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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Faservliesen, bestehend aus einem Materialeinlass für ein Vorvlies, aus gleichsinnig rotierenden, gezahnten Kardentrom- meln, die eine das Abfliegen der Fasern unter Fliehkraftwirkung ermöglichende Umfangsgeschwin- digkeit aufweisen, und aus einer luftdurchlässigen, besaugten und kontinuierlich bewegten Fang- fläche, auf der die in je einem Teilstrom von den Kardentrommeln abfliegenden Fasern des Vor- vlieses zur Vliesbildung in Bewegungsrichtung der Fangfläche hintereinander auftreffen, wobei die Kardentrommeln in Durchlaufrichtung des Vorvlieses unmittelbar aufeinanderfolgen und je- weils die in Durchlaufrichtung des Vorvlieses nachgeordnete Kardentrommel für die vorgelagerte
Kardentrommel eine Arbeiterwalze bildet und wobei ferner die Kardentrommeln unterschiedlich ge- zahnt sind,
nach Patent Nr. 379619.
Auf Grund der bei Vorrichtungen dieser Art unmittelbaren Aufeinanderfolge der Kardentrom- meln können die jeweils nachfolgenden Kardentrommeln das von der vorgelagerten Kardentrommel an geförderte Fasermaterial mit der Wirkung einer Arbeiterwalze auskämmen, so dass die nicht aus- gekämmten Fasern unmittelbar nach dem Auskämmvorgang auf die Fangfläche abgeschleudert wer- den. Damit wird nicht nur eine hervorragende Auflösung des Vorvlieses erzielt, sondern auch die
Möglichkeit geschaffen, das Vorvlies in einfacher Weise in mehrere Faserteilströme aufzulösen.
Jede nachfolgende Kardentrommel bewirkt ja einen zusätzlichen Auskämmvorgang, der Fasermaterial für wenigstens einen weiteren Teilstrom zur Verfügung stellt. Der von jeder Kardentrommel ab- fliessende Faserteilstrom kann daher auch bei einem vergleichsweise grossen Materialdurchsatz durch die Vorrichtung eine geringe Faserdichte aufweisen, was im Zusammenhang mit dem mehrlagigen
Aufbringen der Fasern eine Voraussetzung für eine hohe Vliesgleichmässigkeit darstellt. Um eine solche hohe Vliesgleichmässigkeit zu sichern, ist allerdings eine Steuerung des Faserabwurfes durch die einzelnen Kardentrommeln notwendig, damit die Fasermenge in einer vorbestimmten Weise auf die einzelnen Faserteilströme aufgeteilt werden kann. Der Auskämmvorgang durch die jeweils nach- folgende Kardentrommel kann dabei durch die Ausbildung der Zahnung dieser Kardentrommel be- einflusst werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Ausbildung der Zahnung der Kardentrommeln anzugeben, um eine vorbestimmte Aufteilung der Fasermenge des Vorvlieses auf die von den einzelnen Kardentrommeln abgeschleuderten Faserteilströme zu gewährleisten.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Zähne der jeweils in Durchlaufrichtung des Vorvlieses nachgeordneten Kardentrommel gegenüber den Zähnen der vorgeordneten Kardentrommel einen grösseren Neigungswinkel der Zahnbrust gegenüber der radialen Richtung und/oder eine grössere Verteilungsdichte aufweisen.
Da der Neigungswinkel der Zahnbrust gegenüber der radialen Richtung im wesentlichen die Wirkung der Zähne, in das Vorvlies einzudringen, bestimmt und die Eindringtiefe der Zähne sich unmittelbar in der Menge der ausgekämmten Einzelfasern niederschlägt, kann durch einen entsprechend grösseren Neigungswinkel der Zahnbrust der Zähne der jeweils nachfolgenden Kardentrommeln die gewünschte Menge an ausgekämmten Fasern sichergestellt werden, wodurch sich die Abwurfmenge an der vorgeordneten Kardentrommel bestimmt.
Die mit dem Ansteigen der Neigung der Zahnbrust sich vergrössernde Wickelgefahr spielt dabei in der Praxis eine untergeordnete Rolle, weil einerseits durch das Zusammenwirken der gegensinnig geneigten Zähne unmittelbar benachbarte Kardentrommeln die Eindringtiefe der Zähne in das Vorvlies begrenzt wird und anderseits durch den Saugluftstrom zwischen den Kardentrommeln und der Fangfläche das Ablösen der Fasern von den Zähnen unterstützt wird, insbesondere wenn durch eine entsprechende Ausbildung eines Strömungskanals für eine an die Umfangsgeschwindigkeit der Kardentrommeln angepasste Strömungsgeschwindigkeit gesorgt wird.
Aus diesem Grunde ist es möglich, die Neigung der Zahnbrüste wesentlich über das herkömmliche Mass hinaus zu vergrössern, so dass auch bei der Aneinanderreihung von mehreren Kardentrommeln der erforderliche Unterschied zwischen der Brustneigung der Zähne unmittelbar aufeinanderfolgender Kardentrommeln sichergestellt werden kann.
Die Menge der aus einem Vorvlies auskämmbaren Fasermenge hängt nicht nur von der Eindringtiefe der Zähne in das Vorvlies, sondern auch von der Anzahl der Zähne, also von der Verteilungsdichte ab. Aus diesem Grunde kann auch die Verteilungsdichte der Zähne zur Steuerung
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der Abwurfmenge bzw. der Fasermenge, die durch die jeweils nachfolgende Kardentrommel weitergefördert wird, herangezogen werden. Die grössten Wirkungen werden dabei erzielt, wenn beide Massnahmen gleichzeitig angewendet werden.
Um eine vorteilhafte Zahngrösse beibehalten zu können, kann der axiale Abstand der Zähne voneinander verändert werden. Da im allgemeinen die Zähne in Form eines Sägezahndrahtes schraubenlinienförmig um die Kardentrommeln gewunden werden, kann eine grössere Verteilungsdichte bei gleichbleibender Zahngrösse durch eine Verringerung der Ganghöhe in einfacher Weise erzielt werden.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses in einem Vertikalschnitt, Fig. 2 die Zähne zweier unmittelbar benachbarter Kardentrommeln im Bereich des geringsten Abstandes in einem vergrösserten Massstab und Fig. 3 diese Zähne in einem gemeinsamen Axialschnitt durch die Kardentrommeln in einem grösseren Massstab.
Die dargestellte Vorrichtung weist im wesentlichen einen aus einer Zuführwalze --1-- und
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und 6-- sowie eine sich mit Abstand unterhalb der Kardentrommeln erstreckende Fangfläche--7-- auf, die als umlaufendes, luftdurchlässiges Förderband ausgebildet ist und mit Hilfe eines Saugkastens --8-- besaugt werden kann. Um die Ausbildung eines entsprechenden Saugluftstromes von den Kardentrommeln--3, 4,5 und 6--durch die Fangfläche --7-- zu unterstützen, weisen die Kardentrommeln--3, 4,5 und 6--gegenüber der Fangfläche--7--Abdeckungen--9--auf, zwischen denen Abwurfkanäle --10-- gebildet werden, die in den der Fangfläche --7-- zugekehrten Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln--3, 4,5 und 6--reichen.
Diese Abwurfkanäle --10-- schliessen auf der Zulaufseite der Fangfläche mit Hilfe von Leitwänden --11-- für die bereits aufgetragene Vliesschicht und auf der Ablaufseite durch auf der Vliesschicht abrollende Walzen
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zuführung zur Fangfläche --7-- geschaffen.
Damit einerseits die Luftströmung in den Abwurfkanälen --10-- hinsichtlich ihrer Geschwin- digkeit auf die Abwurfgeschwindigkeit der Fasern abgestimmt werden kann und anderseits die Fa- sern während des Ablösens von den Kardentrommeln von einem Förderluftstrom erfasst werden, sind im Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln auf der der Fangfläche --7-- gegenüberliegenden Seiten Blasdüsen --14-- vorgesehen, die durch die äussere Abdeckung --15-- der Kardentrommeln --3, 4,5 und 6-- geführt und gegen den Spalt zwischen den Kardentrommeln gerichtet sind.
Die Blasluft dieser Blasdüsen --14-- strömt folglich durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln hindurch in die Abwurfkanäle--10--, um eine entsprechende Förderluftströmung sicherzustellen. Über eine Schwenkverstellung der Blasdüsen --14-- kann dabei deren Wirkung gesteuert werden.
Wegen der unmittelbaren Aufeinanderfolge der Kardentrommeln--3, 4,5 und 6-- bildet die jeweils nachfolgende Kardentrommel eine Arbeiterwalze für die vorgelagerte Kardentrommel. Das über den Materialeinlass der Kardentrommel--3--zugeführte Vorvlies wird folglich von der gleichsinnig rotierenden Kardentrommel --4-- zu einem Teil ausgekämmt, wobei das nicht von der Kar- dentrommel --4-- erfasste Fasermaterial in den Abwurfkanal --10-- zwischen den Kardentrommeln --4 und 5-abgeschleudert und auf die Fangfläche --7-- aufgetragen wird.
Das über die Karden- trommel --4-- weitergeförderte Fasermaterial wird im Bereich der Kardentrommel --5-- wieder in einen abzuwerfenden Teilstrom und einen weiter zu fördernden Teilstrom geteilt, der im Bereich der Kardentrommel --6-- noch einmal durch einen Auskämmvorgang geteilt wird. Um das Vorvlies in mehrere Teilströme mit einer vorgegebenen Faserdichte aufzuteilen, muss dafür gesorgt werden, dass die jeweils nachfolgende Kardentrommel, die für die vorhergehende Kardentrommel eine Arbeiterwalze bildet, eine entsprechende Fasermenge auskämmt und weiterleitet. Dies bedeutet, insbesondere für die Kardentrommeln--4 und 5--, dass eine wesentlich grössere Fasermenge ausgekämmt
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werden muss, als durch die vorgelagerten Kardentrommeln--3 und 4-- abgeschleudert wird.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Fasermitnahme sind daher die jeweils eine Arbeiterwalze bilden-
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gungswinkel c gegenüber der radialen Richtung --18-- aufweist als die Brust --17-- der Zähne --16-- der jeweils vorgelagerten Kardentrommel, wie dies in Fig. 2 für die Kardentrommeln --4 und 5-- dargestellt ist. Der grössere Neigungswinkel a der Zahnbrüste-17-- bedingt ein tieferes
Eingreifen der Zähne --16-- in das Vorvlies, was die Mitnahme einer grösseren Fasermenge zur
Folge hat. Es können dabei vergleichsweise grosse Neigungswinkel a erreicht werden, weil das Zu- sammenwirken der gegensinnigen Zähne der benachbarten Kardentrommeln die Eindringtiefe der
Zähne begrenzt und der Luftstrom in den Abwurfkanälen --10-- das Ablösen der Fasern von der abwerfenden Kardentrommel unterstützt.
Eine andere Möglichkeit, die weiterzuleitende Fasermenge zu erhöhen, ist in Fig. 3 darge- stellt. Der die Zähne --16-- bildende Sägezahndraht --19-- der abwerfenden Kardentrommel--4--, der gleich den Sägezahndrähten der andern Kardentrommeln die Trommel schraubenlinienförmig um- schliesst, weist eine grössere Ganghöhe als der Sägezahndraht--19--der nachfolgenden Karden- trommel --5-- auf, so dass sich für diese Kardentrommel --5-- eine grössere Verteilungsdichte der Zähne --16-- ergibt. Mit der Anzahl der Zähne wächst naturgemäss die ausgekämmte Fasermenge.
Die Zahngrösse kann dabei gleich bleiben.
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The invention relates to a device for producing non-woven fabrics, consisting of a material inlet for a non-woven fabric, of toothed card drums rotating in the same direction, which have a circumferential speed that enables the fibers to fly under the effect of centrifugal force, and of an air-permeable, suctioned and Continuously moving catch surface, on which the fibers of the pre-fleece flying in a partial flow from the card drums meet one after the other in the direction of movement of the catch surface in the direction of movement of the catch surface, the card drums directly following one another in the direction of flow of the pre-fleece, and the downstream ones in each case in the direction of flow of the pre-fleece Card drum for the upstream
Card drum forms a worker roll and the card drums are also toothed differently,
according to Patent No. 379619.
Due to the direct succession of card drums in devices of this type, the respective subsequent card drums can comb out the fiber material conveyed from the upstream card drum with the effect of a worker roller, so that the fibers that have not been combed out are thrown off onto the catching surface immediately after the combing out process - the. This not only achieves an excellent dissolution of the preliminary fleece, but also that
Possibility created to dissolve the nonwoven in a simple manner in several partial fiber streams.
Each subsequent card drum results in an additional combing-out process, which provides fiber material for at least one further partial stream. The partial fiber stream flowing from each card drum can therefore have a low fiber density even with a comparatively large material throughput through the device, which in connection with the multilayer
Applying the fibers is a prerequisite for high nonwoven uniformity. In order to ensure such a high level of nonwoven uniformity, however, it is necessary to control the fiber ejection by means of the individual card drums, so that the amount of fiber can be distributed among the individual partial fiber streams in a predetermined manner. The combing out process by the subsequent card drum can be influenced by the formation of the teeth of this card drum.
The invention is therefore based on the object of specifying a corresponding design of the toothing of the card drums in order to ensure a predetermined distribution of the amount of fibers of the preliminary fleece onto the partial fiber streams thrown off by the individual card drums.
Starting from a device of the type described at the outset, the invention achieves the stated object in that the teeth of the card drum downstream in each case in the direction of flow of the preliminary fleece have a larger angle of inclination of the tooth face with respect to the radial direction and / or a greater distribution density than the teeth of the upstream card drum.
Since the angle of inclination of the tooth face relative to the radial direction essentially determines the effect of the teeth to penetrate the nonwoven and the depth of penetration of the teeth is directly reflected in the amount of combed individual fibers, the tooth face of the teeth of the following teeth can be increased by a correspondingly larger angle of inclination Card drums the desired amount of combed fibers are ensured, which determines the discharge amount at the upstream card drum.
The increasing winding risk with increasing inclination of the tooth face plays a subordinate role in practice, because on the one hand the interaction of the oppositely inclined teeth directly adjacent card drums limits the depth of penetration of the teeth into the primary fleece and on the other hand by the suction air flow between the card drums and the catching surface supports the detachment of the fibers from the teeth, in particular if a flow rate adapted to the peripheral speed of the carding drums is provided by a corresponding design of a flow channel.
For this reason, it is possible to increase the inclination of the toothbrushes significantly beyond the conventional dimension, so that the required difference between the breast inclination of the teeth of immediately successive card drums can be ensured even when a number of card drums are lined up.
The amount of fiber that can be combed out from a preliminary fleece depends not only on the depth of penetration of the teeth into the preliminary fleece, but also on the number of teeth, that is to say on the distribution density. For this reason, the distribution density of the teeth can also be used for control
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the discharge quantity or the quantity of fibers which are conveyed further by the respective subsequent card drum. The greatest effects are achieved if both measures are applied simultaneously.
In order to be able to maintain an advantageous tooth size, the axial distance between the teeth can be changed. Since the teeth in the form of a sawtooth wire are generally wound helically around the card drums, a greater distribution density with a constant tooth size can be achieved in a simple manner by reducing the pitch.
The subject matter of the invention is shown schematically in the drawings. 1 shows a device according to the invention for producing a nonwoven fabric in a vertical section, FIG. 2 shows the teeth of two immediately adjacent card drums in the area of the smallest distance on an enlarged scale, and FIG. 3 shows these teeth in a common axial section through the card drums in a larger one Scale.
The device shown essentially has one from a feed roller --1-- and
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and 6-- as well as a catching surface - 7-- which extends at a distance below the card drums, which is designed as a circumferential, air-permeable conveyor belt and can be vacuumed with the help of a suction box --8--. In order to support the formation of a corresponding suction air flow from the card drums - 3, 4,5 and 6 - through the catching surface --7--, the card drums - 3, 4,5 and 6 - face the catching surface-- 7 - covers - 9 -, between which ejection channels --10-- are formed, which reach into the gusset area --7-- facing the catch area between the card drums - 3, 4,5 and 6 -.
These discharge channels --10-- close on the inlet side of the trapping surface with the help of guide walls --11-- for the fleece layer already applied and on the outlet side by rollers rolling on the fleece layer
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feed to catch area --7-- created.
So that on the one hand the air flow in the ejection channels --10-- can be matched to the ejection speed of the fibers with regard to their speed and on the other hand the fibers are caught by a conveying air stream during detachment from the card drums, are in the gusset area between the card drums the blowing nozzles --14-- opposite the catching surface --7-- are provided, which are led through the outer cover --15-- of the card drums --3, 4,5 and 6-- and directed against the gap between the card drums are.
The blowing air of these blowing nozzles --14-- consequently flows through the narrowest gap between the card drums into the discharge channels - 10-- in order to ensure a corresponding flow of conveying air. The effect can be controlled by swiveling the blowing nozzles --14--.
Because of the direct succession of the card drums - 3, 4,5 and 6 - the following card drum forms a worker roller for the upstream card drum. The preliminary fleece fed through the material inlet of the card drum - 3 - is consequently combed out to some extent by the same-rotating card drum --4--, the fiber material not captured by the card drum --4-- into the discharge channel - 10-- between the card drums --4 and 5 -spun off and applied to the catching surface --7--.
The fiber material conveyed via the card drum --4-- is again divided into a partial stream to be thrown away and a partial stream to be discarded in the area of the card drum --5--, which is again divided into one in the area of the card drum --6-- Combing process is shared. In order to divide the preliminary web into several partial streams with a predetermined fiber density, it must be ensured that the respective subsequent card drum, which forms a worker roll for the previous card drum, combs out and passes on a corresponding amount of fibers. This means, especially for the card drums - 4 and 5 - that a much larger amount of fiber is combed out
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must be thrown when the upstream card drums - 3 and 4 - are thrown off.
To ensure sufficient fiber entrainment, they must each form a worker roller.
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Angle c opposite the radial direction --18-- has as the chest --17-- the teeth --16-- of the upstream card drum, as shown in Fig. 2 for the card drums --4 and 5-- . The larger angle of inclination a of the toothbrush-17-- requires a lower one
Intervention of the teeth --16-- in the preliminary fleece, which means that a larger amount of fibers is taken along
Consequence. Comparatively large angles of inclination a can be achieved here, because the interaction of the opposing teeth of the adjacent card drums increases the depth of penetration of the
Teeth are limited and the air flow in the ejection channels --10-- supports the detachment of the fibers from the ejecting card drum.
Another possibility of increasing the amount of fibers to be forwarded is shown in FIG. 3. The sawtooth wire forming the teeth --16--19-- the discarding carding drum - 4--, which like the sawtooth wires of the other carding drums helically encloses the drum, has a greater pitch than the sawtooth wire - 19-- of the following card drum --5--, so that this card drum --5-- has a greater distribution density of the teeth --16--. The number of teeth combed naturally increases with the number of teeth.
The tooth size can remain the same.