DE2635919C3

DE2635919C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Vlieses

Info

Publication number: DE2635919C3
Application number: DE2635919A
Authority: DE
Inventors: Lennart Vaexjoe Gustavsson (Schweden)
Original assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: FLAEKT 13134 NACKA SE AB
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-08-10
Publication date: 1980-07-17
Also published as: PL105819B1; DE2635919B2; FR2325500B1; FI762312A; FI58370B; FR2325500A1; DD126196A5; NO763293L; AU1805376A; NO156041B; RO74098A; NZ182150A; DE2635919A1; US4269578A; CA1049215A; SE397943B; JPS6051569B2; US4099296A; SE7510795L; AU501938B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vlieses entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 15.

Die Herstellung homogener Vliese erfordert eine gleichmäßige Verteilung der Teilchen in der Luft to oberhalb der Ablagerungsfläche, und zwar über die gesamte Niederschlagsstrecke. Bei Verwendung der üblichen Verteilerkammern, in die die Teilchen mittels eines Luftstromes eingeleitet werden, stellt sich jedoch eine inhomogene Verteilung der Teilchen in der Luft h5 ein, so daß sich diese Teilchen unterschiedlich konzentriert auf der Ablagerungsfläche absetzen, wenn diese sich infolge ihrer Schwerkraft ohne Turbulenzen auf der Ablagerungsfläche ablagern sollen. Zur Verhinderung dieser negativen Auswirkung könnte man den Abstand zwischen der Abgabestelle des Teilchenstromes und der Ablagerungsfläche so klein wählen, daß sich eine Konzentrierung an verschiedenen Stellen nicht einstellt. Ein derart geringer Abstand hat jedoch den wesentlichen Nachteil zur Folge, daß im unmittelbaren Ablagerungsbercich der Teilchen eine erhöhte Turbulenz auftritt und diese Turbulenz wiederum das gleichmäßige Absetzen der Teilchen auf der Ablagerungsfläche verhindert

Durch die US-PS 30 71 822 wird ein Faserverteilungsprinzip mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen vorgeschlagen, bei dem die Fasern einer Pendeldüse zugeführt werden, die durch eine mechanische Einrichtung hin- und herpendelL Nachteilig ist, daß das schwingende System die Luft in der Verteilungskammer in Schwingungen versetzt, so daß Querluftbewegungen die gleichmäßige Teilchenverteilung in der Verteilungskammer und somit das gleichmäßige Absetzen derselben veiimdern.

Ein weiterer Nachteil dieses Standet der Technik ergibt sich daraus, daß infolge des Hin- und Herschwingens der Düse, insbesondere bei relativ breiten Vliesen in den Umkehrbereichen sich infolge der niedrigen Pendelfrcquenz eine Verzögerung, ein Anhalten und eine Beschleunigung des Abgabestromes ergibt. Dadurch erfolgt in den Umkehrbereichen der Düse eine vermehrte Abgabe von Teilchen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat bei der bekannten Linrichtung die Pendeldüse einen so großen Schwingungsbereich, daß die Fasern beidseitig über die Ablagerungsfläche hinaus gestreut und von dort dann abgeführt werden. Dies ist aber technisch aufwendig. Im übrigen ist der störungsfreie Ablauf der Pendeldüse auf Dauer nicht gewährleistet, da sich in dem mechanischen Teil des Pendelmechanismus Teilchen festsetzen, die letztlich den Pendelvorgang mechanisch behindern.

Unter Berücksichtigung der zuletztgenannten Pioblematik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das bekannte Verfahren so weiterzuentwickeln, daß eine Bildung von ein gleichmäßiges Absetzen der Teilchen störenden Luftbewegungen verhindert werden kann. Außerdem soll eine so gleichmäßige Faserverteilung erreicht werden, daß der Teilchenstrom auf die Breite der Ablagerungsfläche eingeschränkt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebenden Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß durch die entgegengesetzt gerichteten abwechselnd wirkenden Steuergasflüsse bzw. der relativ hohen Wechselfrequenz erreicht wird, daß ohne Erzeugung von Turbulenzen im Ablagerungsbereich der Teilchen über die gesamte Fallstrecke in der Verteilungskammer die gewollte Verteilung der Teilchen in der Luft gewährleistet ist, woraus ebenfalls ein entsprechendes Absetzen der Teilchen auf der Ablagerungsfläche sichergestellt ist. Dies wiederum stellt eine außerordentlieh hohe Homogenität des Vlieses sicher. Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sowohl ein gleichmäßig dickes Vlies bilden als auch ein V'ies, das in gewissen Zonen eine Anhäufung von Teilchen aufweist.

Außerdem können durch Verstellung der Impulsstärke und der Richtung der Steuergasflüsse nicht nur über die gesamte Verteilungskammer gleichmäßige Verhältnisse geschaffen werden, sondern darüber hinaus auch eine Anpassung der GesamtvorrichtunE an unterschied-

liehe Teilchengrößen vorgenommen werden. Die Teilchen fallen bei gleichmäßiger Verteilung unmittelbar über der Ablagerungsfläche lediglich vertikal, wobei diese Bewegung nicht die bereits abgesetzte Schicht des Vlieses beeinflußt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 14.

Bezüglich der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung, die die im Oberbegriff des Anspruchs 15 angegebenen Merkmale aufweist, besteht die dem Anmeldungsgegenstand zugrunde liegende Aufgabe darin, die bekannte Vorrichtung so weiterzuentwickeln. daß innerhalb der Verteilungskammer sowohl eine der Verschmutzung ausgesetzte mechanisch bewegte Einrichtung als auch eine beidseitig neben der Ablagerungsfläche angeordnete Einrichtung zur Abführung von über die Breite der Abiagerurigsfiäciie iiiiiHus gcsiteuieii Teilchen vermieden werden kann.

Da im unmittelbaren Bereich des Teilchenstromes nunmehr keine mechanisch bewegbaren Teile mehr liegen, besteht darüber hinaus nicht die Gefahr von Festsetzungen im Bereich von Anlenkungen der mechanischen Teile, so daß dahingehend keine Beeinträchtigung des Betriebes erfolgen kann. Außerdem kann der Teilchenstrom so gleichmäßig über die Breite der Ablagerungsfläche verteilt werden, daß die Anordnung von längs der Ablagerungsfläche vorgesehenen Einrichtungen zur Abführung von überstreuten Teilchen wegfallen können.

Aus dem DE-GM 70 37 391 ergibt sich eine Vorrichtung zum Aufstreuen von Holzspänen und dergleichen zur Bildung von Spanfliesen für die Herstellung von Spanplatten. Die Problemstellung dieser Vorrichtung unterscheidet sich jedoch von der Problemstellung der Erfindung, da die Faserteilchen unterschiedlicher Größe nicht gleichmäßig verteilt angeordnet werden sollen. Vielmehr sollen an einer Stelle die leichten und an einer anderen Stelle die schweren Teilchen konzentriert werden. Hierzu dient die Anordnung vnn DfKPn riie ie einen i lifKlmm in und entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der Ablagerungsfläche auf die von einem Förderband herabfallenden Teilchen richten. Der aus den Düsen heraustretende Luftstrom ist kontinuierlich und wird nicht im Sinne der Erfindung in der Größe abwechselnd verändert.

Die in F i g. 9 der DE-AS 12 05 274 gezeigten Düsen sind auf einen von einem Förderband herabfallenden Teilchenstrom gerichtet, und zwar zur Lösung der Aufgabe, die länglichen Fasern auf der Ablage auszurichten. Die aus den Luftdüsen austretende Luft strömt im Gegensatz zur Erfindung kontinuierlich und ist in und entgegengesetzt der Transportrichtung der Ablagerungsfläche gerichtet Insofern ist auch lediglich eine Ausrichtung der Fasern in einer bestimmten Richtung möglich. Die Erzielung einer Homogenität der Materialbahn über die gesamte Breite ist mit dieser Vorrichtung nicht erzielbar.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt quer durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Materialbahnen,

Fig.2 einen Längsschnitt durch dieselbe Vorrichtung,

Fig.3 einen Schnitt quer zur Vorrichtung zur Erläuterung einiger wichtiger Parameter,

Fig.4a—d einige verschiedene Ausführungen von Blaskästen,

F i g. 5 eine Blaskastenanordnung,

F i g. 6 eine andere Blaskastenanordnung,

F i g. 7 eine weitere Blaskastenanordnung,

Fig.8 ein Diagramm, das die Druckverhältnisse in einem Blaskasten zeigt,

F i g. 9 ein Diagramm, das ebenfalls die Druckverhältnisse in einem Blaskasten zeigt,

Fig. lOein Fluidistor,

Fig. 1 la —beine Fluidistorkombination.

Fig. 12 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform und

Fig. 13 einen Schnitt durch eine andere abgeänderte Ausführungsform.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Verteilungskammer, der Teilchen. Fasern oder dergleichen über eine Vcrteilungsleitung 2 durch ein Mundstück 3 zugeführt werden. Die in Transportluft schwebend gehaltenen fasern strömen als ein Teilchenstrom 4 in die Verteilungskammer hinab und lagern sich auf einem laufenden Förderband oder Sieb 5 ab. Unter dem Förderband ist auf herkömmliche Weise ein Saugkasten 6 angeordnet, an den zur Ableitung der Transportluft und zur Bewirkung des gewünschten Unterdrucks ein Gebläse 7 (F i g. 2) angeschlossen isi.

F i g. 2 veranschaulicht, wie Fasern auf dem laufenden Förderband 5. das endlos ist und um die Rolle 8 läuft, abgelagert werden. Auf dem laufenden Band 5 wird somit eine Fasermatte 9 gebildet, deren Dicke mit der Annäherung des Bandes an die Eninahmeöffnung 10 der Verteilungskammer allmählich zunimmt. Nahe der Mündung des Mundstückes 3 sind Blaskästen II, 12 angeordnet und für Verteilung eines gegen den Faserstrom 4 gerichteten Steuergasflusses 15, 16 mit Austrittsöffnungen 13, 14 versehen. Der Begriff Faserbzw. Teilchenstrom schließt hier und nachstehend auch das Trägergas ein. Die Blaskästcn 11, 12 sind über Verteilungskanäle 17, 18 an eine Regeleinrichtung 19 angeschlossen, die ihrerseits an eine z. B. aus einem Gebläse 20 bestehende Gasquelle angeschlossen ist. Die Regeleinrichtune 19 hat die Aufgabe, einen veränderlichen Impuls des Steuergasflusses 15,16zu bewirkender über die Blaskästen 11,12 verteilt wird. Die Impulsänderung kom.Tit dadurch zustande, daß der SteuergasflnH vom Gebläse 20 durch die Regeleinrichtung abwechselnd zum Kanal 17 bzw. 18 verteilt wird. Die Wechsel erfolgen mit einer zwischen 2 und 20 Hz variierenden Frequenz. Die Steuergasflüsse 15 und 16, die hierdurch abwechselnd ihren maximalen Impuls erhalten, sind gegen den Teilchenstrom 4 gerichtet, der als soiCher einen von der Mündung des mundstückes 3 abwärtsgerichteten impuls aufweist. Die periodisch wechselnder Impulse von den Blaskästen wirken auf die abwärts strömenden Fasern ein und geben ihnen eine seitwärts gerichtete Bewegung, wodurch die Fasern über die ganze Breite des Förderbandes verstreut werden. Es hai sich gezeigt, daß die Fasern sehr gleichmäßig verteil! werden, was u. a. auf die im Zusammenhang verhältnismäßig hohe Frequenz zurückzuführen ist, mit der der Impuls des Steuergasflusses variiert

Die Einwirkung des Steuergasflusses auf den Teilchenstrom hängt natürlich nicht nur von seinei Größe, sondern auch von seinem Abstand zum und seiner Richtung in Beziehung zum Teilchenstrom ab. Ir F i g. 3, die schematisch einen Querschnitt der Anlage zeigt, sind einige der Dimensionen der Anlage definiert Die Breite der Ablagerungsflächen ist mit b, und die

Höhe des Mundstückes 3 über der Ablagerungsfläche mit h bezeichnet. Die Blaskästen M, 12 sind mit Ausströmöffnungen versehen, die auf verschiedene Weise über die Blaskastenebene verteilt sein können. Die Ausströmöffnung 13 markiert deshalb hier die Auslaßlage für die Resultierende des Steuergasflusses. Die Las'", der Auslaßöffnung in Beziehung zur Mündung des Mundstückes 3 ist mit c bzw. (/markiert. Wie aus der Figur ersichtlich ist, schneidet der Steuergasfluß die Vertikale des Teilchenstromes unter dem Winkel ei. Der Einfallswinkel ist somit schräg in Beziehung /ur Vertikalen; es kann aber auch, wie in F i g. I gezeigt, ein rechner Winkel sein. Die gestrichelte Linie bezeichnet \,„ des Winkels, das von der Breite der Ablagcrungsfläehe und der Lage der Auslaßöffnung 13 bestimmt wird. '5 Wird <\_m,n unterschritten, reicht im Prinzip der Impuls des Steuergasflusses nicht zur Verteilung von Fasern bis hinaus zu den Außenkanten der Ablagerungsfläche. wenn man einen gedachten Fall betrachtet, bei dem die Verteilung in luftleerem Raum erfolgt, und wenn man >'ⁿ auch von dem abwärtsgerichteten Impuls der Teilchen und von der F.inwirkung der Schwerkraft absieht. Die abwärt¹- strömenden Fasern haben jedoch eine zufallsbetonte Bewegung, so daß stets gewisse Teilchen stärker als andere vom Steuergasfluß beeinflußt -¹^ werden, und eine breitere Querstreuung erhalten wird. Der Winkel λ kann auch größer als 9(T sein. d. h. der Steuergasfluß kann auch in Richtung nach oben zur Mündung des Mundstückes gerichtet sein. Der Steuergasfluß erhält seine stärkste Wirkung, wenn der '" Abstand zwischen der Ausströmöffnung 13 und dem Teilchenstrom verhältnismäßig klein ist. Es ist möglich, die Ausströmöffnungen sehr nahe an der Mündung des Mundstückes 3 anzuordnen, wodurch die Fasern eine gute Streuung erhalten. Aus Vorstehendem wird π deutlich, daß je nach der für die jeweilige Anwendung festgelegten Breite der Ablagerungsfläche das Verfahren nach der Erfindung große Möglichkeiten bietet, die Parameter .-. d. h und λ entsprechend der Faserqualität zu ändern, so daß für jeden Fall die gewünschte -to Faserverteilung erhalten werden kann. Andere verän-Ansprüchen auch andere Formen von Verteilungsmitteln für den Steuerfluß, z. B. Düsenrohre, mit Mundstükken versehene Rohre oder Schläuche, usw.

Die Blaskästen können auch mit Sektionseinteilung der Ausströmöffnungen für den Steuergasfluß ausgeführt sein. In Fig. 5 sind schematisch zwei einander gegenüberliegende Blaskästen 28 und 29 gezeigt, von denen jeder in Sektionen Do ohne öffnungen und in Sektionen D, mit Öffnungen 30 für den Steuergasfluß eingeteilt ist, und wo die Sektionen Do in jedem Blaskasten sich direkt gegenüber den Sektionen D\ im gegenüberliegenden Blaskastcn befinden. Der in Richtung zur Ebene des Papieres mitten /wischen den Blaskästen abwärts strömende Teilchenfluß wird hierbei in zwei Materialströme und in entgegengesetzten Richtungen aufgeteilt. Diese Anordnung der Blaskästen hat sich für gewisse Faserarten als besonders geeignet erwiesen.

Eine andere Anordnung gegenüberliegender Blaskästen ist in F i g. 6 gezeigt, leder der Blaskästen 31 bzw. 32 ist mit einer oder mehreren Reihen von Ausströmöffnungen 33 bzw. 34 versehen, die in Beziehung zueinander seitlich versetzt sind. Ein von der Ausströmöffnung 33 kommender Steuerstrahl wird hierdurch mitten zwischen zwei gegenüberliegende Ausströmöffnungen 34 gerichtet, und umgekehrt. Diese Ausführungsform eignet sich speziell zur Verteilung eines Faserstromes. der aus Fasern besteht, die zur Klumpenbildung neigen. Die Strahlen des Steuergasflusses haben in diesem Fall einen ausgeprägten zerteilenden Effekt auf die zusammengeklumptcn Fasern. Diese auflösende Funktion ist für gewisse Faserarten besonders wichtig.

Fig. 7 zeigt noch eine andere Anordnung von Blaskästen 11,12. Sie eignet sich besonders für die Fälle, in denen der Teilchenstrom als ein sehr breiter Fluß oder als mehrere nebeneinander strömende Flüsse, ggf. mit verschiedenen Faserqualitäten des betreffenden Flusses zur Bildung einer geschichteten Faserbahn, zugeführt wird. Die Blaskästen 35 sind an getrennte Anschlüsse 36 für das Steuergas angeschlossen, wodurch eine individuelle Regelung der Größe,

Teilchenstromes, das Mischungsverhältnis zwischen Fasern und Luft, und die Ausbildung des Mundstückes 3.

Die Art des Steuergasflusses kann der jeweiligen -»5 Anwendung angepaßt werden. Dies wird durch verschiedene Formen der Blaskästen und deren Öffnungen bewirkt. In Fig.4a — d sind schematisch einige abweichende Formen von Blaskästen gezeigt. Fig.4a zeigt einen Blaskasten 11, bei dem die >n Ausströmöffnungen für den Steuergasfluß aus Mundstücken 21 bestehen, deren Richtung und Ausströmfläche individuell geändert werden können. Hierdurch bietet sich gute Möglichkeit, die Art des Steuerflusses zu regeln. Fig.4b zeigt einen Blaskasten 11 mit in zwei Reihen 22 und 23 angeordneten Ausströmöffnungen, während die Ausströmöffnungen in 4c aus einem Schlitz 24 bestehen. In Fig.4d ist ein Blaskasten 11 gezeigt, dessen Ausströmöffnungen 25 über den Anschluß 26 an eine Gasquelle mit veränderlichem Druck, und dessen Ausströmöffnungen 27 über den Anschluß 28 an eine Gasquelle mit konstantem Druck angeschlossen sind. Der erhaltene Steuergasfluß besteht hier somit aus einem konstanten Grundfluß und einem veränderlichen Fluß. Es sind auch andere Formen von Blaskästen denkbar, die als Varianten oder Kombination der hier gezeigten Blaskästen ausgebildet sein können. Der Begriff Blaskasten umfaßt hier wie auch in den der Zeit der Frequenz von angrenzenden Blaskästen möglich ist. Durch eine solche Phasenverschiebung wird eine sehr gute Streuung der Fasern erhalten, was zur Folge hat, daß auch die Materialbahn eine hohe Qualität erhält. Im gezeigten Beispiel ist die Reihe Blaskästen parallel mit der Förderrichtung der Ablagerungsfläche angeordnet. Die Blaskästen können aber auch schräg zur Förderrichtung der Ablagerungsfläche liegen. Dies kann in den Fällen zweckmäßig sein, in denen die Ablagerungsfläche sehr breit ist, und durch diese Anordnung ein Absetzen der Fasern über die ganze Breite der Ablagerungsfläche gewährleistet wird.

Unter Bezugnahme auf F i g. 8 und 9. die den Druck auf die Blaskästen als Funktion der Zeit Γ zeigen, wird näher beleuchtet, wie der Impuls des Steuergasflusses mit der Zeit schwankt In der folgenden Überlegung wird vorausgesetzt daß zwei entgegengesetzt gerichtete Blaskästen nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden. Die Anordnung ist jedoch in zutreffenden Teilen auch für Einrichtungen mit nur einem, neben dem Materialstrom angeordneten Blaskasten anwendbar. Es kann jedoch festgestellt werden, daß die Einrichtung mit zwei Blaskästen die bei weitern überlegene Faserstreuung ergibt und aus mehreren Gründen die attraktivste Ausführungsform der Erfindung ist In Fig.8 ist der

Druck des einen Blaskastens längs der Achse P\ angegeben, während der Druck des gegenüberliegen den Blaskastens längs der Achse Pi angegeben ist. Die Achse T bezeichnet die Zeit. Da die Fläche der Ausströmöffnungen an den Biaskästen konstant ist, ist der Impuls des Steuerstrahles proportional zum Blaskastendruck. Im Diagramm ist deshalb, weil er leicht registriert werden kann, dieser Druck anstelle des Impulses angegeben. Die Impulsschwankungen folgen somit den Druckschwankungen in den Blaskästen. Das Diagramm zeigt, daß bei Erreichen des höchsten Druckwerte·; in dem einen Blaskasten der Druck im gegenüberliegenden Blaskasten auf Null gesunken ist. Dieser Druckverlauf, und dabei die Impulsschwankung des .Steuerflusses, ergibt eine sehr effektive Streuung der Fasern im Faserstrom. 13er gezeigte Verlauf ist auch der natürliche Verlauf, da dieselbe Gasquelle angewendet wird, um über eine Umsteuervorrichtung den Gasfluß /u dem betreffenden Blaskasten zu verteilen.

Zur ΒΟ'Λ'ΪΓιί'ΰΓϊβ CinCr CnCkiiVCn SifcüÜMg UCt' rd^ciil muß die Frequenz des Druckverlaufes über 2 Hz betragen, während für Frequenzen über 20 Hz keine nennenswerte Verbesserung der Streuung erhalten wird. Die für die meisten Fasern optimale Frequenz ist ca. 5— 15 Hz, aber es kommen, je nach der Faserqualität und den Parametern im übrigen, z. B. Blaskastendruck usw., Schwankungen um diesen Wert vor. In der F'gur ist der Druckverlauf als eine nahezu ideale Sinusform gezeigt. In der Praxis können jedoch Abweichungen hiervon auftreten, ohne daß hierdurch die Wirkung in negativer Richtung beeinflußt wird.

F i g. 9 zeigt entsprechende Kurven, mit dem Unterschied, daß der Blaskastendruck hier nie auf Null sinkt, sondern der Grunddruck P_n die ganze Zeit vorhanden ist. Der Impuls des Steuergasflusses unterschreitet deshalb nie einen gegebenen Mindestwert. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß eine kräftigere Wirkung der entgegengesetzt gerichteten Steuergasflüsse erhalten wird, die infolgedessen die Faserklumpen besser auflösen können.

Zur Bewirkung des veränderlichen Impulses des Steuergasflusses können verschiedene Anordnungen gewählt werden. Bei Anwendung vnn peppniihprlirornden Blaskästen ist es somit vorteilhaft, wie vorstehend erwähnt, dieselbe Gasquelle anzuwenden und durch eine Ventileinrichtung den Steuergasfluß zu dem einen oder anderen Blaskasten zu leiten. Dies kann z. B. durch mechanische Ventileinrichtungen oder irgendeine Art vor mechanischem Umsteuerschieber zuweggegebracht werden. In Fig. 10 ist jedoch eine Regeleinrichtung gezeigt, die besonders geeignet ist. Die in F i g. 1 mit 19 bezeichnete Regeleinrichtung besteht aus einem Fluidistor, dessen Auslaßkanäle 37,38 über die Verteilungskanäle 17, 18 an die Blaskästen angeschlossen sind (Fig. 1). Der Einlaßkanal 39 des Fluidistors ist über einen Kanal 40 an den Auslaß eines von einem Motor 42 angetriebenen Gebläses 41 angeschlossen. 43 bezeichnet das Regelsystem, das zur Steuerung der Drehzahl des Motors, und dadurch schließlich des Druckes in den Blaskästen und des Impulses des Steuergasflusses, angewendet wird. Der Fluidistor ist vom sog. bistabilen Typ und auf bekannte Weise mit Steuerkanälen 44, 45 versehen, die an ein Steuersystem 46 angeschlossen sind. Der Luftfluß wählt während des Betriebes automatisch den Auslaßkanal 37 oder 38. Durch Abgabe eines Steuerimpulses in Form eines Luftstoßes über den einen oder den anderen Steuerkanal 44 oder 45 schaltet der Fluidistor um und verteilt den Luftfluß zu dem anderen Auslaßkanal. Die Umschaltfreuqnz kann somit auf einfache Weise durch das Steuersystem 46 gesteuert werden. Der Fluidistor kann auch selbststeuernd ausgeführt werden, indem man die Steuerkanäle 44 und 45 kurzschließt oder, mit anderen Worten, das Steuersystem 46 ganz einfach aus einem Zusammenkuppelmittel für die beiden Kanäle besteht. Der Fluidistor kann hierdurch auf bekannte Weise mit einer gewissen Frequenz, die u. a. von der Länge der Kanäle 44, 45

to abhängt, selber umschalten. Durch Änderung der Kanallänge kann somit die Umschaltfrequenz des Fluidistors geändert werden. Diese Form von sclbstschwingendem Fluidistor ist für die praktische Ausübung der Erfindung besonders gut geeignet.

ι i Der Fluidisior kann auch als Steuerfliiidislor für einen anderen bekannten Typ von Fluidistoren, nämlich Wirbelfluidistoren. dienen. Fig. 1 la und lib sir:«.! Schnitte von zwei Wirbelfluidistoren 50 und 51, die an Auslaßkanäle des Fluidistors 19 angeschlossen sind.

^i Dit^e Kanäle sind über die Anschlüsse 52, 53 vorzugsweise an eine Gasquelle, und die Auslaßanschlüsse 54 und 55 sind ihrerseits an den betreffenden Blaskasten angeschlossen. Im Innern des Wirbelfluidistors ist auf bekannte Weise eine Scheibe 55

2^ri angeordnet. Die Figur deutet durch Pfeile den Fall an. in dem der Steuerfluidistor 19 seinen Auslauffluß in dem mit dem Pfeil 57 markierten rechten Auslaßkanal hat. Im Fluidistor 51 wird dann ein Gaswirbcl 58 gebildet, der Anlaß zu einem starken Strömungswiderstand durch

!» den Fluidistor gibt. Das Ergebnis ist ein kleiner Auslauffluß, der mit dem Pfeil 59 markiert ist. Beim Fluidistor 50 dagegen strömt das Gas radial zur Auslaßöffnung in Richtung der Pfeile 60, was einen starken Auslauffluß, mit dem Pfeil 61 markiert, ergibt.

Γ) Durch diese Anordnung können die Druckpulse zu den Blaskästen bedeutend verstärkt werden. Die Wirbelfluidistoren können auch nahe oder in den Blaskästen angeordnet, und jede Blaskastenöffnung kann auch mit einem Wirbelfluidistcr versehen werden.

to In den Fi g. 12 und 13 sind alternative Ausführungen der Formungsstation gem. der Erfindung gezeigt. Sie bestehen, wie die Formungsstation gem. F g. I und 2 f% flC ^^ 1 π ^^ f ^* r* · ■ ^ 1111 Π »j w κ ι· iTt m #■ r j ι η * ■ 11■ * 11 iri π /ι ί ^

Mundstück 3 ein Teilchenstrom eingeführt wird. Es sind

4". ferner Blaskästen 11, 12 angeordnet, die über Verteilungskanäle 17, 18 an eine Regeleinrichtung 19 angeschlossen sind. Die Fasern werden auf einem laufenden Band oder Sieb 5, das auf einem Bodenteil 70 läuft, abgelagert. In dem gezeigten Fall ist unter dem

in Sieb kein Saugkasten angeordnet. Die Wände der Verteilungskammer bestehen aus zwei Wandteilen 71a und 716, mit einem dazwischenliegenden Lufteinlaßspalt 72. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, können das Mundstück 3, die Blaskästen 11, 12 und die Wandteile

« 71a des Systemes als ein Fluidistor angesehen werden, bei dem der Materialfluß durch das Mundstück 3 von den Steuerfiüssen der betreffenden Blaskästen gesteuert wird. Das System gem. Fig. 12, mit den Wandteilen 71a in verhältnismäßig großem Abstand

fen von der Mittellinie des Mundstückes 3 angeordnet, fungiert hier als ein analoger Fluidistor, d. h. der Materialfluß durch das Mundstück 3 wird in Abhängigkeit von der Größe des Impulses des Steuerflusses in seitlicher Richtung verteilt. Hierdurch kann eine

fei Ansammlung von Fasern in der Bahnmitte erhalten .verden. wie es aus dem mit in Vertikalrichtung vergrößertem Maßstab gezeigten Querschnittprofil der Materialbahn hervorgeht. Das entsprechende System in

Fig. 13 fungiert, da die Wandteile 71a hier verhältnismäßig nahe der Mittellinie des Mundstückes 3 angeordnet sind, als ein bistabiles Fluidistorsystem, d. h. der Materialstrom durch das Mundstück 3 wird aufgrund des Coanda-Effektes weitgehend länps einem der Wandteile 71a strömen Infolgedessen erfolgt eine Ansammlung von Fasern an den Kanten des Vlieses wie es die Figur zeigt. Dadurch bietet sich eine weitere Methode, die Faserverteilung zu steuern.

Ferner ist das Zuführen gewünschter Zusätze zum Steuerfluß möglich. Diese Zusätze, die in Form von Pulver, Fasern, Flüssigkeit oder einer anderen Art vorliegen können, werden in den durch das Mundstück 3 zugeführten Teilchenstrom wirksam eingemischt. Fig. 12 zoig· ein Verfahren der Zuführung von Zusatzmaterial durch einen Injektor 80 von einem Behälter 81 vor dem Einlaß des Gebläses 20. Die zugeführte Materialmenge kann mittels Schieber oder Venleileinrichtung 82 geregelt werden. In Fig. IJ ist eine alternative Methode des Zulührens von Zusatzmaterial zum Stcuerfluß gezeigt. In diesem Fall ist irgendeine t-orm von Schneckenzuführer 83 o. dgl. an den Verteilungskanälen 17, 18 angeordnet, wobei die gewünschte Menge Zusatzmaterial von den Behältern 84 zugeführt werden kann.

Von den Parametern, die zur Steuerung des Streuungsverlaufes der Fasern beitragen, wurden bereits einige erwähnt. Es ist natürlich auch möglich, den .Streuungsverlauf durch Erhöhung oder Vermindc-ung des maximalen Impulses dc-> Sicuergasflusscs zu beeinflussen. Es kann erwähnt werden, daß die höchste Geschwindigkeit des Steuergasflusses am Durchgang durch die öffnungen in den Blaskästen vorzugsweise zwischen 50 und 150 m/s betragen soll, um eine voll zufriedenstellende Wirkung zu erhalten. Der Saugkasten unter dem Vlies kann, wie bei anderen Formungsstationen, unter einem gewissen Unterdruck stehen, was zu einer gleichmäßigen Verteilung der Fasern beiträgt.

Die in Fig. 12 und 13 gezeigte Anordnung ohne Saugkasten ist ebenfalls möglich, sie verlangt aber, daß der zugeführte Steuergasfluß auf andere Weise von der Verteilungskammer entfernt wird.

Aufgrund der guten Regelmöglichkeiten ist das Messen der Dicke und Ebenheit des gebildeter! Vlieses mit zweckmäßigen Meßmitteln und das anschließende Rückführen dieser Meßwerte zu einem Regelsystem zur Beeinflussung der für die Faserverteilung wichtigen Parameter möglich, wie vorstehend erwähnt.

Abschließend ist zu sagen, daß die Erfindung nicht gerade auf Fasern aus Holz begrenzt ist, sondern auf wirksame Weise zum Streuen und zur Ablagerung von Fasern anderer Art oder von anderen Teilchen angewendet werden kann. Dies ist wegen der guten Regelmöglichkeiten des Streuungsverlaufes möglich. Die Vorichtung kann auch für die Ablagerung von Vliesen auf Ablagerungsflächen verschiedener Art angewendet werden. Diese können, wie aus den Figuren hervorgeht, aus lautenden Bändern oder Sieben bestehen, es sind aber auch andere Transporteinrichtungen, z. B. Trommeln o. dgl. denkbar. Für gewisse Anwendungen kann das Band auch diskontinuierlich und nicht kontinuierlich beweglich sein. Die Breite des Bandes kann, verglichen mit der bei herkömmlichen Anlagen üblichen Breite, groß sein. Als Beispiel kann genannt werden, daß die Herstellung von 2,5 m breiten Holzfaservliesen möglich ist. Wenn extrem breite oder dicke Vliese hergestellt werden sollen, können im Rahmen der Erfindung mehrere Formungsstationen in der Breite oder nacheinander längs der Förderrichtung des Bandes angeordnet werden. Die Vorrichtung eignet sich außerdem besonders gut für die Kombination mit Methoden zur Orientierung der Richtung der Fasern während des Ablagerns auf dem Band. Diese Orientierung kann z. B. dadurch erfolgen, daß die Fasern während des Streuungs- und Ablagerungsverlaufes einem elektrostatischen Feld ausgesetzt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Vlieses durch Niederschlagen eines in eine Verteilungskammer einströmenden, in gasförmigem Medium dispergierten Teilchenstromes, insbesondere eines Faserstromes, der über die Breite einer in der Verteilungskammer angeordneten Ablagerungsfläche periodisch verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilchenstrom durch mindestens zwei im wesentlichen entgegengesetzt gerichtete Steuergasnüsse eines gasförmigen Mediums verteilt wird, deren Impuls größenmäßig und hochfrequent abwechselnd derart verändert wird, daß der Teilchenstrom über die Breite der Ablagerungsfläehe die gewollte Verteilung erhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Steuerfluß seinen Höchstwert einimmt, wenn der entgegengesetzt gerichtete Steuerfluß seinen Mindestwert einnimmt, und umgekehrt

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des Steuerflusses zwischen Null und Höchstwert geändert wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 eder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des Steuergasflusses aus einem konstanten Grundfluß und einem veränderlichen Teilfluß besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des Steuergasflusias mit einer Frequenz im Bereich von 1-50Hz, alternativ 2—20 Hr und vorzugsweise 5—15 Hz geändert v/ird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergasfluß durch eine Anzahl Teilflüsse oder Gruppen von Teilflüssen zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengesetzt gerichtete Teilflüsse oder Teilflußgruppen aneinander vorbei gerichtet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Steuergasfluß durch eine Anzahl Teilflußgruppen zugeführt wird, wo der Impuls angrenzender Teilflüsse seinen Höchstwert mit Zeitverschiebung erreicht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergasfluß in seiner Größe und Richtung regelbar ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenheit der Bahn gemessen wird, und die Meßwerte zu einem Regelsystem zwecks Beeinflussung eines oder mehrerer, den Streuungsverlauf steuernder Parameter zurückgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine geregelte Menge von Zusätzen in Form von Pulver, Fasern oderdergl. dem Steuergasfluß zwecks Beimischung in den Teilchenstrom zugeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Teilchenstrom aus länglichen Teilchen oder Fasern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen während des Streuungs- und Ablagerungsverlaufs in der Verteilungskammer einem elektrischen Feld zwecks Orientierung der Richtung der Teilchen ausgesetzt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablagern auf eine kontinuierlich oder diskontinuierlich bewegliche Ablagerungsfläche erfolgt

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Verteilung des Teilchenstromes über die Breite der Ablagerungsfläche der Coanda-Effekt ausgenutzt wird.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Verteilungskammer und einer in ihr angeordneten Ablagerungsfläche, einem in der Verteilungskammer mündenden Mundstück für Zuführung eines in gasförmigem Medium dispergierten Teilchenstroms, insbesondere eines Faserstroms, und periodisch arbeitenden Mitteln zur Verteilung des Teilchenstromes über die Breite der Ablagerungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsmittel eine mindestens zwei Seiten des Teilchenstromes angeordnete Zuführeinrichtung (11, 12) für einen Steuergasfluß (15, 16) umfassen, und die Einrichtung mit gegen den Teilchenstrom gerichteten Ausströmöffnungen (13, 14) oder Mundstücken versehen und an eine Gasquelle (20) angeschlossen ist, die zur Regelung des Steuerflusses mit einer Regeleinrichtung (19) versehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung aus mit Ausströmöffnungen (13, 14) versehenen Blaskästen (11,12) bestehen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13,14) aus Lochreihen (22,23) bestehen.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch

gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen aus Schlitzen (24) bestehen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen aus in

■to ihrer Richtung und/oder Auslaufläche individuell verstellbaren Mundstücken (21) bestehen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16, bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13, 14) der Blaskästen (11, 12) in Ebenen

*"> parallel mit der Bewegungsrichtung der Ablagerungsfläche (5) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13, 14) der Blaskasten (11, 12) in Ebenen

'Ό schräg zur Bewegungsrichtung der Ablagerungsfläche (5) angeordnet sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13, 14) der Blaskästen in Ebenen angeord-

^r" net sind, deren Neigungen zur Vertikalebene verstellbar sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskästen (11, 12) in einer oder mehreren Reihen mit verschiedener

*" Höhe über der Bahn abgeordnet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskästen (ti, 12) sowohl öffnungen enthalten, die an eine Gasquelle angeschlossen sind, die mit Mitteln

μ versehen sind, um dem Steuerfluß einen veränderlichen Impuls zu geben, als auch öffnungen, die an eine Gasquelle für konstanten Impuls angeschlossen sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15—24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (30, 31 und 33, 34) von gegenüberliegenden Blaskästen (28,29 und 31,32) in Beziehung zueinander versetzt angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskästen (28, 29) sowohl Sektionen (D\) mit Ausströmöffnungen als auch Sektionen (D₀) ohne Öffnungen umfassen, und daß gegenüberliegende Sektionen von verschiedener Art sind

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die dem Steuerfluß einen veränderlichen Impuls geben aus einem Fluidistor (19) oder einer Kombination von Ruidistoren (19,50,51) bestehen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fluidistor durch Eigenschwingung selbststeuernd ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die dem SteuerfluB einen veränderlichen Impuls geben, ?us Ventilen von mechanischem, elektrischem, pneumatischem oder kombiniertem Typ bestehen.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis

29, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerungsfläche (5) aus einer kontinuierlich oder diskontinuierlich beweglichen Fördereinrichtung, z. B. einem Band oder Sieb, besteht.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis jo

30, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Ablagerungsfläche (5) Saugkästen (6) angeordnet sind.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis

31, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (80—84) für Zuführung von Zusatzmaterial zum Steuerfluß angeordnet sind.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis

32, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Länge und/oder Breite der Ablagerungsfläche (5) zwei oder mehr Verteilungskammern (1) angeordnet sind.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis

33, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (3), die Zuführungseinrichtung (11, 12) für den Steuerfluß und die Wandteile (7Ia_-JdCr Verteilungskammer (1) so ausgebildet sind, daß sie als ein Fluidistor wirken, dessen Charakteristik analog, bistabil oder eine Variante dazwischen ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (71 a) hinsichtlich Lage und/oder Neigung verstellbar angeordnet sind, ίο