DE3832859C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstel len eines Faservlieses, bestehend aus in Durchlaufrichtung eines Vorvlieses unmittelbar aufeinanderfolgenden, gleich sinnig rotierenden, gezahnten Kardentrommeln, von denen je weils die in Durchlaufrichtung des Vorvlieses nachgeordnete Kardentrommel für die vorgelagerte Kardentrommel eine Arbei terwalze bildet, und aus jeweils in den Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln reichenden Abwurfkanälen für die von den Kardentrommeln unter Fliehkraftwirkung abfliegen den, auf eine luftdurchlässige, besaugte und kontinuierlich bewegte Fangfläche auftreffenden Fasern des Vorvlieses.The invention relates to a device for manufacturing len of a nonwoven fabric, consisting of in the direction of flow of a pre-fleece immediately consecutive, the same sensibly rotating, toothed card drums, each of which because the downstream one in the direction of flow of the preliminary fleece Card drum for the upstream card drum one job terwalze forms, and each in the gusset area Ejector channels between the card drums for the fly away from the cardboard drums under centrifugal force the, on an air-permeable, suctioned and continuous fibers of the fleece striking the catching surface.
Aufgrund der bei Vorrichtungen dieser Art (AT-PS 3 79 619) unmittelbaren Aufeinanderfolge der Kardentrommeln können die jeweils nachfolgenden Kardentrommeln das von der vorgelager ten Kardentrommel angeförderte Fasermaterial mit der Wirkung einer Arbeiterwalze auskämmen, so daß die nicht ausgekämmten Fasern unmittelbar nach dem Auskämmvorgang auf die Fang fläche abgeschleudert werden. Damit wird nicht nur eine her vorragende Auflösung des Vorvlieses erzielt, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, das Vorvlies in einfacher Weise in mehrere Faserteilströme aufzuteilen. Jede nachfolgende Kardentrommel bewirkt ja einen zusätzlichen Auskämmvorgang, der Fasermaterial für wenigstens einen weiteren Teilstrom bereitstellt. Der von jeder Kardentrommel abfliegende Faser teilstrom kann folglich bei einem vergleichsweise großen Materialdurchsatz durch die Vorrichtung eine geringe Faser dichte aufweisen, was im Zusammenhang mit dem mehrlagigen Aufbringen der Fasern eine Voraussetzung für eine hohe Vliesgleichmäßigkeit darstellt, die allerdings nur dann er reicht werden kann, wenn für eine störungsfreie und gleich mäßige Faserablage auf der Fangfläche gesorgt wird. Das Vor sehen von Abwurfkanälen zwischen den Kardentrommeln und der Fangfläche hat zwar eine Beruhigung des Förderluftstromes für die Fasern mit sich gebracht, doch ist eine solche Be ruhigung des Förderluftstromes nicht für alle Anforderungen hinreichend, um eine gleichmäßige Faserablage im Mündungsbe reich der Abwurfkanäle sicherzustellen. In diesem Zusammen hang ist beispielsweise zu berücksichtigen, daß die Unregel mäßigkeiten bei der Faserablösung von der gegen den jeweili gen Abwurfkanal drehenden Kardentrommel einen gleichmäßigen Faserflug zur Fangfläche beeinträchtigen.Because of devices of this type (AT-PS 3 79 619) immediate succession of card drums can each subsequent card drum that from the upstream ten card drum conveyed fiber material with the effect Comb out a worker roller so that the uncombed ones Fibers on the catch immediately after combing out be thrown out. It doesn't just make one excellent dissolution of the previous fleece achieved, but also created the possibility of the pre-fleece in a simple manner to divide into several partial fiber streams. Each subsequent one Card drum causes an additional combing process, the fiber material for at least one further partial stream provides. The fiber flying from each card drum partial flow can consequently with a comparatively large Material throughput through the device is a low fiber have density, which is related to the multilayer Applying the fibers is a prerequisite for high Nonwoven uniformity represents, but only then can be enough if for a trouble-free and equal moderate fiber placement is ensured on the catching surface. The before see from discharge channels between the card drums and the The catching surface has a calming effect on the conveying air flow brought with it for the fibers, but such a Be Calibration of the conveying air flow does not meet all requirements sufficient to ensure even fiber placement in the muzzle ensure the discharge channels. In this together hang, for example, that the irregularity moderation in the fiber detachment from against the respective card drum rotating towards the discharge channel Affect fiber flight to the catching surface.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß die von den Kardentrommeln abgeschleuder ten Fasern mit einer großen Gleichmäßigkeit auf der Fangflä che abgelagert werden können, und zwar in einer Wirrlage ohne Vorzugsrichtung.The invention is therefore based on the object, a Vorrich tion of the type described above with simple means to improve that thrown off the cardboard drums fibers with great uniformity on the catching surface che can be deposited, and in a mess without preferred direction.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß sich die Abwurfkanäle in einem zu den Trommelachsen senkrechten Längsschnitt zunächst in Faserabwurfrichtung düsenartig ver jüngen und dann gegen die Fangfläche hin nach Art eines Diffusors erweitern.The invention solves the problem in that the discharge channels in a perpendicular to the drum axes Longitudinal section first in the direction of the fiber throw-off ver rejuvenate and then against the catching surface in the manner of a Extend diffuser.
Die düsenartige Verjüngung der Abwurfkanäle im Anschluß an den Ablösebereich der Fasern von der jeweils in den Abwurf kanal drehenden Kardentrommel bedingt zufolge der Vergröße rung der Strömungsgeschwindigkeit des Förderluftstromes einen Richteffekt auf die sich von der Kardentrommel ab lösenden Fasern, so daß sich Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Faserablösung nicht störend auf die Faserverteilung über den Querschnitt der Abwurfkanäle auswirken können. Die mit der düsenartigen Verjüngung der Abwurfkanäle verbundene Bündelwirkung auf die Fasern unterstützt allerdings die Ab lage der Fasern in einer Vorzugsrichtung quer zur Bewegungs richtung der Fangfläche, weil eben eine Faserausbreitung in der Bewegungsrichtung der Fangfläche durch die Verjüngung beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde erweitern sich die Abwurfkanäle im Anschluß an die düsenartige Verjüngung wieder zur Fangfläche hin, so daß ein Diffusor gebildet wird, der eine regellose Ablagerung der Fasern auf der Fangfläche sicherstellt. Da somit die nicht zu vermeidenden Unregelmäßigkeiten bei der Faserablösung von der in den Ab wurfkanal drehenden Kardentrommel nicht auf den Diffusorbe reich unmittelbar oberhalb der Fangfläche durchgreifen können, wird für eine ungestörte Faserablage ohne Vorzugs richtung gesorgt, was eine wesentliche Voraussetzung für ein gleichmäßiges Wirrfaservlies ist.The nozzle-like taper of the discharge channels after the peeling area of the fibers from each in the dropping channel rotating card drum due to the enlargement tion of the flow rate of the conveying air flow a straightening effect on itself from the card drum loosening fibers, so that there are irregularities with regard the fiber detachment does not interfere with the fiber distribution can affect the cross-section of the discharge channels. The associated with the nozzle-like tapering of the discharge channels However, the bundle effect on the fibers supports the Ab the fibers lay in a preferred direction transverse to the movement direction of the catch area, because fiber propagation in the direction of movement of the catching surface through the taper is affected. For this reason, the Ejector channels following the nozzle-like taper back towards the catching surface, so that a diffuser is formed which is a random deposition of the fibers on the Ensures catch area. Because therefore the unavoidable Irregularities in the fiber detachment from that in the Ab card drum rotating on the diffuser basket reach through directly above the catch area can for an undisturbed fiber storage without preference direction, which is an essential requirement for a uniform random fiber fleece is.
In der AT-PS 3 24 893 wird zwar ebenfalls das Problem einer gleichmäßigen Faserablage auf einer besaugten Fangfläche angesprochen, doch wird zur Lösung dieser Aufgabe die Ausbildung des Bodens des Förderkanales als Tragflügelprofil vorgeschlagen, um die Strömungsverhältnisse in dem Förderkanal zu verbessern. Diese Maßnahme führt gemäß Seite 3, Zeilen 33 bis 35, dazu, daß die Fasern die ihnen an einem Umlenkrohr erteilte Geschwindigkeit beibehalten und nicht der Wirbelung von Wirbeln ausgesetzt werden.In AT-PS 3 24 893, the problem of a uniform is also Fiber storage addressed on a suctioned catch area, but the solution to this task is the formation of the soil the conveyor channel proposed as a wing profile, to improve the flow conditions in the delivery channel. According to page 3, lines 33 to 35, this measure leads to to the fact that the fibers gave them to a deflection tube Maintain speed and not the swirl of vortices get abandoned.
Bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung treten schon deshalb nicht vergleichbare Ablösebedingungen für die Fasern von der jeweiligen Kardentrommel auf, weil diese Fasern durch den engsten Spalt zwischen zwei unmittelbar benachbarten Kardentrommeln hindurchtreten müssen, was das in der AT-PS 3 24 893 angesprochene Zuführen eines Förderluftstromes zur Ablösestelle ausschließt. Gemäß dem Patentanspruch wird vielmehr durch eine düsenartige Verjüngung des jeweiligen Abwurfkanales eine Beschleunigungsstrecke geschaffen, um auf die Fasern einen Richteffekt auszuüben, der zwar die Faserablösung unterstützt, einer Faserablage auf der Fangfläche ohne Vorzugsrichtung jedoch entgegensteht. Diese Richtwirkung wird daher durch eine Verzögerungsstrecke im Bereich einer diffusorartigen Erweiterung des jeweiligen Abwurfkanales aufgehoben, so daß durch die vorgesehenen Maßnahmen tatsächlich ein Wirrvlies ohne Vorzugsausrichtung der gleichmäßig abgelegten Fasern erhalten wird.In a generic device, therefore, occur not comparable peeling conditions for the fibers from the respective card drum because these fibers through the narrowest gap between two immediately adjacent card drums have to pass through what was mentioned in AT-PS 3 24 893 Excludes supply of a conveying air flow to the separation point. According to the Rather, claim is through a nozzle-like Tapering the respective discharge channel an acceleration section created a straightening effect on the fibers exercise that supports fiber detachment, a fiber tray on the catching surface with no preferred direction however stands in the way. This directivity is therefore due to a delay line in the area of a diffuser Expansion of the respective discharge channel canceled so that the planned measures actually make a tangled fleece without preferential alignment of the evenly laid fibers is obtained.
Bei der AT-PS 3 24 893 weist der Förderkanal keine düsenartige Verjüngung auf. Der wohl nur senkrecht zur Strömungsrichtung zu messende Strömungsquerschnitt des Förderkanales verjüngt sich im Einlaufbereich des Förderkanales keineswegs düsenartig, wie dies der Fig. 2 wohl unmittelbar entnommen werden kann. Durch das Tragflügelprofil des Förderkanalbodens wird im wesentlichen eine Angleichung an den die gegenüberliegende Kanalwand fortsetzenden Trommelabschnitt erreicht, so daß sich ein weitgehend konstanter Einlaufquerschnitt ergibt. Eine Düse würde auch dem angestrebten Ziel einer Beibehaltung der Geschwindigkeit der Fasern widersprechen. Erst durch die Kombination einer Beschleunigungsstrecke und einer anschließenden Verzögerungsstrecke wird der angestrebte Effekt einer gleichmäßigen Faserablage ohne Vorzugsrichtung erreicht.In the case of AT-PS 3 24 893, the delivery channel has no nozzle-like taper. The flow cross-section of the delivery channel, which is probably only to be measured perpendicular to the direction of flow, in no way tapers in the inlet area of the delivery channel, as can be seen directly from FIG. 2. The airfoil profile of the conveyor channel floor essentially achieves an approximation to the drum section which continues the opposite channel wall, so that a largely constant inlet cross section results. A nozzle would also contradict the goal of maintaining the speed of the fibers. Only by combining an acceleration section and a subsequent deceleration section can the desired effect of a uniform fiber placement without a preferred direction be achieved.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses ausschnittsweise in einem schematischen Vertikalschnitt gezeigt.In the drawing, the subject of the invention is for example shown, namely a device according to the invention for producing a nonwoven fabric in sections in one schematic vertical section shown.
Bei der dargestellten Vorrichtung wird ein Vorvlies über einen in herkömmlicher Weise aus einer Zuführwalze und einem Muldentisch bestehenden Materialeinlaß mehreren unmittelbar aufeinanderfolgend nebeneinandergereihten, gleichsinnig ro tierenden Kardentrommeln zugeführt, von denen drei darge stellt und mit den Bezugszeichen 1, 2 und 3 versehen sind. Unterhalb dieser Kardentrommeln 1, 2, 3 erstreckt sich eine Fangfläche 4 in Form eines umlaufenden Förderbandes, das luftdurchlässig ausgebildet ist und über einen Saugkasten 5 besaugt wird. Die Kardentrommeln 1, 2 und 3 weisen gegenüber der Fangfläche 4 Abdeckungen 6 auf, zwischen denen Abwurf kanäle 7 gebildet werden, die in den der Fangfläche 4 zuge kehrten Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln 1, 2, 3 reichen. In the device shown, a nonwoven fabric is fed via a material inlet consisting of a feed roller and a tray table in a conventional manner to a plurality of immediately consecutive, co-rotating card drums, three of which represent Darge and are provided with the reference numerals 1 , 2 and 3 . Below these card drums 1 , 2 , 3 extends a catch surface 4 in the form of a rotating conveyor belt which is designed to be air-permeable and is suctioned via a suction box 5 . The carding drums 1 , 2 and 3 have 4 covers 6 with respect to the catching surface, between which discharge channels 7 are formed which extend into the gusset area facing the catching surface 4 between the carding drums 1 , 2 , 3 .
Damit einerseits die Luftströmung in den Abwurfkanälen 7 hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit auf die Abwurfgeschwin digkeit der Fasern abgestimmt werden kann und anderseits die Fasern während des Ablösens von den Kardentrommeln 1, 2, 3 von einem Förderluftstrom erfaßt werden, sind auf der der Fangfläche 4 gegenüberliegenden Seite der Kardentrommeln 1, 2 und 3 Blas düsen 8 vorgesehen, deren Blasluft durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln 1, 2, 3 hindurch in die Abwurfkanäle 7 strömt.So that on the one hand the air flow in the discharge channels 7 can be matched in terms of their speed to the discharge speed of the fibers and, on the other hand, the fibers are detected by a conveying air stream during the detachment from the card drums 1 , 2 , 3 , are on the side opposite the catching surface 4 Carding drums 1 , 2 and 3 blowing nozzles 8 are provided, the blowing air of which flows through the narrowest gap between the carding drums 1 , 2 , 3 and into the discharge channels 7 .
Wegen der unmittelbaren Aufeinanderfolge der Kardentrommeln 1, 2 und 3 bildet die jeweils nachfolgende Kardentrommel eine Arbeiterwalze für die vorgelagerte Kardentrommel. Das der Kardentrommel 1 zugeführte Vorvlies wird folglich von der gleichsinnig rotierenden Kardentrommel 2 zu einem Teil ausgekämmt, wobei das nicht von der Kardentrommel 2 erfaßte Fasermaterial in den Abwurfkanal 7 zwischen den Kardentrom meln 1 und 2 abgeschleudert und mit Hilfe eines durch die Fangfläche 4 abgesaugten Förderluftstromes auf die Fang fläche 4 aufgetragen wird. Das über die Kardentrommel 2 weitergeförderte Fasermaterial wird im Bereich der Karden trommel 3 wiederum in einen abzuwerfenden Teilstrom und in einen weiterzuförderden Teilstrom geteilt, der durch eine weitere Kardentrommel noch einmal geteilt werden kann, um das Vlies aus mehreren Faserteilströmen mit jeweils geringer Faserdichte aufzubauen.Because of the direct succession of card drums 1 , 2 and 3 , the following card drum forms a worker roller for the upstream card drum. That of the carding drum 1 supplied preliminary fleece is thus combed out by the co-rotating carded drum 2 to a portion, wherein the non-detected by the carded drum 2 fiber material in the discharge channel 7 formulas between the Kardentrom centrifuged 1 and 2 and by means of an aspirated through the trap surface 4 of the conveying air stream on the catching surface 4 is applied. The further conveyed via the card drum 2 fiber material in the card drum 3 is in turn divided into a partial stream to be discarded and a partial flow to be conveyed, which can be divided again by another card drum to build up the fleece from several partial fiber streams, each with low fiber density.
Damit die Auflösung des Vorvlieses erhöht werden kann, sind jeder der Kardentrommeln 1, 2 und 3 auf der der Fangfläche abgekehrten Umfangsseite je eine Arbeiterwalze 9 und eine Wenderwalze 10 zugeordnet. Durch die Arbeiterwalze 9 wird ein Teil des Faserbelages der Kardentrommel ausgekämmt, wo bei das von der Arbeiterwalze 9 erfaßte Fasergut durch die Wenderwalze 10 übernommen und wieder der Kardentrommel zuge führt wird. Der Faserbelag der einzelnen Kardentrommeln 1, 2, 3 er fährt daher bereits vor seiner Zuführung zu der nachfolgen den Kardentrommel eine Auflösung, und zwar unter gleichzei tiger Vergleichmäßigung vorhandener Unregelmäßigkeiten in der Faserverteilung.So that the dissolution of the pre-fleece can be increased, each of the card drums 1 , 2 and 3 is assigned a worker roller 9 and a turning roller 10 on the circumferential side facing away from the catching surface. Through the worker roller 9 , part of the fiber covering of the card drum is combed out, where the fiber material captured by the worker roller 9 is taken over by the turning roller 10 and the card drum is fed again. The fiber covering of the individual card drums 1 , 2 , 3 it therefore drives a resolution before it is fed to the succeeding card drums, with simultaneous equalization of existing irregularities in the fiber distribution.
Um innerhalb der Abwurfkanäle 7 für eine gleichmäßige Ablage der abgeschleuderten Fasern auf der Fangfläche 4 zu sorgen, sind die die Abwurfkanäle 7 in Bewegungsrichtung der Fang fläche 4 begrenzenden Kanalwände 11 gegeneinander vorgewölbt, so daß sich in dem dargestellten Axialschnitt zunächst eine düsenartige Verjüngung der Abwurfkanäle 7 bis zu einem klein sten Querschnitt ergibt, von dem aus sich die Abwurfkanäle 7 wieder nach Art eines Diffusors gegen die Fangfläche 4 hin erweitern. Die mit der düsenartigen Verengung des Kanal querschnittes verbundene Bündelwirkung auf die von den Kar dentrommeln 1, 2, 3 in die Abwurfkanäle 7 abgeschleuderten Fasern gleicht die nicht zu vermeidenden Unregelmäßigkeiten bei der Faserablösung von den Kardentrommeln 1, 2, 3 aus. Nach der Auf fächerung des Faserstromes im Bereich der diffusorartigen Kanalerweiterung kann somit eine gleichmäßige Faservertei lung im Mündungsbereich der Abwurfkanäle 7 erzwungen werden, ohne bei der Faserablage eine Vorzugsrichtung quer zur Be wegungsrichtung der Fangfläche 4 befürchten zu müssen.In order to provide within the discharge channels 7 for an even placement of the detached fibers on the collection surface 4, the discharge channels 7 in the direction of movement of the catch surface 4 defining channel walls 11 against one another to bulge, so that in the shown axial section, first a nozzle-like tapering of the ejection channels 7 up to a smallest cross-section, from which the discharge channels 7 expand again in the manner of a diffuser against the catching surface 4 . The bundle effect associated with the nozzle-like narrowing of the channel cross section on the fibers thrown out of the card drum 1 , 2 , 3 into the discharge channels 7 compensates for the unavoidable irregularities in the fiber detachment from the card drum 1 , 2 , 3 . After fanning out the fiber stream in the area of the diffuser-like channel extension, a uniform fiber distribution in the mouth area of the discharge channels 7 can thus be forced without having to fear a preferred direction transverse to the direction of movement of the catching surface 4 in the fiber deposit.
Voraussetzung für die gleichmäßige Faserablage auf der Fang fläche 4 ist allerdings, daß der durch die Fangfläche 4 ange saugte Luftstrom über den Mündungsquerschnitt der Abwurf kanäle 7 entsprechend verteilt ist. Um in diesem Bereich ge gebenenfalls auftretende Störeinflüsse zu vermeiden, kann auf der den Kardentrommeln 1, 2 und 3 abgekehrten Seite der Fangfläche 4 im Bereich der Abwurfkanäle 7 jeweils eine Leit wand vorgesehen sein, die den durch die Fangfläche 4 ange saugten Luftstrom innerhalb der vorgesehenen Saugkanäle 12 des Saugkastens 5 in zwei Teilströme unterteilt, so daß über die sich quer zur Fangfläche 4 erstreckende Leitwand die Ver teilung des durch die Fangfläche 4 angesaugten Luftstromes in Bewegungsrichtung der Fangfläche 4 beeinflußt und eine gleichmäßige Luftdurchtrittsgeschwindigkeit durch die Fang fläche 4 über den gesamten Mündungsbereich der Abwurfkanäle 7 sichergestellt werden kann.Prerequisite for uniform fiber deposition on the receiving surface 4 is, however, that the attached through the trap surface 4 sucked flow of air over the orifice cross-section of the discharge channels 7 is distributed accordingly. In order to avoid any interference that may occur in this area, a guide wall can be provided on the card drums 1 , 2 and 3 facing away from the catching surface 4 in the region of the discharge channels 7 , which guide the air flow sucked through the catching surface 4 within the intended range suction ducts 12 the suction box 5 is divided into two partial flows, so that on the extending transverse to the catch surface 4 baffle the Ver distribution of sucked by the trap surface 4 of the air flow in the direction of movement of the catch surface 4 affected, and a uniform air passage rate through the circumferential surface 4 over the entire mouth area the discharge channels 7 can be ensured.
Zur Einstellung einer gewünschten Luftströmung durch die Fangfläche 4 im Bereich der einzelnen Abwurfkanäle 7 können die Leitwände als Steuerklappen 13 ausgebildet werden, die im Bereich ihres der Fangfläche 4 zugekehrten Randes um eine parallel zur Fangfläche 4 verlaufende Drehachse 14 drehver stellbar gelagert sind, um in den durch die Steuerklappen 13 voneinander getrennten Abschnitten der Saugkanäle 12 unter schiedliche Strömungsverhältnisse zu schaffen.To a desired air flow setting by the intercepting surface 4 in the region of the individual discharge channels 7 the baffles may be formed as a control flap 13, the facing in the region of the catch surface 4 edge are drehver rotatably adjustable about an axis extending parallel to the catch face 4 of the axis of rotation 14, to enter the to create separate sections of the suction channels 12 under different flow conditions by the control flaps 13 .
Eine weitere Einstellmöglichkeit wird dadurch erhalten, daß die Drehachsen 14 der Steuerklappen 13 in zur Fangfläche 4 parallelen Führungen 15 verschiebbar gehalten sind.Another setting option is obtained in that the axes of rotation 14 of the control flaps 13 are slidably held in guides 15 parallel to the catching surface 4 .
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