DE2401614C2

DE2401614C2 - Vorrichtung zur Änderung der Breite und Dicke eines Faservlieses

Info

Publication number: DE2401614C2
Application number: DE2401614A
Authority: DE
Inventors: Bonaventura Quincy Mass. Tautvaisas
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Kendall Co
Priority date: 1973-01-15
Filing date: 1974-01-14
Publication date: 1985-10-24
Also published as: NL172086C; DK145991B; CH573999A5; FR2214007B1; FI56407C; JPS49108376A; NO136257C; CA993180A; BE809792A; AR198899A1; FI56407B; US3808639A; NO740051L; SE405741B; DE2401614A1; NL7400541A; NL172086B; ZA74162B; GB1389400A; IT1002657B

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Änderung der Breite und der Dicke eines Faservlieses mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.

Bei einer diese Merkmale aufweisenden Vorrichtung nach der DE-AS 10 19 802 zum Strecken laufender Werkstoffbahnen, insbesondere Papierbahnen, ist eine fremdangetriebene Welle vorgesehen, auf der die einzelnen Scheiben im Abstand nebeneinander mittels Schwinglagern gelagert sind. Die Schwinglager ermöglichen den Scheiben eine gyroskopische, d. h. taumelnde Bewegung relativ zur Längsachse der Welle. Die Aus · richtung, nämlich die Schräglage der einzelnen Scheiben bezüglich der Welle ist durch Führungsglieder in Gestalt von drehbar gelagerten Druckrollen bestimmt, die mit den endseitigen ringförmigen Scheiben zusammenwirken und in Richtung parallel zur Längsachse der Welle verstellbar sind.

Je nach Einstellung der Druckrollen werden auf diese Weise zwischen den einzelnen Scheiben angeordnete elastische ring- oder scheibenförmige Körper mehr oder weniger zusammengedrückt, wobei sich die an den beiden äußeren Scheiben angreifenden Druckkräfte, hervorgerufen durch die Druckrollen, von Scheibe zu Scheibe fortpflanzen.

Bedingt durch diese Anordnung nehmen die beiden äußeren Scheiben die größte Schräglage ein, während die Schräglage der Scheiben in Richtung auf die Wellenmitte zu gleichmäßig abnimmt. Dies bedeutet, daß bei der bekannten Vorrichtung alle Scheiben nur gemeinsam verstellt werden können und es grundsätzlich ausgeschlossen ist, einzelnen Scheiben eine spezielle Ausrichtung bezüglich der Welle zu geben, die unabhängig von der Schräglage der beiden benachbarten Scheiben ist.

Bei einer anderen Vorrichtung zum Querstrecken von Faservlies sind gemäß der US-PS 27 09 282 mehrere Scheiben auf einer mit Nuten versehenen ortsfest angeordneten Welle gelagert. Die Nuten verlaufen im Winkel zueinander, so daß die hierin gelagerten Scheiben entsprechend dem Verlauf der Nuten zueinander divergieren. Die einzelnen Scheiben weisen miteinander fluchtende öffnungen auf, durch die eine Stange hindurchgeht, die an ihren einander gegenüberliegenden Enden an zwei zu der Welle koaxialen Zahnrädern befestigt ist Hierdurch ist es möglich, die Scheiben um die Welle rotieren zu lassen. Auf jeder der Scheiben-sind am Umfang Nadeln befestigt, die das Faservlies durchdringen und es dehnen, wenn es über die sich drehenden divergierenden Scheiben hinwegläuft. Das Perforieren der darüberlaufenden Warenbahn ist jedoch unerwünscht Außerdem gestattet es diese Vorrichtung liicht, die Ausrichtung der Scheiben bezüglich der feststehenden Welle zu verändern, um damit eine Änderung der auf die laufende Warenbahn ausgeübten Breitstreckwirkung zu ermöglichen.

Grundsätzlich ähnlich sind die Verhältnisse bei der Vorrichtung nach der US-PS 33 03 547, bei der jedoch mehrere, divergierend nebeneinander laufende endlose Riemen mit nach außen weisenden Nadeln vorgesehen sind. Auch hier ist eine Veränderung der Riemenlaufwege zur Beeinflussung der auf die Warenbahn ausgeübten Breitenstreckwirkung nicht ohne weiteres möglich und erfordert einen erheblichen Aufwand.

Mit keiner der bekannten Vorrichtungen ist es möglich, spezielle Bereiche der Vliesbahn, an denen sie eine größere oder geringere Dichte als an den übrigen Bereichen, gesehen in Querrichtung, aufweist, einer individuellen Breitenstreckung zu unterziehen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Scheiben ohne Beschädigung des Faservlieses eine gleichmäßige Dicke des Faservlieses erzeugen, wobei eine Änderung der erzeugten Breite und Dicke des Faservlieses auf einfache Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmclen de.; Hauptanspruches gelöst

Durch einfaches Auswechseln bzw. Anpassen des die Ausrichtung der Scheiben bestimmenden Kamms kann die Vorrichtung ohne weiteres an die Struktur des Faservlieses angepaßt werden. Die nachgiebigen Hocker bewirken andererseits eine zuverlässige Mitnahme des Faservlieses, ohne es zu beschädigen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Änderung der Breite und so der Dicke eines Faservlieses gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 die Vorrichtung in einer Teildarstellung und in einer Draufsicht,

F i g. 3 eine Scheibe einer Vorrichtung gemäß der Erfindung unter Befestigung auf der Welle in einer Draufsicht,

Fig.4 einen Führungskamm einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung und

F i g. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Scheibe der Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht.

Bei der Vorrichtung nach F i g. 1 wird ein Faservlies

11 zur Erzeugung eines Vliesstoffes mit Hilfe eines Bandförderers 12 od. dgl. einem umlaufenden Satz von Scheiben 13 zugebracht, der auf einer umlaufenden fremd angetriebenen Welle 14 mittels eines Trägers befestigt ist Die Scheiben 13 sind von dem Bandförderer

12 weg divergierend angeordnet, so daß das Faservlies

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gedehnt wird Hierbei sind die Scheiben durch Führungsglieder (Kämme 15 und 16) aus Kunststoff in ihrer Stellung gehalten.

Der Divergenzwinkel jeder Scheibe 13 kann einzeln verändert werden, weil die Scheiben 13 auf der umlaufenden Welle 14 mit Hilfe einer Zweistufengelenkanordnung gelagert sind, die zu einer gyroskopischen oder einer kardanischen Bewegung in der Lage ist Hierzu ist ein erster ode«· innerer Ring 17 mit zwei Schwingbolzen 19 an der Welle 14 befestigt, die unter einem Winkel von 180° zueinander von der Welle 14 ausgehen und die dem fting 17 und einem äußeren Ring, der an ihm befestigt ist, gestatten, auf einem Kreisbogen hin und zurück auf einer horizontalen Ebene auf der Welle 14 zu schwingen (vgl. Pfeil A in F i g. 3). Der zwei te oder äußere Ring 18 sitzt auf Schwingspiizen 21, die an dem Umfang des inneren Ringes 17 unter 90° von einem Schwingbolzen 19 angeordnet sind. Der äußere Ring 18 weist zwei Ausnehmungen an seinem inneren Rand auf, die im Winkelabstand von 180° voneinander angeordnet sind und die Schwingspitzen 21 aufnehmen. Sie ermöglichen hierdurch die freie Bewegung dei-Scheibe 13 auf einem Kreisbogen in einer senkrechten Ebene (vgl. Pfeil B in F i g. 3). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bedeuten die Ausdrücke »Schwingspitzen« und »Schwingbolzen« Kugellageranordnungen. Jedoch kann auch irgendeine andere Konstruktion verwendet werden, welche die verhältnismäßig freie Bewegung in einer Ebene auf einem Kreisbogen um eine Achse erlaubt, wie sie in der Zeichnung angedeutet ist Eine solehe Lagerung der Scheiben bringt es mit sich, daß der Umfang der Scheiben 13 freie gyroskopische Schwingbewegungen ausführt, und zwar um einen weiten Bereich von divergierenden und konvergierenden Achsen, wenn die Scheiben eine 360° -Drehung vollführen.

Die Scheiben 13 weisen auf ihrem Umfang eine Vielzahl von nachgiebigen Höckern 22 auf, die sich radial nach außen erstrecken. Diese Hocker 22, die mit den Scheiben 13 im Sinne des Uhrzeigers umlaufen, setzen sich weich in ein ankommendes Faservlies 11 ein und befördern es in divergierenden Richtungen weiter, was zur Folge hat, daß sich die Breite des Faservlieses vergrößert, während gleichzeitig die Dicke des Faservlieses abnimmt. Eine Entnahmewalze 23 wirkt beim Ablösen des Faservlieses 11 von den Scheiben 13 mit und legt dieses am einem zweiten Bandförderer 24 ab, der es zu einer weiteren Behandlungsstelle transportiert.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung dürfte am besten aus den F i g. 2 und 3 zu erkennen sein. Der Divergenzwinkel der Scheiben 13 wird durch Führungsglieder (Kämme 15 und 16) bestimmt, zwischen weiche die Scheiben 13 vorn und hinten eingreifen.

Die einzelnen Zähne 15a und 16a der Führungskämme 15 bzw. 16 können unter einem Winkel von etwas verschiedener Größe gegenüber den anderen Zähnen angeordnet sein, so daß die zwischen ihnen gehaltene Scheibe unter einem anderen Divergenzwinkel angeordnet ist als die sonstigen Scheiben. Hierdurch wird dazu beigetragen, daß das Auftreten von schwachen Stellen in dem gedehnten Faservlies vermieden wird. Wenn z. B. während eines Versuchslaufes beobachtet wird, daß ein besonderer Bereich des Faservlieses in einem höheren Grade gedehnt wird als dies wünschenswert ist, kann dies verhindert werden, indem der Divergenzwinkel des c-hzelnen Zahnes, der die betreffende Scheibe oder die betreffenden Scheiben führt, einfach geändert wird, was da.i'u führt, daß dem betreffenden Bereich eine geringere Dehnung oder einem benachbarten Bereich des Faservlieses eine größere Dehnung erteilt wird. Die Führungskämme 15 und 16 bestehen vorteilhaft aus einem selbstschmierenden Kunststoff, z. B. einem Polyäthylen hohen Molekulargewichts, so daß bei der Berührung mit den umlaufenden Scheiben

13 keine unangemessen große Reibung zustandekommt Die Führungskämme können jedoch auch aus irgendeinem anderen haltbaren Material bestehen. Naturgemäß können die Führungskämme auch derart beschaffen sein, daß ihre Zähne einzeln in besonderer Weise verstellbar sind.

Die Art der Halterung der Scheiben 13 auf-der Welle

14 ist insbesondere aus F i g. 2 zu erkennen. Alle Scheiben 13 sind ursprünglich auf die Welle 14 derart aufgesteckt worden, daß sie in einer rechtwinklig zu der Welle verlaufenden Ebene sitzen. Die Scheiben 13 sind dann an ihrem einen Ende verschwenkt und in dieser Stellung von dem Führungskamm 16 gehalten worden, während dies an ihrem anderen Ende durch den Führungskamm

15 geschehen ist Wenn die Scheiber 13 auf diese Weise zusammengezogen werden, sind die inneren Ringe 17 alle nach der Mitte der Vorrichtung zu geneigt Die Vorrichtung kann auf einfache Weise völlig umgeschaltet werden, indem die Winkel der Führungskämme geändert werden. Auf diese Weise kann ein Faservlies schmaler und infolgedessen dicker und schwerer gemacht werden, wenn eine solche Eigenschaft erwünscht ist

Eine andere Möglichkeit zur Veränderung der Dicke und der Gleichmäßigkeit des Faservlieses besteht darin, den Abstand der nachgiebigen Hocker am Umfang der Scheiben 13 zu verändern. F i g. 2 zeigt z. B, daß die beiden Endscheiben an den Seiten wesentlich mehr Höcker 22 aufweisen als die anderen Scheiben, die auf der Welle 14 angeordnet sind. Hierdurch soll vermieden werden, daß sich die äußeren Kanten des Faservlieses kräuseln, was vorkommt, wenn jede Scheibe 13 die gleiche Zahl von Höckern 22 aufweist. Die größere Zahl von Höckern an den äußeren Scheiben trägt auch dazu bei, daß das ankommende Faservlies von den Höckern einwandfrei ergriffen wird, wenn die Dehnoperation beginnt. Die Zahl der Hocker 22 der anderen einzelnen Scheiben kann ebenfalls verändert werden, wenn festgestellt wird, dr.ß dies nützlich ist. Wenn beispielsweise beobachtet wird, daß ein Teil des Faservlieses zu stark oder zu wenig gedehnt wird, kann die Zahl der Hocker 22 vermehrt oder verringert werden, um die erwünschte Gleichmäßigkeit des Faservlieses zu erreichen. Bemerkenswert ist, daß, je größer die Zahl der Hocker auf den Scheiben ist, desto größer auch der Bereich gleichförmiger Dehnung auf dem Faservlies wird. Umso größer wird demgemäß auch das Maß der Gleichförmigkeit der Gewichtsverteilung über die gesamte Breite des gedehnten Faservlieses.

Wenn alle Sch?iben 13 den gleichen Durchmesser haben, kommt, wie F i g. 2 zeigt, in der Draufsicht durch sie eine konvexe Kurve zustande. Hierdurch können gewisse Probleme entstehen, wenn das Faservlies von den nachgiebigen Hockern 22 aufgenommen und/oder von ihnen abgenommen wird, da die Randgeschwindigkeiten an den verschiedenen Stellen verschieden sind, wegen der Verschiedenheiten der Drehra.iien der Scheiben. Da weiterhin das Faservlies nicht auf allen Scheiben zu demselben Zeitpunkt ankommt, vergeht eine gewisse Zeit, bis das Faservlies von den äußeren Scheiben aufgegriffen wird. Das kann zur Folge haben, daß das Faservlies lose flattert, daß ausgezackte Ränder Zustandekommen und ein Verlust an Dehnbarkeit und eine

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mangelnde Gleichförmigkeit der Gewichtsverteilung für die Breite des Faservlieses zustandekommt. Um dies zu vermeiden, stehen zumindest zwei Wege zur Verfügung. Z. B. kann der Durchmesser der äußeren Scheiben vergrößert sein, derart, daß etwa eine gerade Linie zustandekommt, wenn die Scheiben in der Draufsicht betrachtet werden. Bei dieser Anordnung wird das Faservlies von allen Scheiben etwa zur gleichen Zeit aufgenommen oder abgegeben. Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Möglichkeit, den Durchmesser der Scheiben zu vergrößern, indem am Rande der Scheibe 43 Ausdehnungsfinger 41 befestig sind, auf denen nachgiebige Hocker 42 angeordnet sind. Es können zumindest zwei derart beschaffene Scheiben 43 verwendet werden, um einen in der Draufsicht etwa geradlinigen Verlauf der Scheibe zu erzeugen und die gleichförmige und gleichzeitige Aufnahme des Faservlieses durch die

OkIIkIUCIl £.U kl IllVgllCIIVII.

Die Hocker 22 sollten vorteilhaft aus nachgiebigem Material bestehen, so daß die Hocker nicht durch das Faservlies hindurchbrechen, sondern es ziemlich sanft ergreifen und es unter Ausübung einer leichten Dehnwirkung weiterfördern. Vorzugsweise wird hierfür Neopren 70, ein synthetischer Kautschuk, verwendet. Jedoch sind auch mit Kautschuk oder kautschukähnlichen oder nicht starren Kunststoffen wenn auch nicht ganz so günstige, so doch befriedigende Ergebnisse zu erzielen.

In Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Führungskammes dargestellt, bei dem der Kamn. 31 unter etwa 45° zu den Schlitzen hinter jedem der Zähne 32 gerade Ansätze 33 aufweist Diese Gestaltung verhindert, daß lose oder äußere Stücke des Faservlieses zwischen die Scheiben fallen und möglicherweise die Vorrichtung blockieren.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Vergrößerung der Breite eines Faservlieses von etwa 102 cm auf etwa 254 cm Breite hat folgenden Aufbau: Auf einer umlaufenden Metallwelle von etwa 203 cm Durchmesser sind 43 Scheiben befestigt, von denen jede etwa einen Durchmesser von 183 cm hat. Die Scheiben sind an der Welle mit Hilfe von Schwinglagern der obengenannten Art befestigt Sie sind entlang der Welle in einem Abstand von 4,4 cm angeordnet, wobei jede Scheibe parallel zu der benachbarten und rechtwinklig zu der waagerechten Ebene der Welle verläuft Aus dem Umfang jeder Scheibe ragen im Abstand von 15,2 cm nachgiebige Hocker aus Neopren 70 heraus, die weniger als 2,5 cm hoch sind, während an den beiden Scheiben an den äußeren Enden des Satzes Hocker vorgesehen sind, die in Abständen von 5 cm angeordnet sind, um das Auftreten von Kräuselungen an dem äußeren Rand des gedehnten Faservlieses zu vermeiden. Sodann sind Führungskämme vorgesehen, die bewirken, daß die Scheiben an dem Aufnahmeteil der Vorrichtung konvergieren, wobei sie jede Scheibe an diesem Ende in einem Abstand von Zß cm von der nächsten Scheibe halten. Auf diese Weise wird ein Faservlies von 102 cm Breite um das 2^fache auf etwa 254 cm verbreitert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

24 Ol 614 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Änderung der Breite und der Dicke eines Faservlieses, mit einer fremdangetriebenen Welle, auf der eine Anzahl im Abstand zueinander angeordneter Scheiben mittels ihnen eine gyroskopische Bewegung ermöglichenden Schwinglagern drehfest gelagert ist, wobei den Scheiben Führungsglieder zugeordnet sind, durch die sie in ihrer jeweiligen Ausrichtung bezüglich der Welle gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß dia Führungsglieder jeweils aus einem die Ausrichtung der Scheiben (13) bestimmenden Kamm (15 bzw. 16) bestehen, zwischen dessen Zähnen die Scheiben einzeln geführt sind, und daß jede Scheibe (13) an ihrem Umfang mit dem Faservlies in Eingriff kommende, mit Abstand angeordnete nachgiebige Höcker (22 bzw. 42) trägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schwingiager einen auf der Weile (14) mittels Schwingbolzen (19) drehfest und verschwenkbar gelagerten inneren Ring (17) aufweist, auf dem ein äußerer Ring (18) der jeweiligen Scheibe (13) mittels zweier gegenüber den Schwingbolzen um 90° versetzter Schwingspiteen (21) gelagert ist