Ablaufwalze 17 gebildet wird. Die Förderdüse 15 ist mit einer Fluidquelle verbunden, um das Band 24 in eine Stauchkammer 24 zu fördern. Als Fördermittel wird hierbei bevorzugt eine beheizte Druckluft verwendet, um gleichzeitig eine Erwärmung des synthe- tischen Bandes 24 zu erhalten. Innerhalb der Stauchkammer 16 wird eine Kräuselung an dem Band ausgebildet, die zum Öffnen der Fibrillierungen in dem Band führt. Das gekräuselte Band wird anschließend durch die Galetteneinheit 14.2 von der Ablaufwalze 17 abgezogen und zur Aufwickelstation 19 geführt. In der Aufwickelstation 19 wird das Band 24 zu einer Spule 22 gewickelt, die an einem angetriebenen Spulenhalter 21 gehalten ist. Zur Fadenführung weist die Aufwickelstation 19 eine Tänzerarmregelung 31, eine Changiereinrichtung 32 und eine Andrückwalze 33 auf. Der Einlauf des Bandes sowie die Führung des Bandes zur Tänzerarmregelung erfolgt über Umlenkrollen 20.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Grasgarn hergestellt, das in einem Weiterverarbeitungsprozess bereits direkt zu einem Kunstrasen verarbeitet werden könnte. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass nach dem Texturieren der Bän- der mehrere Bänder zu einem Verbundgarn zusammengeführt werden, als Vorlagematerial zur Herstellung eines Kunstrasens dient.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Fibrillierung durch eine Nadelwalze an der gesamten Bänderschar. Grundsätzlich besteht
jedoch auch die Möglichkeit, die Folie vor dem Zerschneiden in mehrere Bänder durch eine Nadelwalze zu fibrillieren. Durch das Zerschneiden der fibrillierten Folie und das anschließende Verstrecken lassen sich somit noch besondere Effekte in der Fibrillierungsstruktur der Bänder erzeugen. Zur Ausführung dieser Verfahrensvariante würde die Fibrilliereinrichtung 9 unmittelbar vor der Schneideinrichtung 6 angeordnet.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Nadelwalze 10 dargestellt. Die Nadelwalze 10 weist üblicherweise eine Mehrzahl von Nadelleisten 28 auf, die mit einer Vielzahl von Nadeln 29 bestückt sind. Die Anordnung der Nadel 29 und der Nadelleiste 28 können dabei derart gewählt werden, dass unterschiedliche Fibrilliermuster entstehen. So sind parallel Anordnungen von Nadeln und versetzte Anordnungen von Nadeln möglich. In Fig. 5 sind einige Ausführungsbeispiele von Fibrilliermustern gezeigt, wie sie einem Band 24 erzeugt werden könnten. Das in Fig. 5 obere Band weist ein Fibrilliermuster 30 mit parallel angeordneten Einschnitten in dem Band 24 auf. Derartige Fibrilliermuster werden durch parallel angeordnete Nadeln an der Nadelwalze erzeugt.
Demgegenüber zeigt das Fibrilliermuster 30 in dem unteren Band 24 eine netzförmige Struktur, was durch versetzte Anordnungen der Nadeln an der Nadelwalze hergestellt wird. Zur Einstellung der Fibrilliermuster können verschiedene Nadeldichten sowie verschiedene Umschlingungswinkel der Bänder zusätzlich gewählt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind grundsätzlich geeignet, um alle herkömmlichen thermoplastischen Materialien zu einem Grasgarn zu verarbeiten. Insbesondere haben sich jedoch die Materialien wie beispielsweise PP, LLDPE, HDPE oder PA bewährt. Hierbei können diese Polymere auch in Kombination mittels einer Koextrusion zu einer Folie extrudiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Extrusionseinrichtung
2.1, 2.2 Extruder
3 Extrusionskopf
4 Kühlbad
5 Umlenkwerk
6 Schneideinrichtung
7.1, 7.2 Galettenlieferwerk
8 Heizeinrichtung
9 Fibrilliereinrichtung
10 Nadelwalze
11 Führungsleiste
12 Kräuseleinrichtung
13.1, 13.2 ... Texturiermittel
14.1, 14.2 Galetteneinheit
15 Förderdüse
16 Stauchkammer
17 Ablauf walze
18 Aufwickeleinrichtung
19.1, 19.2 ... Aufwickelstation
20 Umlenkrolle
21 Spulenhalter
22 Spule
23 Folie
24 Band
25 Elektromotor
26 Steuergerät
27 Maschinensteuerung
28 Nadelleiste
29 Nadel
30 Fibrilliermuster
31 Tänzerarmregelung
32 Changiereinrichtung
33 Andrückwalze
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Grasgarns für Kunstrasen, bei welchem in einem Extrusionsprozess eine Folie aus einem
Polymermaterial erzeugt wird, bei welchem die Folie in eine Mehrzahl von Bändern zerteilt wird, bei welchem die Bänder vor einem Aufwickeln zu mehreren Spulen gekräuselt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Folie oder die Bänder vor dem Kräuseln durch eine Nadelwalze fibrilliert werden und dass die Bänder nach dem Fib- rillieren vereinzelt werden und unabhängig voneinander einzeln gekräuselt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nadelwalze zur Herstellung eines Fibrilliermusters mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die im Wesentlichen gleich oder ungleich einer Produktionsgeschwin- digkeit der Folie oder Bänder ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fibrilliermuster in der Folie oder den Bändern durch eine parallele Anordnung von Nadeln oder eine versetzte Anordnung von Nadeln an der Nadelwalze hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die fibrillierten Bänder einzeln innerhalb einer Stauchkammer gekräuselt werden, wobei das Band durch eine Förderdüse der Stauchkammer zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die gekräuselten Bänder vor dem Aufwickeln mit mehreren zu einem Verbundgarn zusammengeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folie durch eine Coextrusion aus zwei Polymermaterialien auf Basis von einem Polymer in unterschiedlicher Färbung erzeugt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Extrusionseinrichtung (1) zur Erzeugung einer Folie (23), mit einer Schneideinrichtung (6) zur Zerteilung der Folie (23) zu mehreren Bändern (24), mit einer Kräuseleinrichtung (12) und mit einer Aufwickeleinrichtung (18) mit mehreren Aufspulstationen (19) zum Aufwickeln der Bänder (24) zu Spulen (22),
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Fibrilliereinrichtung (9) mit zumindest einer Nadelwalze (10) der Kräuseleinrichtung (12) vorgeordnet ist, wobei die
Nadelwalze (10) zum Fibrillieren der Folie (23) vor der Schneideinrichtung (6) oder zum Fibrillieren der Bänder (24) hinter der Schneideinrichtung (6) angeordnet ist und dass die Kräuseleinrichtung (12) eine Mehrzahl von Texturiermittel (13) zum Kräuseln einzelner Bänder aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nadelwalze (10) durch einen Elektromotor (25) antreibbar, welcher durch ein mit einer Maschinensteuerung (27) gekoppeltes Steuergerät (26) steuerbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelwalze (10) mehrere Reihen von Nadelleisten (28) mit einzelnen hervorstehenden Nadeln (29) aufweist, wobei die Nadeln (29) parallel oder versetzt zueinander an den Nadelleisten (28) gehalten sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Texturiermittel (13) jeweils als eine Stauchkammer textu- rierung ausgebildet sind, wobei jedem der Bänder (24) eine separate Stauchkammer (16) und eine Förderdüse (15) zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Extrusionseinrichtung (1) jeweils ein oder zwei Extruder
(2.1, 2.2) zum Aufschmelzen von Polymermaterialien aufweisen.
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