DE2408080A1 - Continuous filament depositing system - uses a rotating air jet to swirl filaments in a spiral on to carrier conveyor - Google Patents

Abstract

Continuous synthetic filaments are deposited into a tangled blanket layer, using a rotary unit to spin the filaments in their airstream round a central axis to give a spiral overlapping deposit on the conveyor. The system gives an even and homogenous layer of filaments, with a delivery unit which can be adjusted easily. The filaments are delivered through an air jet unit to give a band width which, when rotated, gives a circular deposit across the width of the carrier surface on which the filaments are to be deposited.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum gleichmäßigen Ablegen von SNnthe se fa sern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Ablegen von endlos gesponnenen Synthesefasern zu einem homogenen Wirrfaservlies, wobei die Fasern durch strömungstechnische Mittel beschleunigt und auseinandergespreizt werden.Method and device for evenly depositing SNnthe se fibers The invention relates to a method and a device for uniform Laying down of endlessly spun synthetic fibers to form a homogeneous random fiber fleece, whereby the fibers are accelerated and spread apart by fluidic means will.

Bei der Herstellung von gesponnenen Wirrvliesen aus synthetischen Substanzen besteht eine Hauptforderung darin, dass die Fasern quer und längs zur Fertigungsrichtung in so gleichmäßiger Verteilung abgelegt werden, dass ein Flächengebilde mit möglichst homogener Dichte entsteht. Die Realisierung dieser Forderung ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da sich aus der technisch möglichen bzw. optimalen Anordnung der Spinndüsenplatten und der zugehörigen Abzugsvorrichtungen im allgemeinen zunächst eine Faserablage mit diskreten Häufungsbereichen ergibt.In the production of spun tangled nonwovens from synthetic Substances is a main requirement that the fibers cross and lengthways to the Manufacturing direction are deposited in such an even distribution that a flat structure with a density that is as homogeneous as possible. The realization of this requirement is with associated with considerable difficulties, since the technically possible resp. optimal arrangement of the spinneret plates and the associated take-off devices generally initially results in a fiber deposit with discrete accumulation areas.

Man hat daher bereits versucht (s. US-PS 3 378 992), die Faserscharen beispielsweise dadurch gleichmäßiger abzulegen, dass man sie elektrostatisch auflud und dann die gegenseitige elektrostatische bbstoßung der Fasern zui Auseinanderfächern ausnutzte. Dieses Verfahren erweist sich jedoch in der Praxis als zu aufwendig und bei wechselnden Umgebungs- und Produktionsparametern - wie Xemperatur, tuftfeuchtigkeit u.ä. - als nicht zuverlässig reproduzierbar.Attempts have therefore already been made (see US Pat. No. 3,378,992) to remove the fiber bundles for example, to lay them down more evenly by charging them electrostatically and then the mutual electrostatic repulsion of the fibers to fan them apart took advantage of. In practice, however, this method proves to be too costly and time-consuming with changing environmental and production parameters - such as temperature, humidity etc. - as not reliably reproducible.

Es ist auch bekannt, die Fasern mittels mechanisch transversal schwingender Verteilervorrichtungen abzulegen (s.It is also known to mechanically vibrate the fibers transversely To put down distribution devices (s.

z.B. DE-DS 1 635 495). Dabei war aber die iufspreizung wegen der trägen Masse der bewegten Teile und den daraus resultierenden maximal möglichen Amplituden und Frequenzen begrenzt. Busserdem führte die ständige Hin- und Herbewegung zu einem schnellen Verschleiß der Bauteile.e.g. DE-DS 1 635 495). But the spread was due to the sluggish Mass of the moving parts and the resulting maximum possible amplitudes and frequencies are limited. Busserdem, the constant back and forth movement led to one rapid wear of the components.

Sinne recht gute Auffächerung lässt sich nach einem aus der DT-iS 1 936 354 bekannten Vorschlag mittels rein strömungstechnischer Maßnahmen erzielen, wobei die Fasern dem sie führenden Treibmedium entlang strömungstechnisch ausgebildeten Leitflächen - sogenannte Coandaflächen - folgen. Die bisherigen Vorrichtungen dieser Art erforderten jedoch häufig eine verhältnismässig langwierige und diffizile Justierung.A good diversification can be found in one of the DT-iS 1 936 354 to achieve the known proposal by means of purely fluidic measures, whereby the fibers flow along the propellant medium guiding them Guide surfaces - so-called Coanda surfaces - follow. The previous devices of this Art often required a relatively lengthy and difficult adjustment.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um endlos gesponnene Synthesefasern in gleichbleibender und örtlich gleichmäßiger Verteilung so abzulegen, dass ein Vlies mit weitgehend homogener Faserdichte entsteht. Dabei war bezüglich der Vorrichtung ausserdem die Forderung zu erfüllen, dass sie verschleißarm, zuverlässig und ohne aufwendige Wartung und Justierung arbeiten sollte.The present invention was therefore based on the object of a method and to provide an apparatus to produce continuous spun synthetic fibers in a consistent manner and locally evenly distributed so that a fleece with largely homogeneous fiber density is created. It was also related to the device The requirement to be met that they are low-wear, reliable and without costly maintenance and adjustment should work.

Erfindungsgeiäß wird diese rufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Treibmittel- und Faserstrom so auf eine kontinuierlich bewegte luftdurchlässige Ablagefläche - vorzugsweise ein endloses Ablageband - leitet, dass die Fasern dort in spiraliger Folge einander überlappende, näherungsweise kreisringförmige Flächen bedecken.According to the invention, this task is solved by a method which is characterized in that the propellant and fiber flow to one continuously moving, air-permeable storage surface - preferably one endless Filing belt - directs that the fibers there in a spiral sequence overlapping, cover approximately circular areas.

Wie die Figuren 1 a und 1 b der beigefügten Zeichnung zeigen, geht man dabei vorzugsweise so vor, dass der Treibmittel-und Faserstrom symmetrisch zu einer Mittelachse a zunächst zu einem langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt F aufgespreizt (Fig. 1 a) und dann gleichzeitig senkrecht zur Aufspreizrichtung abgelenkt und der abgelenkte Teil um die ursprüngliche Mittelachse a in Rotation versetzt wird (Fig. 1 b).As FIGS. 1 a and 1 b of the accompanying drawing show, goes it is preferably done in such a way that the blowing agent and fiber flow are symmetrical a central axis a initially to an elongated, substantially rectangular Cross-section F spread open (Fig. 1 a) and then at the same time perpendicular to the spreading direction deflected and the deflected part in rotation about the original central axis a is offset (Fig. 1 b).

Zur Herstellung breiterer Vliesbahnen ist es weiterhin vorteilhaft, in seitlichem Versatz mehrere Faserströme zur Ablage zu bringen, wobei der seitliche Versatz vorzugsweise annähernd der Breite b der Xreisringstreifen entspricht.For the production of wider nonwoven webs, it is also advantageous to bring several fiber streams to the storage in a lateral offset, with the lateral Offset preferably corresponds approximately to the width b of the Xreisringstrip.

Es hat sich gezeigt, dass sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine besonders gleichmässige Vliesstruktur erzielen lässt. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass nach der Erfindung .der Faserstrom infolge der zusätzlichen Ablenkung senkrecht zur Spreizrichtung und der überlagerten Rotationsbewegung über eine grössere Fläche verteilt und stärker überlappt zur Ablage kommt als es bisher üblich und möglich war. Hierbei werden im kontinuierlichen Verfahrensablauf alle Unregelmäßigkeiten, die bei der Ablage einzelner Ereisringbahnen entsthhen könnten, durch die großflächige Verteilung und vielfache vberlappung eliminiert.It has been shown that with the method according to the invention a particularly uniform fleece structure can be achieved. This can be attributed to it that according to the invention .the fiber flow as a result of the additional deflection perpendicular to the spreading direction and the superimposed rotational movement over a larger one Space is distributed and overlapped more than usual and was possible. All irregularities, which could arise when laying down individual circular tracks, due to the large area Distribution and multiple overlap eliminated.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass ohne die erfindungsgemäße zusätzliche Auslenkung und Rotation des reibmittel-und Faserstromes - d.h. bei der in Fig. 1 a dargestellten Anordnung, die gleichzeitig die Wirkungsweise gemäß DT-AS 1 936 354 wiedergibt - die Fasern auf dem angetriebenen Ablageband einen Vliesstreifen von der Breite der Fläche F bilden, während sie sich gemäß der Erfindung (Fig. 1 b) auf einen Streifen verteilen, dessen Breite dem Durchmesser des überstrichenen Kreisringes entspricht. Dadurch, dass man in seitlichem Versatz mehrere Faserströme zur Ablage bringt, lässt sich offenbar bei dem bekannten Verfahren gemäß Fig. 1 a eine seitliche Überlappung benachbarter Faserströme und damit ein Ausgleich von Unregelmäßigkeiten nur in geringem Umfang erreichen, während mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 1 b eine mehrfache - z.B. 5-fache - Uberlappung ohne weiteres möglich ist.From the drawing it can be seen that without the inventive additional deflection and rotation of the friction medium and fiber flow - i.e. with the in Fig. 1 a shown arrangement, which at the same time the mode of operation according to DT-AS 1 936 354 reproduces - the fibers on the driven deposit belt are a fleece strip of the width of the surface F, while according to the invention (Fig. 1 b) Spread on a strip, the width of which is the diameter of the swept Corresponds to the circular ring. Because there are several fiber streams in a lateral offset brings to the filing, can evidently with the known method according to FIG. 1 a a lateral overlap of neighboring fiber streams and thus a compensation of Achieve irregularities only to a small extent, while with the inventive Method according to Fig. 1b a multiple - e.g. 5-fold - overlap easily is possible.

Das vorgeschlagene Verfahren wird nach der vorliegenden Erfindung mit einer Vorrichtung durchgeführt, die in Fig.The proposed method is according to the present invention carried out with a device shown in Fig.

2 a und 2 b in zwei zueinander senkrecht liegenden Schnitten schematisch dargestellt ist. Eine komplette Spinnanlage besteht vorzugsweise aus mehreren derartigen Verteilerdüsen, von denen jede ein an sich bekanntes Spreizteil 1 mit vorzugsweise kreisförmigem Eintrittsquerschnitt 2 und etwa rechteckigem, schlitzförmigem Austrittsquerschnitt 3 besitzt.2 a and 2 b schematically in two mutually perpendicular sections is shown. A complete spinning installation preferably consists of several of these Distribution nozzles, each of which has a known spreading part 1 with preferably circular inlet cross-section 2 and approximately rectangular, slot-shaped outlet cross-section 3 owns.

Beim Durchlaufen dieses Spreizteils erfährt der Treibmittel-und Faserstrom infolge Vergrößerung des Strömungsquerschnitts eine Expansion, durch die sich seine Geschwindigkeit erhöht. Mit dem Spreizteil 1 ist in koaxialer Verlängerung ein bblenkteil starr verbunden. Dieses besteht zunächst aus zwei an sich bekannten, als sog. Coanda-Schalen ausgebildeten Ablenkkörpern 4 und 5, die an den beiden Schmalseiten der schlitzförmigen Austrittsöffnung 3 so angebracht sind, dass der die Austrittsöffnung 3 verlassende Treibmittelstrom sie tangential trifft und ihrem Verlauf infolge der bekannten strömungstechnischen Gegebenheiten folgt. Ausserdem enthält das Ablenkteil als wesentliche Neuerung einen zusätzlichen Ablenkkörper 6, der im wesentlichen senkrecht zu den beiden vorerwähnten Ablenkkörpern 4 und 5 ausserhalb der Mittelachse a zwischen diesen entlang der Breitseite der Austrittsöffnung 3 so angeordnet ist, dass der Treibmittelstrom auch in tangential trifft und sich stationär an ihn anlegt. Dabei wird der gesamte reibmittel- und Faserstrom um einen Winkels von der ursprünglichen Mittelachse abgelenkt, der vorzugsweise zwischen 20° und LCoO liegt und der im wesentlichen durch die Borm und die Abmessungen des Ablenkkörpers 6 bestimmt wird. Vorzugsweise sind die Ablenkkörper 4, 5 und/oder 6 an ihrer dem Faser- und Treibmittel strom zugewandten Seite als Zylindermantel-iusschnitte ausgebildet.When passing through this expansion part, the propellant and fiber flow are exposed as a result of the increase in the flow cross-section, an expansion through which its Speed increased. With the expansion part 1 is in a coaxial extension a blind part rigidly connected. This initially consists of two known, as so-called. Coanda shells designed baffles 4 and 5, which on the two narrow sides the slot-shaped outlet opening 3 are attached so that the outlet opening 3 leaving the propellant flow it meets tangentially and its course as a result of the known fluidic conditions follows. It also contains the deflector as an essential innovation an additional deflector 6, which is essentially perpendicular to the two aforementioned deflectors 4 and 5 outside the central axis a is arranged between these along the broad side of the outlet opening 3 so that that the propellant flow also meets tangentially and is applied to it in a stationary manner. In doing so, the entire friction medium and fiber flow is reduced by an angle from the original one Central axis deflected, which is preferably between 20 ° and LCoO and the substantially is determined by the shape and dimensions of the deflector 6. Preferably are the baffles 4, 5 and / or 6 at their flow of the fiber and propellant facing side designed as cylinder jacket-iusschnitte.

Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich im praktischen Einsatz herausgestellt, dass der zusätzliche Ablenkkörper 6 den aufgespreizten Faserstron insgesamt örtlich stabilisiert und in ihm die Faserverteilung vergleichmäßigt und konstant hält. Dieser Effekt trägt zusätzlich dazu bei, dass bei Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der gesamte Spreiz- und Ablenkteil mit beispielsweise 500 bis 1 ooo U/min in Rotation versetzt wird, Vliese mit besonders homogener Faserverteilung hergestellt werden können.Another advantage of the device according to the invention has been found in practical use found that the additional deflector 6 the spread Fibrous stream is locally stabilized overall and the fiber distribution is evened out in it and keeps it constant. This effect works in addition to that when using the device according to the invention or the method according to the invention, the entire spreading and deflecting part with, for example, 500 to 1,000 rpm is set in rotation, nonwovens are produced with a particularly homogeneous fiber distribution can be.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims (5)

Patentansprüche 0 Verfahren zum gleichmäßigen Ablegen von endlos gesponnenen Synthesefasern zu einem homogenen Wirrfaser-Vlies, wobei die Fasern in einem Treibmittelstrom durch strömungstechnische Maßnahmen beschleunigt und auseinandergespreizt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man den Treibmittel- und Faserstrom so auf eine kontinuierlich bewegte luftdurchlässige Ablagefläche leitet, dass die Fasern dort in spiraliger Folge einander überlappende näherungsweise kreisringförmige Flächen bedecken. Claims 0 method for uniform filing of endless spun synthetic fibers into a homogeneous random fiber fleece, whereby the fibers accelerated and spread apart in a propellant flow by fluidic measures are, characterized in that the blowing agent and fiber flow so on a continuously moving air-permeable storage surface conducts the fibers there in a spiral sequence overlapping approximately circular surfaces cover. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibmittel- und Faserstrom symmetrisch zu seiner Mittelachse (a) zu einem langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufgespreizt und gleichzeitig senkrecht zur Aufspreizrichtung abgelenkt und der abgelenkte Teil um-die ursprüngliche Mittelachse (a) in Rotation versetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the propellant and fiber stream symmetrical to its central axis (a) to an elongated, im essentially spread rectangular cross-section and at the same time perpendicular to the Spreading direction deflected and the deflected part about the original central axis (a) is set in rotation. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man in seitlichem Versatz mehrere Faserstr,e zur Ablage bringt, wobei der seitliche Versatz vorzugsweise annähernd der Breite (b) der Xreisringstreifen entspricht.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one brings several fiber strands to the deposit with a lateral offset, whereby the lateral Offset preferably corresponds approximately to the width (b) of the x-ring strips. 4. Aus einer bzw. mehreren Verteilerdüse(n) bestehende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass åede Verteilerdüse ein an sich bekanntes Spreizteil (1) besitzt, in dem das Treibmittel infolge der Vergrößerung des Strömungsquerschnitts eine geschwindigkeitserhöhende Expansion erfährt und das einen kreisförmigen Eintrittsquerschnitt (2) und einen etwa rechteckigen schlitzförmigen Austrittsquerschnitt (3) besitzt und dass in koaxialer Verlängerung des Spreizteils (1) starr mit diesem verbunden ein Ablenkteil angeordnet ist, das ausser zwei an sich bekannten, als sog. Coanda-Schalen ausgebildeten Ablenkkörpern (4,5), die an den beiden Schmalseiten der schlitzförmigen Austrittsöffnung (3) angebracht sind, entlang einer Breitseite der Austrittsöffnung (3) einen weiteren entsprechenden Ablenkkörper (6) enthält, der im wesentlichen senkrecht zu den beiden iblenkkörpern (4,5) außerhalb der Mittelachse (a) zwischen diesen angeordnet ist und durch seine an sich bekannte strömungstechnische Form eine Ablenkung des gesamten aufgespreizten Faser- und Ureibmittelstromes senkrecht zur Aufspreizrichtung und zur Stromrichtung hervorruft, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerdüse(n) um ihre Mittelachse(n) (a) drehbar gelagert ist (sind) und einen - insbesondere gemeinsamen -Rotationsantrieb besitzt (besitzen).4. Device consisting of one or more distributor nozzle (s) for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that each distributor nozzle has a known expanding part (1) in which the Propellant increases the speed due to the enlargement of the flow cross-section Expansion experiences and that a circular inlet cross-section (2) and a approximately rectangular slot-shaped exit cross-section (3) and that in coaxial Extension of the expansion part (1) rigidly connected to this a deflecting part is arranged is, apart from two baffles known per se, designed as so-called Coanda shells (4,5), which are attached to the two narrow sides of the slot-shaped outlet opening (3) are, along a broad side of the outlet opening (3) another corresponding one Contains deflector body (6) which is substantially perpendicular to the two iblenkkörperern (4,5) is arranged outside the central axis (a) between these and through its aerodynamic form known per se a deflection of the entire spread Fiber and urine flow perpendicular to the spreading direction and to the flow direction causes, and further characterized in that the distribution nozzle (s) around their Central axis (s) (a) is (are) rotatably mounted and one - in particular common -Rotary drive owns (owns). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Fasern und Treibmittel strom zugewandte Seite der Ablenkkörper (4,5) undJoder (6) als Zylindermantel- Ausschnitte ausgebildet sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the dem Fibers and propellant flow facing side of the deflector body (4,5) andJoder (6) are designed as cylinder jacket cutouts.