DE2733355C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Filtern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von FilternInfo
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- A24D3/0233—Filter rod forming processes by means of a garniture
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Filtern unter Verwendung einer
länglichen mit Öffnungen an den Wandungen versehenen Form, bei deren Bewegung flüssigkeitsabsaugende
Mittel wirken, und weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Einspritzdüse,
die in Richtung einer als Form dienenden Siebbahn weist, welche eine Saugkammer durchwandert, wobei
vor dem Durchwandern der Saugkammer die Siebbahn in eine Hohlform überführt wird. ι ο
Das Verfahren und die Vorrichtungen dienen der Herstellung von länglichen Filtern in Form eines
Strangs von welchem einzelne Filterelemente abtrennbar sind, die beispielsweise als Zigarettenfilter verwendet werden.
Bei einem aus der GB-PS 7 48 095 bekannten Verfahren der vorgenannten Art und einer Vorrichtung
zu seiner Durchführung wird das aus der Papierherstellung bekannte Fourdrinier-Verfahren >n modifizierter
Form zur Herstellung von Zigarettenfiltern verwendet
Hierbei werden mit einem Bindemittel versetzte Zellulosefasern mittels eines Luftstroms über eine
Einspritzdüse in eine als Form dienende Siebbahn eingeblasen. Im Bereich der Einspritzdüse wird diese
Siebbahn in eine Hohlform überführt Diese Siebbahn durchwandert eine Unterdruckkammer und anschließend einen einen Druckabfall aufweisenden Rohrabschnitt, bevor sie Heizkammern und letztlich Kühlkammern durchwandert
Die Unterdruckkammer dient dabei dem Zweck, daß durch Unterdruck die Fasern besser in die hohle
Siebbahn gelangen und dort sich vorzugsweise quer zur Längsachse des Filterstranges orientieren. Der einen
Druckabfall aufweisende Rohrabschnitt dient dazu, daß das die Heizkammer durchströmende Medium nicht von
der Unterdruckkammer abgesaugt wird. In der Heizkammer wird das Bindemittel aktiviert, das die
einzelnen Fasern miteinander verbindet
Die resultierende Faserstruktur nach den Kühlkammern ist in ihrer Dichte unterschiedlich und nicht
ausreichend kompakt, um formstabil zu sein. Es sind deshalb weitere Verfahrensschritte erforderlich, um die
Dichte zu verbessern, im speziellen wird eine Konsolidierung erreicht durch Anwendung von Druck.
Die GB-PS 7 53 203 beschreibt eine Anzahl von Oberflächenbehandlungen, einschließlich des Umhüllens mit Papier, um aus einem solchen Filterstrang Filter
zu erhalten, deren Struktur ausreichend fest ist, damit die Filter bei Zigarettenmaschinen mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden können.
Bei dem vorerwähnten, aus der Papierherstellung bekannten Fourdrinier-Verfahren wird eine Dispersion
der Papierfaser, welche eine Konsistenz von etwa 0,5% aufwein, über einen Schlitz auf eine Maschendrahtbahn
gegeben. Ein wesentlicher Teil des Wassergehalts der Dispersion wird auf der Maschendrahtbahn zum Teil
durch direkten Wasserabfluß, zum Teil durch Einwirken eines Unterdrucks entfernt Die verbleibenden Fasern
werden von der Maschendrahtbahn abgehoben und weiteren Entwässerungs- und Formungsstationen und
letztlich einer Trocknungsstation zugeführt
Bei diesem Verfahren ist das Verhältnis zwischen der Austrittsgeschwindigkeit der Dispersion aus dem
Schlitz und der Geschwindigkeit der Maschendrahtbahn
von besonderer Bedeutung. Dieses Geschwindigkeitsverhältnis beträgt üblicherweise 1 :1 und nur in sehr
wenigen Fällen 2:1. Ein zu großes Abweichen vom Verhältnis 1 :1 führt zu einer schlechten Papierbildung
und zu einer Tendenz einer Faserorientierung, die zu einem Verlust an Festigkeit führt
Als Zigarettenfilter finden hauptsächlich zwei Filterarten Verwendung, nämlich Zelluloseacetatfilter und
Kreppapierfilter. Es gibt noch eine weitere Filterart welche aus einer Zusammensetzung der beiden
vorgenannten Filterarten besteht Alle drei Arten von Filter benötigen eine Papierumhülkmg, damit sie ihre
zylindrische Form beibehalten. Außer diesem Nachteil sind die bekannten Filter mit weiteren Nachteilen
behaftet, wie beispielsweise einer ungleichmäßigen Härte und Steifigkeit einer ungleichmäßigen Verfärbung durch die zurückgehaltenen Stoffe, einem
unschönen Aussehen der Endfläche usw.
Es besteht die Aufgabe der Herstellung eines strangförmigen Filters, das formstabil ist und zur
Beibehaltung seiner Form keiner Umhüllung bedarf.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß eine Faserdispersion
erzeugt und in die Form eingespritzt wird, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit der Faserdispersion größer ist
als die Geschwindigkeit der sich in gleicher Richtung bewegenden Form und um die Form ein Druck wirkt
der innerhalb der Form einen Druckgradienten erzeugt derart, daß ein Strang entsteht bei dem die Rinde eine
höhere Dichte als der Kern aufweist
Die eingangs genannte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Einspritzdüse bis in den Bereich der Saugkammer in die Hohlform ragt und die Siebbahn im wesentlichen
luftspaltfrei in die Saugkammer und über die Einspritzdüse geführt ist
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Diagramm der Herstellung des Filters und der Herstellung des Faserbreis,
F i g. 2 einen Schnitt durch einen Bauteil des Systems gemäß F ig. 1,
Fig.3 die Seitenansicht einer Form und andere
Bauteile zum Formen des getrockneten Strangs,
F i g. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Form,
Fig.7 einen Schnitt längs der Linien VII-VII in
Fig. 4,
Fig.8 einen Längsschnitt durch die Form zur Darstellung der Bildung des Filterstrangs,
F i g. 9 eine Seitenansicht eines weiteren Bauteils der Anlage gemäß F i g. 3,
Fig. 11 einen Längsschnitt durch ein weiteres Bauteil
der Vorrichtung gemäß F i g. 3,
Fig. 12 einen Schnitt längs der Linien XII-XII in Fig. 11,
Fig. 13 einen Schnitt längs der Linien XIH-XIII in Fig.3,
Fig. 14 eine Seitenansicht auf einen Teil einer Maschine zur Herstellung eines flachen Filters und
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linien XV-XV in Fig. 14.
In Fig. 1 wird der Form 1, die mit einer Maschendrahtbahn vergleichbar ist die Faserdispersion
durch eine Turbulenzen erzeugende Einheit 2 zugeführt. Die Form 1 und die Turbulenzen erzeugende Einheit 2
werden später im einzelnen beschrieben.
Der der Einheit 2 zugeführte Faserbrei wird wie folgt hergestellt: Eine geeignete Faserpulpe wird in einem
Holländer 3 geschlemmt und über eine Pumpe 4 einem Verdünnungstank 5 zugeführt, in dem ein Rührwerk 6
angeordnet ist Die Pulpe wird verdünnt auf eine Konsistenz von etwa 1% und über eine Pumpe 7 und
einen Klassifizierer 8 dem Holländer 3 zurückgeführt. Die im Klassifizierer 8 vom Brei abgeschiedenen Teile
werden bei 9 ausgegeben.
Der verdünnte und klassifizierte Brei gelangt sodann über die Pumpe 4 in die Tanks 10 und 11, in denen
Rührwerke 12 und 13 angeordnet sind. Der verdünnte Brei der Tanks 10 und 11 wird über die Pumpe 14 dem
Tank 15 zugeführt, der eine konstante Füllhöhe aufweist An ihn ist eine Förderpumpe 16 angeschlossen.
Der Auslaß der Förderpumpe 16 ist an die turbulenzerzeugende Einheit 2 angeschlossen und an eine
Rückführleitung 17, welche im Tank 15 mündet. Diese Rückführleitung 17 verhindert Druckdifferenzen und
damit Unterschiede in der Zuführgeschwindigkeit der Fasermasse zur turbulenzerzeugenden Einheit 2. Der
Tank 15 kann ersetzt sein durch eine Dekulatoreinheit. Diese besteht aus einem geschlossenen Tank, in dem die
Papiermasse eingesprüht wird, wobei im Tank ein Vakuum herrscht so daß die der Form 2 zugeführte
Fasermasse luftfrei ist
In der Form 1 wird Wasser von der Fasermasse entfernt mittels einer Unterdruckpumpe 19, so daß sich
ein Faserstrang bildet Die Strangbildung wird später im einzelnen beschrieben. Die Vakuumpumpe 19 weist
einen Ballasttank 21 auf, der im Rückführkreis angeordnet ist wobei die Absatzstoffe bei 22 ausgeschieden werden, während Wasser dem Tank 23
zugeführt wird. Das abgesaugte Wasser wird sodann von der Pumpe 24 dem Verdünnungstank 5 zugeführt
Der innere Aufbau der Turbulenzen erzeugenden Einheit 2 ist in F i g. 2 dargestellt Diese Einheit 2 besitzt
eine Bohrung 25 mit Vorsprüngen und Vertiefungen, die eine Turbulenz in der Fasermasse erzeugen und so
verhindern, daß Ausflockungen auftreten, bevor die Fasermasse in die Einheit 1 eingespritzt wird.
Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 3 sind der Formeinheit 1 eine Schneideinheit 30 nachgeschaltet die den
Strang in Abschnitte bestimmter Länge schneidet Daran anschließend ist eine Trocknungskammer 31
vorgesehen sowie ein Radiofrequenztrockner 32. Die Trocknungskammer 31 und der Trockner 32 dienen der
Verminderung des Wassergehalts des Filters, wobei das Filter getrocknet wird bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 10%.
Die Form 1 und die Trockenkammer 30 weisen jeweils innen ein perforiertes Rohr auf, das später noch
im einzelnen beschrieben wird, wobei es sich jeweils um eine Fourdrinier Maschendrahtbahn 33 und 34 handelt
die in eine zylindrische Form umgewandelt wird, wenn die Drahtbahn durch die jeweilige Einheit wandert
Die Maschendrahtbahn besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Nylon und
diese Drahtbahn ist fiber Spannwalzen 35 bzw. 36 geführt.
Der Aufbau des Formwerkzeugs 1 ist am besten den Fig.4 bis 7 zu entnehmen. Diese Form weist
Drainagegehäuse I, II, III und IV auf, welche durch Innenwandungen 40, 41 und 42 voneinander getrennt
und beidseits durch die Endwandungen 43 abgeschlossen sind. Endplanen 45 und 46 sind mit den Wänden 43
verbunden und tragen Einlaß- und AuslaBffihrungsrohre
47 und 48, welche koaxial zum Rohr 44 verlaufen. Eine
Papiermasseeinspritzdüse 49, welche vom Ende der Einlaßführung 50 gebildet wird, erstreckt sich durch das
Einlaßführungsrohr 47 in das perforierte Rohr 44. Eir aus Nylon bestehender Siebmaschendraht 33 läuft al:
Band flach über eine Walze 51 und wird fortschreiten« in eine zylindrische Form umgeformt und wandert ir
dieser zylindrischen Form durch das Einlaßführungs rohr 47 und durch das perforierte Rohr 44, wie in der
F i g. 5, 6 und 7 dargestellt ist. Das perforierte Rohr 44 die Einspritzdüse 49 und die Maschendrahtbahn 33 sine
so dimensioniert, daß zwischen diesen Bauteilen eir enger Gleitsitz herrscht, wodurch das Eindringen vor
Luft zwischen dem Draht 33 und dem Führungsrohr 4) wirksam verhindert wird. Nach Austritt aus derr
Führungsrohr 48 nimmt die Maschendrahtbahn wiedei eine flache Form ein und wird über die Walze 52 geführt
während der Faserstrang 53 axial fluchtend mit derr Rohr 44 weitertransportiert wird.
Die Gehäuse I, II, III und IV sind hintereinandei
angeordnet und jedes Gehäuse weist eine Abzugsöff nung 54 auf, über die ein Vakuum in der jeweiliger
Kammer erzeugt wird und die zum Absaugen de; Wassers von der Papiermasse durch die Siebbahn 33
und das perforierte Rohr 44 dient.
Die Arbeitsweise der Form 1 wird am besten anhanc der F i g. 8 erläutert wo die Erzeugung eines Strangs 53
dargestellt ist. Die F i g. 8 zeigt das perforierte Rohr 44 die Einlaßdüse 49 und die Siebbahn 33. Durch die
Einspritzdüse 49 wird eine faserige Dispersion geeigneter Konsistenz eingespritzt wobei die Einspritzgeschwindigkeit in bezug auf die Geschwindigkeit dei
Siebbahn 33 geeignet gewählt wird. Der Faserbrei 60 der aus der Düse austritt und mit der Siebbahn 33 ir
Kontakt tritt weist eine Randschicht 61 auf, in welcher ir der ersten Drainagezone 62 das Wasser rasch abgeführl
wird. In der zweiten Drainagezone 63 beginnt sich eine Fasermatte an der Oberfläche der Siebbahn 33 zu
bilden, die mit 64 bezeichnet ist Infolge der hoher Geschwindigkeit der Fasermasse relativ zum Draht 33
ist die innere Oberfläche der Fasermatte unterbrocher in kleine Flocken, welche sich loslösen und in Richtung
der Eindickungszone 65 transportiert werden. Die äußeren Teile der Fiebermatte dagegen nahe dei
Siebbahn 33 werden zur selben Zeit verdichtet zu einei relativ dicht verbundenen Faserkruste.
Die Geschwindigkeit des Faserbreis vermindert sich fortschreitend längs der Verdickungszone in dem Maße
wie Wasser abgezogen wird, bis schließlich ein Ablösen bei der Fasermatte nicht länger auftritt Die Flocken
bauen sich dann sehr rasch an der inneren Oberfläche der Fasermatte auf und füllen den Kern in der
Endformzone 66. Da die Matte sich ursprünglich an der Siebbahn 32 bildete und sich fortschreitend in Richtung
auf das Zentrum aufbaut tritt ein im wesentlichen konischer Schichtbildungseffekt auf. Da die Flocken in
die konische konkave Endfläche gedrückt werden, wenn der Strang sich bildet, tritt ein Druckverlauf auf, der die
Kontaktierung der Faserstruktur unterstützt und auch
dazu dient das Wasser nach außen zu drücken. Die Endformationszone am Ende der Wasserabsaugzone isi
analog dem Saugwalzenbereich bei einer konventionellen Papiermaschine.
Die enggepackten Fasern der Faserkruste reduzieren den Wasserabzug durch die Siebbahn 33 und das Rohr
44, wenn die Siebbahn die Zonen 65 und 66 durchwandert Dies führt dazu, daß die Rinde 67 eine
größere Dichte als der Kern 68 des Strangs 53 aufweist
wenn dieser die Form verläßt
Vorteilhafterweise wird der Strang 53 unterteilt in
Filterstücke geeigneter Länge zur weiteren Behandlung,
unmittelbar nachdem der Strang die Einheit 1 verlassen hat. Dieses Unterteilen wird bewirkt durch eine
rotierende Einheit 30, die im einzelnen anhand der Fig.9 und 10 beschrieben wird. Das rotierende
Schneidwerkzeug 30 weist einen Rotor 70 auf, der an seinem Rand eine ringförmige U-förmige Nut 51
aufweist. In dieser Nut läuft der Strang 53 tangential an der Oberseite. In einem radialen Schlitz 72 ist ein
Schneidmesser 73 angeordnet, welches eine Schnittkante 74 aufweist und das bei 75 schwenkbar gelagert ist.
Der Rotor 70 wird gelagert durch eine Hohlwelle 76, welche drehbar in nicht dargestellten Lagern gelagert
ist. Eine das Messer betätigende Stange 77 verläuft durch die Hohlwelle 76 und ist bei 78 gelenkig mit dem
Messer 73 verbunden. Die Betätigungsstange 77 wird gesteuert durch einen nicht dargestellten geeigneten
Nockenmechanismus, der das Messer 73 betätigt, wenn dieses nach oben steht, wie die F i g. 9 zeigt Hierbei wird
das Messer um das Gelenk 75 geschwenkt, wobei der Strang 53 von der Schneidkante 74 durchschnitten wird.
Der Feuchtigkeitsgehalt des Strangs 53 liegt normalerweise zwischen 75 und 85 Gew.-%. Dieser
Feuchtigkeitsanteil kann weiter vermindert werden durch ein Trocknungsgehäuse 30, das im einzelnen in
den F i g. 11 und 12 dargestellt ist. Die Teile 53 werden
dabei mittels einer über die Walzen 81 laufenden Siebbahn 34 durch ein gelochtes Rohr 80 gefördert Das
gelochte Rohr 80 erstreckt sich durch eine Reihe von Kammern 82, in denen, eingeleitet über den Anschluß
83, ein Vakuum herrscht Abwechselnd mit den Unterdruckkammern 82 sind Kammern 84 angeordnet,
die über einen Anschluß 85 nach der Umgebung hin offen sind. Während der Bewegung des Strangs durch
das gelochte Rohr 80 wird Luft durch den Anschluß 85 angezogen längs des Strangs mitgenommen. Wasser
wird auf diese Weise durch die Kammern 82 und den Anschluß 83 vom Strang abgezogen.
Die F i g. 13 zeigt einen Hochfrequenztrockner 32, der einen Tunnel 90 aufweist, durch den die Oberseite
eines endlosen Förderbandes 91 wandert. Das Förder
band 91 läuft über die Umlenkwalzen 92. Das Band 91 ist
aus einem Material, beispielsweise besteht es aus einem gewobenen Nylonnetz, welches von der Hochfrequenz
nicht erwärmt wird. Die Strangabschnitte 53, welche aus der Trockenkammer 31 kommen, gelangen über eine
Führungseinheit 93 auf das Förderband 91. Die abgeschnittenen Strangstücke 94 durchwandern sodann
den Tunnel 90 des Hochfrequenztrockners und treten bei 95 aus, wobei dort die Strangabschnitte einen
Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10% aufweisen. Die bei 95 austretenden Strangabschnitte sind nunmehr geeignet,
weiter in kleinere Abschnitte unterteilt zu werden, deren Größe geeignet ist für eine Verarbeitung in einer
Zigarettenmaschine als Zigarettenfilter.
Die Siebbahn 34 sollte mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit arbeiten als die Siebbahn 33, so daß.
nachdem der Strang 53 durch die Schneidvorrichtung 30 aufgeteilt wurde, die Abschnitte 94 einen geringfügigen
Abstand zueinander aufweisen, bevor sie zur Führungseinheit 93 gelangen. Auf diese Weise ist es möglich, daß
die Übergabevorrichtung einen Abschnitt 94 auf das Band 91 übergibt und nach dieser Übergabebewegung
der Anfang des nächsten Abschnitts 94 von der Einheit 93 erfaßt wird. Da die Abschnitte 94 den Trockner quer
zu ihren Achsen durchwandern, ist es möglich, die Länge des Geräts zu vermindern und es ist weiterhin möglich,
die getrockneten Strangteile danach unmittelbar einer Zigarettenmaschine zuzuführen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei der Linearbewegung vom Ende der Einheit 1 keine
Druck- oder Bindekräfte auf das frisch geformte Filterelement ausgeübt werden, d. h., die Rinde bildet
sich allein durch die vorbeschriebenen Vorgänge. Dies gilt auch bei der Seitenbewegung durch den Hochfrequenztrockner 32, wo ebenfalls keine Binde- oder
Druckkräfte auf die neugeformte Rinde wirken.
Die nachfolgende Tabelle bezieht sich auf 32 Beispiele der Herstellung eines Faserstrangs, der
geeignet ist als Zigarettenfilter.
Tabelle | Beispiel | 2 | 3 | 4 |
7T\
•"■1 |
2,21 | 1,89 | 5 | t | 1,67 | 6 | 7 | 8 | 9 | 1,17 | 0,65 | K K\ |
Teil 1 | 1 | 100% gebleichtes Weichhoizsulphal | 2,95 | 48,3 | 48,3 | 20,7 | 100% | gebleichtes | Weichholz- | 1,72 | 10,5 | 0,42 | |||||
(STORA | 69,0 | 7,0 | 7,0 | 6,5 | sulph | 6,0 | 6,0 | 41,4 | |||||||||
3.48 | 7,0 | 1,67 | 6,5 | ||||||||||||||
Verwendete Pulpe | 71,1 | 103,0 | 115,5 | 78,0 | 48,9 | 984,0 | 552,2 | ||||||||||
7,0 | 79,73 | 6,5 | 534,0 | ||||||||||||||
Fasermassenkonsistenz (%) | 10,8 | 10,8 | 5,0 | 40,0 | 15,6 | ||||||||||||
Fasermassendruck (Kilopascal) | 62,29 | 10,5 | 9,54 | 10,70 | 15,6 | 240,0 | 24,6 | 35,4 | 10,0 | ||||||||
Einspritzdüse Innendurch | 7,59 | 50 | 100 | 118 | 400 | 180 | 53,4 | ||||||||||
messer (mm) | 10,6 | 50 | 88,9 | 88,9 | 229 | 15,0 | 432 | 203 | 160 | ||||||||
Fasermassegeschwindigkeit | 5,88 | 76,2 | 16,0 | 102 | |||||||||||||
m/min (x) | 50 | 165,1 | 165,1 | 241 | 180 | 406 | 140 | ||||||||||
Siebbahngeschw. m/min (y) | 76,2 | 152,4 | 241 | 178 | |||||||||||||
Geschw.-Verh. (?) | |||||||||||||||||
Ungefähre Drainagelänge (mm) | 165,1 | 292 | |||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer I | |||||||||||||||||
(mmHg) | |||||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer II | |||||||||||||||||
(mmHg) | |||||||||||||||||
Beispiel | 27 33 | 2 | 16 | 1,2 | 3 | 355 | 18 | 0,8 | 5 | 1 | 6 | 10 | 7 | 8 | 1,2 | 21 | 9 | |
i 9 | 1 | 101,6 | 100% gebleichtes | 79,3 | 101,6 | Weichholzsulphat | 58,6 | 229 | 267 | 406 | 102 | 79,3 | 178 | |||||
I Fortsetzung | 101,6 | 1,2 | 7,0 | 0,9 | 7,0 | 7,0 | 0,6 | |||||||||||
152,4 | 62,1 | 139,7 | 50,0 | 267 | 318 | 381 | 76 | 103,4 | 203 | |||||||||
139,7 | 7,0 | 511,7 | 4 | 7,0 | 47V | 496,1 | 7,0 | |||||||||||
j Form Vakuum-Kammer IH | 38,6 | 38,6 | 101,6 | 38,6 | 38,6 | 38,6 | 38,6 | 38,6 | ||||||||||
(mmHg) | 38,6 | 8,62 | 340,7 | 30,0 | 8,11 | 225,1 | 20,0 | 8,72 | 8,94 | 8,74 | 6,61 | 30,0 | 619,9 | 7,44 | ||||
Form Vakuum-Kammer IV | 7,87 | 7,57 | 7,50 | 139,7 | 7,78 | 7,80 | 7,75 | 7,21 | 16,54 | 7,49 | ||||||||
(mmHg) | 7,52 | 20,0 | 10,0 | 80 | 20,0 | |||||||||||||
% Lochbereich Formrohr | 38,6 | 88,9 | ||||||||||||||||
Stranggewicht (g/m) | Beispiel | 11 | 7,78 | 12 | 13 | 14 | ||||||||||||
Strangdurchmesser (mm) | 10 | 70% gebleichtes | 7,40 | 100% | gebleichtes Weichholzsulphat | 254,0 | ||||||||||||
Teil 2 | Weichholzsul | |||||||||||||||||
phat, 30% synth. | 190,5 | |||||||||||||||||
Fasern | ||||||||||||||||||
Verwendete Pulpe | 0,25 | 100% gebleichtes | 0,15 | 241,3 | 1,1 | |||||||||||||
34,5 | Weichholz- | 27,9 | 55,2 | |||||||||||||||
6,5 | sulphit | 6,5 | 38,6 | 7,0 | ||||||||||||||
7,64 | ||||||||||||||||||
Fasermassenkonsistenz (%) | 69,8 | 0,2 | 132,5 | 7,76 | 192,7 | |||||||||||||
Fasermassendruck (Kilopascal) | 27,9 | |||||||||||||||||
Einspritzdüse Innendurch | 6,1 | 6,5 | 2,4 | 10,0 | ||||||||||||||
messer (mm) | 69,8 | 132,5 | 20 | 19,27 | ||||||||||||||
Fasermassegeschwindigkeit | 60 | 88,8 | 160 | 60 | ||||||||||||||
m/min (x) | 127 | 51 | 0,8 | 190,5 | ||||||||||||||
Siebbahngeschw., m/min (y) | 5,2 | 48,3 | ||||||||||||||||
Geschw.-Verh. (£) | 102 | 88,8 | 51 | 7,0 | 254,0 | |||||||||||||
Ungefähre Drainagelänge (mm) | 180 | |||||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer I | 76 | 127 | 76 | 2574 | 190,5 | |||||||||||||
(mmHg) | ||||||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer II | 76 | 102 | 76 | 10,0 | 254,0 | |||||||||||||
(mmHg) | ||||||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer III | 38,6 | 127 | 38,6 | 38,6 | ||||||||||||||
(mmHg) | 5,76 | 6,6 | 8,16 | |||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer IV | 7,45 | 152 | 7,76 | 8,07 | ||||||||||||||
(mmHg) | ||||||||||||||||||
% Lochbereich Formrohr | Beispiel | 38,6 | ||||||||||||||||
Stranggewicht (g/m) | 15 | 5,88 | 19 | 22 | ||||||||||||||
Strangdurchmesser (mm) | 7,66 | |||||||||||||||||
Teil 3 | 0,8 | 0,6 | ||||||||||||||||
117,2 | 189,6 | |||||||||||||||||
17 | 7,0 | 7,0 | ||||||||||||||||
Verwendete Pulpe | ||||||||||||||||||
Fasermassenkonsistenz (%) | 711,0 | 976,6 | ||||||||||||||||
Fasermassendruck (Kilopascal) | ||||||||||||||||||
Einspritzdüse Innendurch | 30,0 | 30,0 | ||||||||||||||||
messer (mm) | ||||||||||||||||||
Fasermassegeschwindigkeit | ||||||||||||||||||
m/min (x) | ||||||||||||||||||
Siebbahngeschw. m/min (y) | ||||||||||||||||||
Fortsetzung | Beispiel | 27 | 16 | 24 | 331,6 | 0,6 | Beispiel | 33 | 355 | 25 | 31 | 19 | 26 | t | 0,3 | - | 12 | 27 | 32 | 21 | 22 | Alpha- | |
π | 15 | 17,1 | 100% gebleichtes | 82,7 | 30 | Weichholzsulpha | 23,7 | 137,9 | 90% | 31,0 | 29,3 | ||||||||||||
17,0 | 150 | 10,0 | 7,0 | 55% | 150 | 7,0 | 230 | 250 | 0,46 | ||||||||||||||
Geschw.-Verh. (f) | 60 | 101,6 | 33,2 | 637,2 | 254,0 | 1423,4 | 20 | 228,6 | 279,4 | 17,2 | |||||||||||||
Ungefähre Drainagelänge (mm) | 127,0 | 0,6 | 60 | (L52 | 17 | 18 | ?5,8 | 0,3 | 7,0 | ||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer I | 304,8 | 48,3 | 101,6 | 20,0 | 82,7 | 22,5 | 23,6 | 165,1 | 20,0 | 60 | 117,2 | 139,7 | 241,3 | 334,9 | |||||||||
(mmHg) | 292,1 | Einspritzdüse Innendurchmesser 7,0 (mm) |
215,9 | 31,9 | 60 | 60 | 71,2 | 152,4 | 7,0 | ||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer II | 254,0 | Fasermassegeschwindigkeit | 230 | 165,1 | 152,4 | 177,8 | 480 | 573,2 | 215,9 | 0 | 10,4 | ||||||||||||
(mmHg) | 241,3 | m/min (jc) | 165,1 | 241,3 | 279,4 | 266,7 | 32,2 | ||||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer IH | 279,4 | Siebbahngeschw. m/min (y) | 165,1 | 279,4 | 279,4 | 292,1 | 215,9 | 10,0 | 266,7 | 355,6 | 160 | ||||||||||||
(mmHg) | 279,4 | Geschw.-Verh. (f) | 215,9 | 228,6 | 57,3 | 101,6 | |||||||||||||||||
Form Vakuum-Kammer IV | 38,6 | Ungefähre Drainagelänge (mm | 101,6 | 228,6 | 241,3 | 38,6 | 0 | 230 | 38,6 | 38,6 | 76,2 | ||||||||||||
(mmHg) | 38,6 | 7,88 | Form Vakuum-Kammer I | 38,6 | 7,30 | 254,0 | 228,6 | 7,16 | 7,52 | ||||||||||||||
% Lochbereich Formrohr | 7,87 | 7,88 | V mim i£j Form Vakuum-Kammer II |
7,66 | 241,3 | 254,0 | 254,0 | 7,86 | 152,4 | 152,4 | 7,93 | 8,03 | 101,6 | ||||||||||
Stranggewicht (g/m) | 7,36 | (mmHg) | 7,95 | 38,6 | |||||||||||||||||||
Strangdurchmesser (mm) | Form Vakuum-Kammer III | 38,6 | 38,6 | 38,6 | 38,6 | 7,93 | 76,2 | 114,3 | |||||||||||||||
Teil 4 | Beispiel | (mmHg) | 7,36 | 7,80 | 7,26 | 8,22 | 8,05 | 28 | 29 | ||||||||||||||
23 | Form Vakuum-Kammer IV | 8,04 | 7,96 | 7,86 | 8,33 | 241,3 | 55%Weichholzsul- | 38,6 | |||||||||||||||
(mmHg) | phat, 45% | 5,7 | |||||||||||||||||||||
Verwendete Pulpe | % Lochbereich Formrohr | 38,6 | gras | 7,69 | |||||||||||||||||||
Stranggewicht (g/m) | 6,62 | 0,46 | |||||||||||||||||||||
'ι Strangdurcnmesser (mm) | Weichholzsulphat, 45% Eukalyptus | 8,01 | 69,0 | ||||||||||||||||||||
Fasermassenkonsistenz (%) | ;i Teil 5 | 7,0 | |||||||||||||||||||||
Fasermassendruck (Kilopascal) | 411,9 | Weich- | |||||||||||||||||||||
holzsulphat, 10% Kaolin | |||||||||||||||||||||||
I Verwendete Pulpe | 9,8 | 0,43 | |||||||||||||||||||||
42,03 | 48,7 | ||||||||||||||||||||||
L' Fasermassenkonsistenz (%) | 0,3 | 130 | |||||||||||||||||||||
& Fasermassendruck (Kilopascal) | 75,3 | 127,0 | |||||||||||||||||||||
7,0 | 042 | 76,2 | |||||||||||||||||||||
613,0 | 27,6 | ||||||||||||||||||||||
127,0 | |||||||||||||||||||||||
10,0 | |||||||||||||||||||||||
61,3 | 127,0 | ||||||||||||||||||||||
230 | |||||||||||||||||||||||
215,9 | 38,6 | ||||||||||||||||||||||
165,1 | 7,44 | ||||||||||||||||||||||
7,76 | |||||||||||||||||||||||
101,6 | |||||||||||||||||||||||
254,0 | |||||||||||||||||||||||
gebleichtes | |||||||||||||||||||||||
38,6 | |||||||||||||||||||||||
7,08 | |||||||||||||||||||||||
8,02 | |||||||||||||||||||||||
Fortsetzung
Beispie! 30 31
Einspritzdüse Innendurchmesser 7,0 (mm)
Fasermassegeschwindigkeit 438,3 m/min (jc)
Siebbahngeschw. m/min (.y) 9,8
Geschw.-Verh. (f) 44,7
Ungefähre Drainagelänge (mm) 160
Form Vakuum-Kammer I (mmHg) 13,8
Form Vakuum-Kammer II (mmHg) 41,4
Form Vakuum-Kammer III (mmHg) 127,0
Form Vakuum-Kammer IV (mmHg) 139,7
% Lochbereich-Formrohr 38,6
Stranggewicht (g/m) 8,95
Strangdurchmesser (mm) 8,02
7,0
323,7
323,7
9,8
33,0
160
24,1
139,7
31,0
139,7
38,6
6,61
7,68
7,0
494,4
494,4
10,0
49,4
130
13,8
76,2
76,2
127,0
38,6
8,18
7,93
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Maschine zum Hersteilen eines flächigen Filters. Zwei Siebbahnen 100
und 101 sind Ober Führangsrollen 102 und 103 geführt, wobei die parallellaufenden Bahnteile 104 und 105 durch
Abdichtschlitze 106 und 107 des Seitenteils 108 geführt sind. Eine Einspritzdüse 109 ist zwischen den parallel
verlaufenden Bahnen 104 und 105 angeordnet, wobei ein
Gleitsitz herrscht, der das Eindringen von Luft verhindert An den Seiten sind an den Seitenteilen 108
Dichtungen HO vorgesehen. Ober- und unterhalb der Bahnen 104 und 105 sind Unterdruckkammern 111 und
112 vorgesehen, die an den Seitenteilen 108 durch Dichtungen 113 abgedichtet sind. Die Unterdruckkammern
Ul und 112 sind an Absaugungen 114 und 115
angeschlossen
Bei dieser Vorrichtung wird eine dispergierte Fasermasse in den Raum zwischen die Bahnen 104 unc
eingespritzt mittels einer breiten Einspritzdüse 1OS mit einer Geschwindigkeit, die mindestens fünfmal
größer ist als diejenige der Siebbahnen, wobei die Fasermasse eine Konsistenz von nicht mehr als 3%
aufweist Das Absaugen durch die Leitungen 111 unc führt zu einem flächigen Produkt 116, desser
Oberflächenschichten dichter sind als der Kern, wöbe
dieses Produkt als Filtermaterial geeignet ist Da; Produkt weist einen im wesentlichen rechteckiger
Querschnitt auf und kann in rechteckige Einzelteile unterteilt werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (29)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
Filtern unter Verwendung einer länglichen mit Öffnungen an den Wandungen versehenen Form, bei
deren Bewegung flüssigkeitsabsaugende Mittel wirken, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Faserdispersion erzeugt und in die Form eingespritzt wird, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit der
Faserdispersion größer ist als die Geschwindigkeit der sich in gleicher Richtung bewegenden Form und
um die Form ein Druck wirkt, der innerhalb der Form einen Druckgradienten erzeugt, derart, daß
ein Strang entsteht, bei dem die Rinde eine höhere Dichte als der Kern aufweist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Strangbildung der Strang
getrocknet wird, wobei das Einwirken von Verdichtungs- oder Druckkräften auf den Strang vermieden
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Trocknung Luft in den Strang
und sodann aus dem Strang gezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Trocknen der Strang
unterteilt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trocknung durch Hochfrequenz erfolgt
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang nach Verlassen der Form
eine Längsbewegung ausführt und daß nach seinem Unterteilen die unterteilten Abschnitte eine Querbewegung ausführen bei welcher sie mittels Hochfre-
quenz getrocknet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserdispersion
luftblasenfrei in die Form eingespritzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einspritzen
der Faserdispersion in die Form diese flockenfrei gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einspritzen der Faserdisper-
sion in die Form in der Dispersion eine Turbulenz erzeugt wird und die Einspritzgeschwindigkeit an
die Konsistenz der Dispersion angepaßt ist
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daB die Konsistenz der
Faserdispersion nicht größer als 3% ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Eintrittsgeschwindigkeit der Faserdispersion zur
Geschwindigkeit der sich bewegenden Form mindestens im Verhältnis von 5 :1 steht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitsverhältnis 10:1 beträgt
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Faserdispersion vor dem Einspritzen in die Form luftfrei gemacht
wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftentzug in einem
Dekulator bewirkt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Form einen im
wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Form einen im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einer Einspritzdüse, die in Richtung einer ds Form
dienenden Siebbahn weist welche eine Saugkammer durchwandert, wobei vor dem Durchwandern der
Saugkammer die Siebbahn in eine Hohlform überführt wird, dadurch gekennzeichnet daß die
Einspritzdüse (49) bis ir. den Bereich der Saugkammer (I) in die Hohlform ragt und die Siebbahn (33) im
wesentlichen luftspaltfrei in die Saugkammer (I) und über die Einspritzdüse (49) geführt ist
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß um die Hohlform herum
hintereinander zwei oder mehrere Drainagegehäuse (I bis IV) angeordnet sind.
J 9. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet daB die Drainagegehäuse (I bis IV) an ein Vakuum angeschlossen sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daB die Einspritzdüse (49)
unmittelbar vor ihrer Mündung einen turbulenzerzeugenden Querschnitt (2S) aufweist
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis
19, dadurch gekennzeichnet daß vor Zufuhr der Faserdispersion zur Düse (49) auf die Dispersion
luftabsaugende Mittel wirken.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis
21, dadurch gekennzeichnet daß hinter der Form (1) Trocknungsvorrichtungen (31,32) angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet daß bei einer ersten Trocknungsvorrichtung (31) Luft den Strang (S3) quer
durchströmt
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet daß die Trocknungsvorrichtung (31)
ein gelochtes Rohr (80) aufweist, durch den der Strang (53) wandert und bcidseits des Rohres (80)
Kammern (82, 84) angeordnet sind, wobei die Kammern (84) an einer Seite gegen die Umgebung
offen sind und die Kammern (82) der anderen Seite an ein Vakuum angeschlossen sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Form (1) eine
Schneidevorrichtung (30) zum Unterteilen des Strangs (53) vorgesehen ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet daß eine der Trocknungsvorrichtungen aus einem Hochfrequenztrockner (32)
besteht
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet daß der Strang (53) nach Verlassen
der Form (1) eine Linearbewegung ausführt, bei welcher er unterteilt wird und sodann die abgeteilten
Strangteile (94) eine Querbewegung durch den Hochfrequenztrockner (32) ausführen.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilbahn (33) aus einem endlosen Siebgitter aus Kunststoff
besteht
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial Nylon
ist.
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