DE19650367A1 - Vorrichtung zum hydrodynamischen Vernadeln von Vliesen, Tissue oder dergleichen - Google Patents

Description

Es ist eine Vorrichtung zum hydrodynamischen Vernadeln von Vliesen, Tissue oder Papier mit einem flüssigen, aus einer Vielzahl von Düsen gegen das Gut gespritzten Behandlungsmittel bekannt, die aus einer den Düsen zugeordneten, innen ggf. mit Unterdruck versehenen durchlässigen Blechtrommel als Unterstüt­ zungselement für das Gut besteht, welche an ihrem Umfang zusätzlich mit einem flüssigkeitsdurchlässigen Belag bedeckt ist, wobei zwischen dem flüssigkeits­ durchlässigen Belag und der Blechtrommel ein Unterzug zur Erhöhung des Ab­ standes zwischen der Blechtrommel und dem Belag vorgesehen ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist auch zum durchströmenden Wärmebehandeln von Textilgut durch das DE-GM 18 86 883 bekannt. Als Unterzug wird in der Schrift ein Siebgewebe mit gröberem Drahtdurchmesser vorgeschlagen. Diese zusätzli­ che Trommelbelegung hat den Vorteil, daß das auf der gelochten Trommel lie­ gende Gut gleichmäßiger durchlüftet werden kann als bei unmittelbarer Auflage des Gutes auf der gelochten Blechtrommel. Das zu behandelnde Material liegt durch das zusätzliche Siebgewebe mit größerem Abstand von der Trommelman­ telfläche auf, so daß sich über die Fläche des Gutes keine Totflächen, keine un­ durchströmten Bereiche ergeben.

Durch die DE 39 05 738 A1 ist eine andere Siebtrommelkonstruktion bekannt. Bei dieser Konstruktion fehlt ein gelochtes Siebtrommelblech zur Erzeugung der Trommel, statt dessen erstrecken sich zwischen den beiden Böden der Trommel in Achsrichtung verlaufende Blechstreifen, zwischen denen in Umfangsrichtung der Trommel die Blechstreifen verbindende Abstandhalter angeordnet und durch Schrauben aneinander gehalten sind. Mit dieser Blechstreifen-Abstandhalter- Konstruktion ist die Stabilität der Trommel auch ohne Siebtrommelblech erreicht. Sie ist damit optimal luftdurchlässig, jedoch auch kostspielig in der Herstellung.

Letztlich ist da noch die DE 44 22 508 C1 zu nennen, nach der als Unterzug achsial über die ganze Länge der Trommel sich gerade erstreckende Blechstrei­ fen mehrfach verteilt über den Umfang der Trommel vorgesehen sind. Die Blechstreifen sind rechteckig oder rund ausgebildet, sie müssen auf die Trommel aufgeschweißt werden. Diese Befestigung bewirkt aber ein Verziehen des Bleches der Trommel. Außerdem besteht der Belag dort aus einem Siebgewebe, in dem sich einzelne Fasern verklemmen können, was zu schwer zu entfernen­ den Verschmutzungen führt.

Auf dem Gebiet der Wasservernadelung, also der hydrodynamischen Verschlin­ gung von Fasern des jeweils zur Verfestigung unter die Strahlen der Düsen be­ wegten Gutes wie Tissue od. dgl. ist noch auf die US-PS 3 485 706 zu verwei­ sen. Aus dieser Schrift ist grundsätzlich die Verwendung von fein gelochten Blechen als Überzug auf den durchlässigen Trommeln bekannt. Mit einem sol­ chen fein gelochten, an sich glatten Blech, das ein Drahtgeflecht ersetzt, stellt man mittels der Wasservernadelung glattere verfestigte Vliese her, da das glatte Blech eine Art Bügeleffekt bewirkt und dennoch wegen seiner Durchlässigkeit für die Fortführung des aufgespritzten Wasser sorgt. Schwierig ist jedoch die Be­ herrschung der Verstopfung der die Flüssigkeit abführenden feinen Löcher in dem Blech, die sich leicht mit Fasern des Vlieses oder mit Ablagerungen von der aufgespritzten Flüssigkeit zusetzen. In diesem Zusammenhang ist auch die EP 0 223 614 B2 zu nennen. Auch dort besteht der Überzug aus einem fein gelochten, zylindrischen Blechüberzug. Die das Blech unterstützende Trommelkonstruktion besteht dort aus einem längs gelochten Zylinder mit zwischen den Löcherreihen angeordneten, radial abstehenden, jeweils spitz zulaufenden, achsial ausgerich­ teten Rippen. Die Herstellung einer solchen Trommel ist sehr aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebtrommelkonstruktion für die Wasservernadelung so auszubilden, daß eine gleichmäßige, fein aufgeteilte Wasserdurchlässigkeit der Trommel erzeugt wird, und bei einer preisgünstigen Herstellung der Trommel keine Gefahr der Veränderung der zylindrischen Aus­ richtung eines dünnen Trommelbelages besteht. Gleichzeitig soll auch gewähr­ leistet sein, daß die Abführung der aufgespritzten Flüssigkeit infolge des Saug­ zuges vom Inneren der Trommel ohne Ansaugen von Falschluft aus den Randbe­ reichen der Abdichtungslinien der Saugeinrichtung durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, zum hydrodynamischen Verfestigen von Vliesen, Tissue oder Papier mit einem flüssigen, aus einer Vielzahl von Düsen gegen das Gut gespritzten Behand­ lungsmittel, bestehend aus einer den Düsen zugeordneten, innen ggf. mit Unterdruck versehenen durchlässigen Blechtrommel als in sich steifes Unter­ stützungselement für das Gut beim Wasservernadeln, welche an ihrem Umfang mit einem flüssigkeitsdurchlässigen Blech das als dünnes Blech mit einer mikro­ feinen Lochung ausgebildet ist, bedeckt ist, und zwischen dem flüssigkeitsdurch­ lässigen Blech und der Blechtrommel ein für sich allein instabiler Unterzug aus Streifen allein zur Erhöhung des Abstandes zwischen der Blechtrommel und dem Blech vorgesehen ist, die Streifen mit jeweils kleinem und gleichbleibenden Abstand gleichmäßig über den ganzen Umfang der durchlässigen Blechtrommel angeordnet sind und die durchlässige Blechtrommel an den radial innen liegenden Kanten der Streifen und das flüssigkeitsdurchlässige Blech an den radial außen liegenden Kanten der Streifen unmittelbar anliegt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion dieser Wasserver­ nadelungstrommel ist die gute und bei Gebrauch auch über eine längere Zeit gleichbleibende Flüssigkeitsdurchlässigkeit, und zwar auch bei einer Trommel, die eine zylinderähnlich glatte Oberfläche hat. Durch die im Querschnitt dünnen Abstandsstreifen wird den aus den Düsen auftreffenden Flüssigkeitsstrahlen kein oder ein nur geringer Widerstand entgegengesetzt. Durch die dichte Anordnung der Streifen zueinander verbleibt der dünne Blechmantel zylindrisch und dennoch ist genügend Platz zwischen den Streifen vorhanden, daß sich evtl. aus dem Vliesverband lösende Fasern die Trommel nicht oder nur sehr langsam ver­ stopfen, also deren Durchlässigkeit vermindern. Es besteht keine Gefahr der Verklemmung von Fasern in einem bisher zur Abstandshaltung verwendeten Drahtgeflecht. Außerdem ist jetzt eine liniengerade Abdichtung an der Innenseite der Trommel zur Absaugung der aufgespritzten Flüssigkeit möglich, weil jetzt keine Luft aus den seitlichen Bereichen durch die Drähte eines z. B. verwende­ ten Gewebes mehr angesaugt werden kann.

Diese Konstruktion der Trommel eignet sich besonders als Unterstützungstrom­ mel bei der Wasservernadelung von Nonwovens, wobei eine glatte Oberfläche des vernadelten Vlieses durch den fein gelochten Zylindermantel erzeugt werden soll. Der Mantel kann aber auch aus einem radial außen besonders strukturierten Blech bestehen, je nach dem welche Oberfläche das Vlies nach der Was­ servernadelung erhalten soll.

Die Streifen sind sehr dicht zueinander angeordnet, z. B. mit nur 3 mm Abstand. Gleichfalls sind die Streifen sehr dünn, z. B. 1-2 mm im Querschnitt. Die Strei­ fen haben dementsprechend dann nur eine Länge von 4-6 mm. Selbstverständ­ lich sind nicht nur andere Maße in diesem Rahmen denkbar und im Schutzum­ fang mit eingeschlossen, sondern diese Streifen haben auch nur eine geringe Höhe von z. B. 3-5 mm. Grund alleine ist die Abstandhaltung des mikrofein perforierten Bleches. Um diesen Abstand halten zu können, sind die Streifen miteinander zu verbinden. Es ist zweckmäßig, daß eine Anzahl derartiger Strei­ fen einen Längsstreifen bildet, der sich über die ganze Länge der Trommel oder in Umfangsrichtung um die Trommel erstreckt. Der Längsstreifen ist dann wellen- oder zickzackförmig gebildet, so daß sich Flächen bilden, die bei nebeneinan­ derliegenden Streifen sich berühren. An diesen Flächen sind dann die Vielzahl der Längsstreifen miteinander zu verbinden, wie zu verkleben oder zu ver­ schweißen. Damit entsteht eine z. B. Honigwabenstruktur mit sehr feinen und kurzen Streifen
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht des Einlaufs einer mehrstufigen Wasservernade­ lungseinrichtung mit der Vernadelungstrommel zugeordneten Düsenbal­ ken,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung der Blechmantel dieser Vernadelungstrom­ mel in der gleichen Querschnittsansicht, wobei der Unterzug ein Schnitt II-II ist wie in Fig. 3 angedeutet,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung der Unterzug als Honigwabenprofil zwischen der radial inneren Siebtrommel und dem radial äußeren Blechmantel und

Fig. 4 ebenfalls in perspektivischer Darstellung ein anderes Profil dieses Unterzuges.

In Richtung des Pfeils 1 läuft die von einer nicht dargestellten Krempelmaschine kommende Faserbahn 2 auf das von Umlenkwalzen gespannt geführte Endlos­ band 8. Am Ende des oberen Trumms ist die eine der zwei Umlenkwalzen als die sogenannte Übernahmewalze 5 ausgebildet, die nicht nur tangential zum darüber angeordneten Verdichtungs-Endlosband 4 angeordnet, sondern in die Ebene des mittels der Umlenkwalzen 3 gespannt geführten Endlosbandes 4 eintaucht. Dadurch ist eine sichere Übergabe der Faserbahn auf die Übernahmewalze 5 gewährleistet. Vor der Übergabe wird die Faserbahn 2 mittels des dem Endlosband 4 zugeordneten Düsenbalkens 6 durch das Endlosband 4 hindurch lediglich genäßt.

Auf der Übernahmewalze 5 erfolgt nunmehr die erste Vernadelung, hier mit drei Düsenbalken 7. Das die Übernahmewalze 5 umschlingende Endlosband 8 ge­ währleistet auch den Transport des vernadelten Vlieses 2 von der Übernahme­ walze 5 zur folgenden Walze 5'. Die Übernahmewalze 5 ist flüssigkeitsdurch­ lässig ausgebildet, was in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Die durch die Düsenbalken 6 und 7 auf das Vlies gespritzte Flüssigkeit wird durch die Walze 5 geblasen und von der Innenseite auch durch einen dort erzeugten Saugzug 9 abgeführt.

Die Übernahmewalze 5 ist als Blechtrommel ausgebildet. Sie besteht aus einem die Tragkonstruktion bildenden zylinderförmig gebogenen Blech 10, das über die ganze Fläche gleichmäßig verteilt mit einer Perforation 11 versehen ist. Über die Blechtrommel 10 ist radial außen ein mikrofein gelochtes Blech 12 gezogen, auf dem das Vlies 2 bei der Vernadelung aufliegt. Damit die Durchlässigkeit des fei­ nen Bleches 12 infolge der undurchlässigen Stege zwischen den Löchern der Blechtrommel 10 nicht merklich behindert ist, dienen zur Abstandhaltung des Bleches 12 von der Blechtrommel 10 Streifen 13, die im Querschnitt kleiner als 2 mm sind und sich achsial und radial um die Trommel 10 erstrecken. Die Streifen 13 sind mit geringem Abstand von z. B. 1-10 mm, vorzugsweise 2-4 mm, voneinander so dicht nebeneinander angeordnet, daß sich der im Querschnitt feine Blechmantel 12 als Belag zwischen den Streifen 13 nicht durchbiegen kann.

Die Streifenstruktur der Übernahmetrommel 5 besteht also aus den radial ausge­ richteten Streifen 13, deren radial ausgerichtete Höhe aus den Fig. 2-4 her­ vorgeht. Die Streifen 13 können auch einen anderen Querschnitt aufweisen. Sie können an ihrem radial außen liegenden Umfang rund oder spitz zulaufend ausgebildet sein, um so wenig wie möglich Widerstand den Wasserstrahlen entgegenzusetzen. Es liegt also der siebförmige, mikrofein gelochte Blechmantel 12 nur auf den radial außen angeordneten Kanten der Streifen 13 auf. Die Streifen 13 liegen mit ihrer radial innen liegenden Kante unmittelbar auf der Blechtrommel 10 auf und sind mit einem definierten geringen Abstand neben­ einander auf der Blechtrommel 10 angeordnet. Damit dieser Abstand und die genaue Ausrichtung der Streifen 13 über die Breite der Trommel fixiert ist, sind die in Fig. 2 nur im Schnitt dargestellten Streifen miteinander in der Achsrichtung und in der Umfangsrichtung der Trommel verbunden. Insofern bestehen die Streifen in der Darstellung der Fig. 2 aus jeweils zwei parallel zueinander mit­ einander verklebten oder dergl. verbundenen Streifen. Ein Beispiel dazu zeigt die Fig. 3 oder Fig. 4, siehe dazu Schnitt II-II. Auf der hinteren, nicht sichtbaren Fläche des Profils ist z. B. die Siebtrommel 10 mit ihren Löchern 11 vorzustellen, während auf der in der Darstellung vorderen Fläche des Profils das fein perfo­ rierte Blech 12 aufliegt. Die einzelnen Streifen 13 sind zu einem Längsstreifens 14 miteinander verbunden, bzw. der Längsstreifen 14 besteht aus einer Vielzahl derartiger Streifen 13. Zur Herstellung wird ein langer schmaler Streifen eines dünn gezogenen Kunststoffes oder gewalzten Bleches in einer Sinusform gebo­ gen oder gepreßt und dann die benachbart liegenden Flächen zweier solcher Längsstreifen 14 an solchen Streifen 13 miteinander verklebt oder sonstwie ver­ bunden. Dabei entsteht ein an sich labiles Gebilde, das aber in Richtung der Öff­ nungen parallel zu den Streifen 13 sehr stabil ist. Nichts Anderes ist hier nötig, die Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Wabenprofils ist maximal, sie liegt bei 98%, die Stabilität in radialer Richtung reicht zur Übernahme der durch die Wasser­ strahlen auf dem mikrofein gelochten Blech 12 entstehenden Belastung aus und eine Abzeichnung der Siebtrommelstege 10 ist vermieden.

In den Fig. 3 und 4 sind Honigwabenprofile dargestellt. Die Stege 13 können aber auch zu einem Viereck miteinander verbunden sein. Dies ist nur eine Frage der Herstellung. Im Falle der Verwendung einer Streifenkonstruktion mit Vierecken ist nur zu beachten, daß die Steifen nicht in Achsrichtung verlaufen, sondern unter einem Winkel kleiner 90°, damit sich auf dem Tissue keine Linie parallel zur Ausrichtung des Düsenbalkens 7 abzeichnet.

Das Material des Unterzuges kann aus Kunststoff wie Aramid oder auch aus Aluminium hergestellt sein. Im Falle von Aluminium ist es zweckmäßig, das Profil zu verchromen.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum hydrodynamischen Verfestigen von Vliesen, Tissue oder Papier mit einem flüssigen, aus einer Vielzahl von Düsen (7) gegen das Gut (2) gespritzten Behandlungsmittel, bestehend aus einer den Düsen zu­ geordneten, innen ggf. mit Unterdruck versehenen durchlässigen Blech­ trommel (5, 10) als in sich steifes Unterstützungselement für das Gut beim Wasservernadeln, welche an ihrem Umfang mit einem flüssigkeitsdurch­ lässigen Blech (12), das als dünnes Blech mit einer mikrofeinen Lochung ausgebildet ist, bedeckt ist, und zwischen dem flüssigkeitsdurchlässigen Blech (12) und der Blechtrommel (5, 10) ein für sich allein instabiler Unter­ zug aus Streifen (13) allein zur Erhöhung des Abstandes zwischen der Blechtrommel (10) und dem Blech (12) vorgesehen ist, die Streifen (13) mit jeweils kleinem und gleichbleibenden Abstand gleichmäßig über den gan­ zen Umfang der durchlässigen Blechtrommel (10) angeordnet sind und die durchlässige Blechtrommel (10) an den radial innen liegenden Kanten der Streifen (13) und das flüssigkeitsdurchlässige Blech (12) an den radial au­ ßen liegenden Kanten der Streifen unmittelbar anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (13) im Querschnitt rechteckig und mit einer Dicke kleiner 2 mm, vorzugs­ weise kleiner 1 mm ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (13) mit einem Abstand von 1-10 mm, vorzugsweise 2-3 mm voneinander angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen im Querschnitt an ihrer radial außen angeordneten Kante rund ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen im Querschnitt an ihrer radial außen angeordneten Kante spitz zulaufend ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen aus Kunststoff wie Aramid hergestellt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen aus ggf. verchromten Aluminium hergestellt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (13) in ihrer Länge auch nur kurz, wie 1-10 mm lang, sind und an ihren Enden mit den benachbarten Streifen verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge oder über den Umfang der Trommel aus den Streifen Längsstreifen (14) gebildet sind, die wellenförmig oder mit gerade sich er­ streckenden Flächen zickzackförmig geformt sind, und die Berührungsflä­ chen der nebeneinander angeordneten Längsstreifen zur Bildung einer Lochstruktur miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (13) zu den Längsstreifen (14) unter einem Winkel größer 90°, also waben­ förmig miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen zu den Längsstreifen rechtwinklig miteinander verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Streifen unter einem Winkel kleiner 90°, vorzugsweise diagonal zur Achse der Blech­ trommel verlaufen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstreifen (14) mit den winkelförmig zueinander ausgerichteten Streifen (13) aus einem Stück hergestellt sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstreifen (14) zur Herstellung der Lochstruktur miteinander verklebt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs­ streifen zur Herstellung der Lochstruktur punktförmig miteinander verklebt sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstreifen zur Herstellung der Lochstruktur miteinander z. B. punktförmig verlötet oder verschweißt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkeitsdurchlässige Blech (12) aus einem ähnlich dem aus der Farbdruckindustrie her bekannten mikrofein perforierten Druckmantelblech hergestellt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech (12) aus Nickel hergestellt ist und die Perforation aus 0,1-2 mm großen Löchern besteht.