DE2821823C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von langfaserigen Vlies-Stoffen - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von langfaserigen Vlies-StoffenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung lur Herstellung von langfaserigen Vliesstoffen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derariige Vorrichtung ist aus der US-PS 37 34 803 bekannt.
Bei der Anordnung mehrerer Düsen nebeneinander beeinllußt der Saum de.i aus ji jer Düse ausgeblasenen
Luftslrahles, wenn er die sammelnde Oberfläche erreicht, die Ränder der quer b- lachbarten Düsen, so
daß die Ausbreitung der Luftstrahlen in Querrichtung luf der sammelnden Oberfläche behindert wird
wodurch das Ausmaß der Qucrausbrcitung und Verflechtung der die Schicht bildenden Fasern eingeichränkt
wird. Die Vliesfestigkeit in Querrichtung wird ilso verringert, obwohl jede einzelne Abzugsdüse für
»ich alleine ein isotropes Vlies liefern würde.
Am Beispiel einer Fadenabzugsduse mit kreisförmiger Ausblasöffnung, wie in Fig 1 dargestellt, wird dies
erläutert. In dem Falle, in dem eine Anzahl von
Abzugsdüsen in einer Reihe rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der die Schicht aufnehmenden Sammelfläche
angeordnet ist, stoßen die Fasern auf die Strahlsäume aus den benachbarten Abzugsdüsen, so daß
»ie. wie es in Fig. 2 dargestellt ist. beim Fintreffen auf
der Sammelfläche ein elliptisches Muster bilden, dessen Hauptachse sich in der durch den Pfeil angezeigten
Bewegungsrichtung der Schicht erstreckt. Damit des halb die Fasern veranlaßt werden, auch dann ein
kreisförmiges Muster, wie in Fig. I. /u beschreiben,
wenn eine Anzahl von Düsen in einer Reihe angeordnet
»ind. muß man den Strahl von leder Düse da/u bringen,
•in elliptisches Muster, wie in F ι g. !. /u beschreiben,
was durch die aus der US PS 37 !4HOi bekannten
Sprei/hatibe möglich ist.
Der Öffnungswinkel der Spreizhaube, bzw. der Neigungswinkel der Seilenwände ist der Winkel, der
durch die erzeugenden Linien der einander in der Richtung der Hauptachse gegenüberliegenden Teile der
inneren Oberfläche der Spreizhaube gebildet wird. Ist dieser groß, dann ist das von dem aus jeder Abzugsdüse
herkommenden Strahl auf der SchichtsanimelNäche entworfene Mustef eine Ellipse, deren Hauptachse sich
6i rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Schicht erstreckt.
Hierdurch wird ein Vliesstoff hergestellt, dessen Querfestigkeit höher ist als seine Längsfestigkeit. Wenn
andererseits der öffnungswinkel klein ist, dann ist die
von jedem Ejektorstrahl auf der Schielnsammelfläche entworfene Figur nahezu kreisförmig und ein isotropischer
Vliesstoff, bei dem die Querfestigkeit nahe/u gleich der Längsfestigkeit ist, wird erzeugt.
Der Öffnungswinkel einer Spreizhaubt- wird nun
durch das Verhältnis der Längs- zu der Querfestigkeit des erwünschten Vliesstoffes, den Druck der den
Ejektoren die Fasern zuführenden Hochdruck-Luft und den inneren Durchmesser der Abzugsdüsen-Ausblasöffnungen
bestimmt. Wenn das beabsichtigte I.ängsquerfestigkeits-Verhältnis
oder der Druck der zu den Ejektoren geführten Druckluft geändert werden muß, dann muß bei den bekannten Vliesherstellungsvorrichtungen
unbequemerweise auch die Abzugsdüse und die Spreizhaube gegen eine andere ausgetauscht werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Fadenabzugsdüse
für die Vliesherstellung zu finden, die bequem und schnell die Veränderung der Faserstrahlausbreitung
gestattet. Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs dadurch gelöst,
daß die Seitenwände der Spreizhaube eben sind, daß die Spreizhaube relativ zum Ausblasrohr in Blasrichtung
verschiebbar ist. ifid daß eine Vorrichtung zum Fixieren
der Spreizhaube in der eingestellten Relativlage vorgesehen ist, wobei die Gesamtlänge der Spreizhaube
gleich der bei dem gegebenen Neigungswinkel der Seitenwande der Sprei/haube minimal erforderlichen
Länge in der äußersten ausgefahrenen Stellung der Spreizhaube relativ /um Ausblasrohrende ist.
Damit wird erreicht, daß jedes gewünschte Längs-Quer
Festigkeits Verhältnis eines hergestellten Vliesstoffs durch den Betrag der relativen Einführung des
unteren Endes des Ab/ugsdusen Ausblasrohres in die Sprei/haube einstellbar ist. Dabei braucht die Vorrichtung
nur so lang /ti sein (miiiimp! erforderliche Länge),
daß in der äußersten ausgefahienen Stellung der
Sprei/haube die Begrenzung des frei austretenden Luftstrahls gerade π der Ebene der geneigten
Seitenflächen der Sprei/haube liegt.
Die Erfindung wr.! ,inh.ind der Zeichnung in einer
bevorzugten Ausfii( 'iin^sform ausführlich erläutert. Fs
zeigt
F ι g. I die AnMiMt eines Ansammlungsmusters auf
einer Schicht .Sainineifljche. wenn eine Abzugsdüse mit
kreisförmiger A.ishi.isoffnung allein angewendet wird.
F ι g. 2 eine der HgI ähnliche Ansicht, deren
dargestelltes Muster ledoch dadurch erzeugt wird, wenn
Ab/ugsdüsen von Ίιτ Art. deren Wirkung in I ι g. I
gezeigt ist. in eiiai Keine rechtwinklig zur Bewegungsrichtung
der Schicht sammdflacne angeordnet, werden.
f'ip. 3 eint· der I ig I ähnliche Ansicht, aber bei
Anwendung einer Sjirei/haiibe in optimaler Einstellung.
I ι g la eine bevorzugte Ausfiihriingsform einer
erfimlungsgemäUen Vorrichtung in Vorderansicht.
I ι g 4b die Vorm htiing von F t g 4a in Seitenansicht.
Fig. "i(a) —(d) Ansichten von Querschnitten der
Ausbreitungscinrichtung,
Die F i g, 4a und 4b zeigen ein Atisführungsbcispiel für
eine Ausbreitungseinrichtung und die bei der vorliegen* den Erfindung verwendeten Abzugsdüse bzw. den
Ejektor. Unter der Wirkung des hohen Druckes der bei einem Drücklufleinlaß 1 zugeftihrten Druckluft werden
Fasern in die Ejeklor-Einlaßöffnung eingesaugt, durch ein Ejektor-Ausblasrohr 3 geleitet und durch eine
Ausblas-Öffnung 4 ausgestoßen und auf einer Schichtsammelfläche
unter der Ausblas-Öffnung angesammelt. An dem unteren Teil des Ausblasrohres 3 ist eint
Sprei/haube 5 befestigt, d. h. das Ausblasrohr ist relativ zur Spreizhaube eingeschoben, und in einer solchen
Weise befestigt, daß die Länge des Teiles des in die innere Vertiefung 6 der Sprei/haube 5 eingeschobenen
Ausblasrohres 3 eingestellt werden kann. Eine Schraube 7 dient zur Befestigung der Spreizhaube 5 in der
gewünschten Stellung. Der öffnungswinkel der Ausbreitungseinrichtung
5 ist mit Θ. mit D der Betrag der Einführung des Ausblasrohres 3 in die Ausbreitungseinrichtung
5, mit L die effektive Länge der Ausbreitungseinrichtung 5, und der innere Durchmesser des
Ausblasrohres 3 ist mit d bezeichnet. Wenn die Spreizhaube 5 relativ um die Länge D über das
Ausblasrohr 3 geschoben wird ergibt sich ein scheinbarer Öffnungswinkel a.
Die Fig. 5(a) — (d) zeigen konxrete Beispiele für die
Querschnittsform der .Sprei/haube 5 in der Ansicht, wie
sie in der Ausblasrichtung der Luf; gesehen wird. In der
Praxis ist es nicht immer notwendig, den O1 'ersehntt mit
der länglichen Form der Ansicht (a) auszuführen; verschiedene andere Formen, die in der einen Richtung
langer sind als in der anderen, wie in (b). (c) und (d) dargestellt, lassen sich verwenden.
Wenn das Ausblasrohr 5 überhaupt mc rV '.u'i'cr in die
innere Vertiefung der Sprei/haube 5 oiniauch!. ι! h bei
D - 0. bewirkt sie eine Strahlausbrcitung. die d:n·. η .!lh
Öffnungswinkel (-) bestimmt lsi. bei ;kn, mJ, Λ:.
länglichste Muster ergibt, das m:· dieser -Vi -r>; e'':i:uv
einrichtung auf der Schichtsammellache erreunü..· :.
so daß die Querfestigkeit des Vliesstoffes beträchtlich
hoher als seine Längsfestigkeit ist. Das bedeutet fur d.is Längsquertestigkeitsverhältnis einen Wert beträchtlich
kleiner .ils I. Der optimale Wert des öffnungswinkels H
wird durch die Durchflußgeschwindigkeit und den
Druck der aus dem Ausblasruhr austretenden Luft bestimmt und hängt damit praktisch von den durch den
Druck der /ugeführten Preßluft beeinflußten cl>nami
sehen Verhältnissen ab. Daher wirken verschiedene Faktoren mit, /. B. der Durchflußw iderstand der inneren
Oberflächen der Sprei/haube. so daß der Wert fur den wirksamsten Öffnungswinkel bei einem Druck der /u
den Ab/ugsdusen /ugeführten Preßluft von 1.5 bis b atu zwischen 4 und 32' liegt. Fer" er ist die Weite der
inneren Oberfläche der Sprei/haube im wesentlichen gleich den) äußeren Durchmesser des Ausblasrohres.
um den Strahl so länglich wie möglich /u machen. Die
effektive Länge I. u?r Ausbreilungseinrichtung sollte
ruh' den Wert überschreiten, der benötigt wird, um den
öffnungswinkel H auch tatsächlich aus/unut/en. d. h. sie
sollte die Minim.illänge. die die Bedingung fur die größte
Strahl.iusbreiuing ergibt, wenn der Öffnungswinkel H
betragt, nicht ülierschreiten. Wenn nämlich /. langer als
notwendig ist. wird die durch den Öffnungswinkel <■)
bestimmte Str.ihlausbreitung erzeugt, selbst wenn das
Ausbl.isrohr 5 in die innere Vertiefung 6 der
Aushieuiingseinrichtung 5 eingeführt ist. so daß die von
der I rfindting angestrebte Steuerung der Sirahlausbreitiing
erschwert ist. Je langer L desto großer ist die
Querschnittsfläche des Auslasses der Ausbreitungseinrichtung, so daß sich der plötzliche Abfall der
Geschwindigkeit des die Fasern tragenden Luftstrahls vergrößert, was eine zufriedenstellende Ansammlung
von Fasern erschwert. Die optimale Länge L der Spreizhaube ändert s'fh daher mit dem öffnungswinkel
θ, die empfehlenswerte Länge ist jedoch 3 bis 7mal so groß wie der innere Durchmesser c/des Ejekior-Aus
Blasrohres.
Wenn das Ausblasrohr 3 unter diesen Umstände,ι um
den Betrag D in das Innere der Ausbreitungseinricluung
5 eintaucht, hat diese nicht mehr die für die Ausnutzung des scheinbaren Ausbreit-Winkels \ ausreichende
Lange. Der Fadenstrahl, der aus dem liuhr 4 austri.t
folgt dann nicht dem übergroßen Öffnungswinkel \ der Ausbreitungseinrichtung, sondern lost sich von der
Innenwand der Ausbreitungseinnchtung ab und schnürt sich ein. Trotz Gebrauch derselben Spreizhaube ergibt
sich daher nur eine Ausbreitung als ob eine gesonderte Einrichtung mit kleinerem Öffnungswinkel angewendet
worden wäre. Damit kann die Querfestigkeit des erhaltenen Vliesstoffes nahezu gleich seiner Längste
stigkeit eingestellt werden, d. h. dci Si· »ff ist isotrop πι'
einem Längsquerfestigkeits Verh.:i;»■,s nahe 1 Wer·-
die Länge Dweiter vergrößert wird. \ :s -Jas Ausblasen·
Ϊ des Ejektors durch die Vertiefung der inneTcn
Oberfläche der Ausbreitungseinrichtung 5 hindurchtritt
zu einer Steil'ing unterhalb des Au.iasses der Spre.zhaube.
d. h. wenn D > L, dann wird die Sprei/haube k-.'inen
Einfluß mehr haben. Dann ist die I angsfestigkeit des
sich ergebenden Vliesstoffes hoher :λ Jx- Q"erfestigkeit.
es ergibt sich also ein I.ar iTsqiie1
halt..is großer 1 Mieraus folgt .!. ■' .
gewurisi hte- Lcingsquerfesüirkv.·'
> hauen werJen könnt n. ohne . ■ ■ '
Sprei/naube ζ ι ant.e"" ;! "
ί.ι·>Η c.'ch Miriemführer. Jes i .·.·■■·
die Spreizt:.! Jbe und V ers-.e! . _■ o·.
Einführt· ng.
im folgenden sol! die Erfmdurv an e:
erläutert werden.
e mit jedem
s Ick hi er
■λ 11; l·.. .!
Muh·.
"ages der , ik-ispielcri
24 Fasern werden bei einem Druck von 4 atu der
zugeführten Preßluft in eine ein/eine Abzugsdüse
hineingesogen, so daß sich ein Gesamtgewicht von
lbOdtex ergibt, und auf en,er sich mit 2 πι'min
Dewegenden Schich!sammelliji.he abgelagert. Der
Innendurchmesser des Dii-en- Ausblisrohres war
IO mm und das untere t.nde des \usb!,isr<. Ves wurde in
eine Spreizhaube eingefuhr'. deren 'iauptacTse sich ,r:
der Breitenrichtung der Schtchtsammelfldche erstre*.*.
te. Der Betrag der Einführung des Au'blasrohres in die
Sprei/haube war D = Omni: die Lange der Ausbrei
tiingsemrichtung /. = 50 min. die Weite der inneren
Oberfläche betrug 12mm Inter diesen Bedingungen
wurde die Ablajerungs- oder Ansammluntrsweiie tür
die Vliesschicht in Abhängigkeit vom veränder!..:hen
Öffnungswinkel gemessen. D.is Ergebnis ist m der
fo.gcnden Tabelle dargestellt
(illriinnouink. I .'-/ | \M ·■■ :■ |
J.' ^lU^i/fllLlh. | ' i T ■ L - Λ |
iL- s,1 ■·. | |
Omit; bpreizhuubc | 14(1 turn |
4" | 17C mm |
8° | IW mm |
ΗΓ | 210 mm |
24° | 220 mm |
i2° | 180 mm |
40° | 140 mm |
48° | 140 mm |
Aus der Tabelle isl zu entnehmen, daß der für die
Ausbrcitungseinrichtung nutzbare Winkelbcrcich /wischen
4" und 32" liegt.
I) e i s ρ i c I 2
10 Ejeklorcn wurden in einer einzelnen Reihe quer zur Schichlsammciriüchc angeordnet und 8 Fasern bei
einem Druck von 3 aiii der zugeführlen Preßluft in jeden Ejektor eingesogen, um ein Gesamtgewicht von
26,6 dlcx zu gewinnen, und auf der Schichlsamnielfläche
abgelagert, jede Ejektor-Ausblasöffnung war in eine Ausbreilungscinrichl'ung eingeführt, bei der sich die
Hauptachse in der Breitcnriclilung der Schichlsammclflächc
erstreckte, und die eine Weite der inneren Oberfläche von 12 mm, einen Öffnungswinkel Θ = 16°
und eine Länge von 50 mm hatte. Es wurden Vliesstoffe hergestellt·, indem der Reinig der Einführung D eines
Ausblasrohrcs mit einem inneren Durchmesser d = 10 mm in die Spreizhaube geändert wurde. Die
physikalischen Eigenschaften der Stoffe wurden bestimmt, und das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle
dargestellt.
1)
nini
nini
Liingsfcsligkcit
der Schicht
kg/3 cm Breite
kg/3 cm Breite
Querlestigkcit
der Schicht
kg/3 cm !!reite
der Schicht
kg/3 cm !!reite
Li'ingsqucrfestigkeiU-verhiiltnis
0 | 5.4 | 8.1 | 0.67 |
I | 7.2 | 7.9 | 0,91 |
6 | 7.7 | 6,S | 1.13 |
13 | 8.1 | 7.3 | 1.11 |
20 | S.7 | 7.1 | 1.23 |
30 | 7,8 | 5,9 | 1.32 |
35 | 8.0 | 5,8 | 1.3S |
in
Ii
21)
3(1
1 .tngslcstiiikcil
der Schicht
ku/.l cm Hroilc
der Schicht ky/Λ cm Breite
I ,W|!MJUlT
fesligU'lsvcrhiillciis
40 W) 80 8.4
7.9
8.2
7.9
8.2
6.2
5.3
3.9
5.3
3.9
1.35 1.49 2.10
Bei D = O, wenn die Ausblasrohre nicht in die Vertiefung der inneren Oberfläche der Spreizhaube
hineinragen, ist, gemäß der Tabelle, die Querfestigkeit größer als die Litngsfcstigkeit; aber wenn die Ausblasrohre
weiter in die Vertiefung der inneren Oberfläche der Spreizhaube eingeschoben werden, nähern sich die
Werte von Quer- und Längsfcstigkcil, und wenn D weiter anwächst, wird die Längsfestigkeit größer als die
Querfestigkeit. Bei D = 80 mm schließlich ist die Fjektor-Ausblasöffnung aus der Spreizhaube hervorgetreten,
so daß sich die selben Bedingungen ergeben, als ob keine Haube vorhanden wäre, so daß die
Längsfestigkeil viel größer als die Querfestigkeit wird.
12 Fasern wurden in einen einzelnen Ejektor bei einem Zuführungsdruck der Preßluft von 4 aiii hincingesogen,
ßm ein Gesamtgewicht von 160 dtex zu erhalten,
und auf einer mit 2 m/min bewegten Sammclfläche abgelagert. Der Innendurchmesser des Ausblasrohrcs
war 10 mm, und der untere Teil des Ausblasrohres war in eine Spreizhaube eingeführt, deren Hauptachse in
Breitenrichtung der Sammclflächr: angeordnet war und die eine innere Weile von 12 mm und einen öffnungswinkel
Θ = 16° hatte. Unter Verändern der Länge L und des Betrages D wurden Fasern auf der Sammelfläche
abgelagert und die Ansammlungsbreite gemessen. Die Ergebnisse sind auf der folgenden Tabelle
dargestellt.
Beziehungen zwischen L. D und der Ansammlungsbrcite
L mm
P mm
0
0
10 15
30
20 | 21 cm | 21 | 21 | 21 | 21 | 21 |
30 | 24 | 23 | 22,5 | 21.5 | 21 | 18 |
50 | 30 | 28 | 27 | 26 | 24 | 20 |
70 | 37 | 34 | 32 | 31 | 30 | 23 |
90 | "43 | "43 | "43 | "39 | 36 | 33 |
(großer, plötzlicher Geschwindigkeitsabfall ")
Wenn L kleiner als 30 mm ist. zeigt sich, nach dieser
Tabelle, selbst bei Änderung des Betrages D der Einführung des Ausblasrohres keine Änderung der
Ansammlungsbreite. Dann ist es nicht möglich, das Längsquerfestigkeits-Verhältnis eines Vliesstoffes zu
steuern. Ferner gibt es keine Änderung dar Ansammlungsbreite und der plötzliche Geschwindigkeitsabfall
ist so groß, daß keine zufriedenstellende Schicht gebildet wird, wenn L — 70 mm überschreitet selbst
wenn das Ausblasrohr mehr oder weniger tief in die Spreizhaube eingeführt wurde.
Aus dem vorhergehenden ergibt sich. daß. bei einem Innendurchmesser des Ausblasrohres von d = 10 mm
und falls die Spreizhaube einen Öffnungswinkel von 0=16° hat die optimale Länge L zwischen 30 mm und
70 mm liegt, d. h. sie ist um 3 bis 7mal so groß wie der
innere Durchmesser i/des Ejektor-Ausblasrohres.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zur Herstellung von langfaserigen Vliesstoffen, mit einer bewegbaren Sammelfläche, -, mit in einer oder mehreren Reihen quer zur Laufrichtung der Sammelfläche angeordneten pneumatischen Fadenabzugsdüsen und mit an jedem Düsenausgang angeordneten Spreizhauben, deren Seitenwände nur quer zur Laufrichtung der Sammel- in fläche nach außen divergieren und die einen inneren Eingangsquerschnitt aufweisen der dem äußeren Durchmesser des Ausblasrohrs der Fadenabzugsdüse entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Spreizhaube (5) eben sind, ■-. daß die Spreizhaube (5) relativ zum Ausblasrohr (3) in Blasrichtung verschiebbar ist, und daß eine Vorrichtung (7) zum Fixieren der Spreizhaube (5) in der eingestellten Relativlage vorgesehen ist. wobei die Gesamtlänge (L) der Spreizhaube (5) gleich der >n bei dem jjegebenen Neigungswinkel (8) der Seitenwände der Spreizhaube minimal erforderlichen Länge in der äußeren ausgefahrenen Stellung der Spreizhaube relativ zum Ausblasrohrende (4) ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52062615A JPS5851541B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 長繊維不織布の製造方法および装置 |
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---|---|
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---|---|---|---|
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FR (1) | FR2392159A1 (de) |
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DD253263A1 (de) * | 1986-10-06 | 1988-01-13 | Karl Marx Stadt Tech Textil | Vorrichtung zum herstellen von elementarfadenvliesstoff |
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DE2014249A1 (de) * | 1970-03-25 | 1971-10-14 | Metallgesellschaft AG, 6000 Frank fürt | Verfahren zur Herstellung verbesserter Wirrvliese |
US3734803A (en) * | 1971-09-28 | 1973-05-22 | Allied Chem | Apparatus for splaying and depositing nonwoven filamentary structures |
US3766606A (en) * | 1972-04-19 | 1973-10-23 | Du Pont | Apparatus for forwarding tow |
JPS5332424B2 (de) * | 1974-07-25 | 1978-09-08 |
-
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-
1978
- 1978-01-17 GB GB1830/78A patent/GB1577505A/en not_active Expired
- 1978-02-07 FR FR7803403A patent/FR2392159A1/fr active Granted
- 1978-05-19 DE DE2821823A patent/DE2821823C2/de not_active Expired
Also Published As
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---|---|
FR2392159A1 (fr) | 1978-12-22 |
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GB1577505A (en) | 1980-10-22 |
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