DE4103005C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses mit einer Kardentrommel, einer kontinuierlich bewegten, luftdurchlässigen Fangfläche für die von der Kardentrommel in einem Förderluftstrom abfliegenden Fasern, mit wenigstens einem auf der der Kardentrommel gegenüberliegenden Seite der Fang­ fläche an diese angeschlossenen Saugkasten und mit wenigstens einem Saugkanal zwischen der Kardentrommel und der Fangfläche, der zumindest angenähert radial an die Kardentrommel anschließt.

Zum Herstellen eines Faservlieses aus einem Vorvlies ist es bekannt (US-PS 3 641 628), das Vorvlies mit Hilfe einer Kardentrommel, der das Vorvlies über einen Mul­ deneinlaß zugeführt wird und die zur Vergleichmäßigung des aufgelösten Vorvlieses mit Arbeiter-Wenderwalzenpaaren zusammenarbeitet, in Einzelfasern aufzulösen und den durch die Einzelfasern gebildeten Faserbelag mittels eines zur Kardentrommel tangentialen Förderluftstrom es unter Fliehkraftwirkung abzublasen, um die Einzel­ fasern zur Vliesbildung auf einer kontinuierlich bewegten unterhalb der Kardentrommel angeordneten Fangfläche abzulagern, durch die hindurch der Förderluftstrom abge­ saugt wird. Obwohl durch den Kardiervorgang und durch die Vergleichmäßigung des aufgelösten Vorvlieses über die Arbeiter-Wenderwalzenpaare ein weitgehend gleich­ mäßiger Belag aus vereinzelten Fasern an der Abwurfstelle der Kardentrommel bereitgestellt werden kann, ist es mit solchen bekannten Vorrichtungen nicht möglich, gleichmäßige Vliese mit einem größeren Faserdurchsatz je Zeiteinheit herzustellen, weil mit der Anzahl der in der Zeiteinheit von der Karden­ trommel abzulösenden Fasern deren Bereitschaft zur Klumpen­ bildung ansteigt, was sich insbesondere bei Vliesen in nie­ drigeren Gewichtsbereichen störend auswirkt. Dazu kommt noch, daß die Fluglänge der Fasern zwischen dem Ablösebereich von der Kardentrommel und dem Auftreffbereich auf die unterhalb der Kardentrommel verlaufende Fangfläche zwangsläufig vom Durchmesser der Kardentrommel abhängt, so daß insbesondere bei größeren Arbeitsbreiten und den damit aus Festigkeits­ gründen erforderlichen größeren Durchmessern der Kardentrom­ meln vergleichsweise große Förderluftstrecken notwendig wer­ den, die wiederum eine erhöhte Verklumpungsgefahr mit sich bringen.

Um die Nachteile hinsichtlich der Faserablösung von der Kar­ dentrommel zu vermeiden, kann die Faserdichte des von der Kardentrommel abfliegenden Faserstromes beschränkt werden. Zu diesem Zweck ist es bekannt (US-PS 4 583 267), mehrere Kardentrommeln unmittelbar hintereinander anzuordnen, so daß die jeweils nachfolgenden Kardentrommeln das von der vorgela­ gerten Kardentrommel angeförderte Fasergut mit der Wirkung einer Arbeiterwalze auskämmen. Damit wird nur ein Anteil des Faserbelages von der jeweils vorgelagerten Kardentrommel durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln auf die Fangfläche abgeworfen. Diese Aufteilung des Faserbelages in mehrere Faserströme, die nacheinander von den einzelnen Kar­ dentrommeln abfliegen und auf eine besaugte Fangfläche auf­ gebracht werden, stellt nicht nur eine weitgehend störungs­ freie Förderung der Einzelfasern von der jeweiligen Karden­ trommel zur Fangfläche aufgrund der für die Faserströme be­ grenzten Faserdichte, sondern auch einen Ausgleich allen­ falls auftretender Ungleichmäßigkeiten in der Faservertei­ lung sicher. Das Vlies wird ja entsprechend den einzelnen in Bewegungsrichtung der Fangfläche hintereinander auf diese auftreffenden Faserströme mehrlagig aufgebaut. Diese vorteil­ hafte Vliesbildung wird allerdings mit einem konstruktiven Mehraufwand erkauft, weil mehrere Kardentrommeln hintereinander vorzusehen sind, wobei unvermeidbare Unregelmäßigkeiten, die sich bei der Übernahme eines Faser­ gutanteiles durch die jeweils nachfolgende Kardentrommel ergeben, durch zusätzliche Arbeiter-Wenderwalzenpaare ausgeglichen werden müssen. Abgesehen davon ist der Abstand der Fangfläche von dem engsten Spalt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kardentrommeln vom Trommeldurchmesser abhängig, was bei größeren Trommel­ durchmessern zu einer zunehmenden Neigung der Klumpenbildung der Fasern führt.

Darüber hinaus ist es bekannt (CH-PS 302 111), den Saugkanal, der die für einen herkömmlichen tangentialen Faserabflug übliche Länge aufweist, nicht tangential, sondern angenähert radial an die Kardentrommel anzuschließen, was gewisse Vorteile hinsichtlich der Faserablösung von der Kardentrommel mit sich bringen kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß mit einer solchen bekannten Vorrichtung die Verklum­ pungsgefahr für die von der Kardentrommel abfliegenden, im Saugkanal zur Fang­ fläche geleiteten Fasern nicht eingedämmt werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß nicht nur vorteilhafte Ablösebedingungen der Fasern von einer Kardentrommel sichergestellt, sondern auch Verklumpungen der Fasern vermieden werden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Länge des Saugkanals kleiner als der Radius der Kardentrommel ist.

Da der Faserbelag zumindest angenähert in radialer Richtung von der Trommel abgesaugt wird, kann die Länge der Förderluftstrecke den jeweiligen Anforderungen entsprechend unabhängig vom Trommeldurchmesser kleiner als der Trommelradius gewählt werden, so daß die durchschnittliche Flugbahn der Fasern auf ein Maß beschränkt werden kann, das eine Verklumpungsgefahr ausschließt. Durch die Maßnahme, die Länge des Saugkanals kleiner als den Radius der Kardentrommel zu wählen, was eine angenähert radiale Ausrichtung des Saugkanales gegenüber der Kardentrommel bedingt, kann somit eine weitgehend verklumpungsfreie Faserförde­ rung zur Fangfläche und damit eine sehr gleichmäßige Faserablage auf der Fang­ fläche sichergestellt werden.

Besonders vorteilhafte Bedingungen ergeben sich in weiterer Ausbildung der Erfin­ dung dadurch, daß zwischen der Kardentrommel und der Fangfläche in Umfangs­ richtung der Kardentrommel bzw. in Bewegungsrichtung der Fangfläche hinterein­ ander mehrere, zumindest angenähert radial an die Kardentrommel anschließende Saugkanäle vorgesehen sind. Der Faserbelag der Kardentrommel wird über die hintereinander angeordneten Saugkanäle in mehreren Faserströmen schichtweise in aufeinanderfolgenden Umfangsbereichen quer zur Trommeloberfläche von der Kar­ dentrommel abgesaugt, wobei für jeden dieser Faserströme die für eine ungestörte Faserförderung im Förderluftstrom vorteilhaften Voraussetzungen hinsichtlich der Beschränkung der Faserdichte ohne weiteres eingehalten werden können, so daß der aus vereinzelten Fasern gebildete Faserbelag der Kardentrommel ohne Verklum­ pungsgefahr in mehreren Faserströmen abgenommen und in Förderrichtung hinter­ einander auf eine kontinuierlich bewegte Fangfläche aufgebracht werden kann. Damit entfallen auch die sonst beim Übergang des Fasergutes von einer Kardentrommel auf eine nachfolgende Trommel unvermeidbaren Störeinflüsse.

Damit in jedem Saugkanal entsprechende Strömungsverhältnisse sichergestellt werden können, muß eine ausreichende Luftmenge für den Förderluftstrom zur Verfügung gestellt werden. Zu diesem Zweck kann jedem Saugkanal im Anschlußbe­ reich an die Kardentrommel wenigstens eine Zuluftöffnung zugeordnet sein. Über diese Zuluftöffnungen kann eine für eine störungsfreie Faserförderung erforderliche Luftmenge angesaugt werden. Die Anordnung der Zuluftöffnungen im Anschlußbe­ reich der Saugkanäle an die Kardentrommel bedingt dabei eine in Richtung der Saug­ kanäle umgelenkte Luftströmung unmittelbar im Anschluß an die Kardentrommel, was die störungsfreie Weiterleitung der von der Kardentrommel abgelösten Fasern mit dem Förderluftstrom sichert.

Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang dann, wenn die Zuluftöffnungen zumindest in den bezüglich der Drehrichtung der Karden­ trommel zulaufseitigen Kanalanschlußwänden vorgesehen sind, weil in diesem Fall der sich noch in einem Umfangsbereich der Kardentrommel ausbildende Förderluft­ strom die Ablösung der einzelnen Fasern von der Kardentrommel unterstützt.

Die Zuluftöffnungen im Bereich der Saugkanäle sollen für eine gleichmäßige Ver­ teilung der Förderluft über die Arbeitsbreite der Kardentrommel sorgen. Zu diesem Zweck könnten die Zuluftöffnungen beispielsweise in Form von Einzeldüsenreihen angeordnet sein. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich jedoch, wenn die Zuluftöffnungen als über die Arbeitsbreite der Kardentrommel durchgehende Ansaugschlitze ausgebildet sind. Es hat sich nämlich in überraschender Weise gezeigt, daß mit Hilfe solcher vergleichsweise schmaler Ansaugschlitze auch über größere Arbeitsbreiten eine ausreichend gleichmäßige Zuluftverteilung ohne zusätzli­ che Maßnahmen gewährleistet werden kann.

Zum Zuführen der Zuluft zu den Zuluftöffnungen könnten gesonderte Leitungen dienen. Der Raum zwischen den Wänden der Saugkanäle kann jedoch vorteilhaft als Zuluftkanal ausgenützt werden, so daß die seitlichen Kanalwände mit den zwischen ihnen vorgesehenen Abdeckungen einerseits gegenüber der Kardentrommel und anderseits gegenüber der Fangfläche diese Zuluftkanäle selbst bilden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses in einem schematischen Querschnitt,

Fig. 2 diese Vorrichtung ausschnittsweise in einem Schnitt durch die Saugkanäle in einem größeren Maßstab und

Fig. 3 eine vereinfachte Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung.

Die dargestellte Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlie­ ses aus einem Vorvlies besteht nach den Fig. 1 und 2 im we­ sentlichen aus einer eine Zahngarnitur aufweisenden Karden­ trommel 1, einer kontinuierlich bewegten, luftdurchlässigen Fangfläche 2 und aus mehreren in Umfangsrichtung der Karden­ trommel 1 bzw. in Bewegungsrichtung der Fangfläche 2 hinter­ einander angeordneten Saugkanälen 3, die zumindest angenä­ hert radial an die Kardentrommel anschließen. Auf der der Kardentrommel 1 gegenüberliegenden Seite der Fangfläche 2 ist ein Saugkasten 4 vorgesehen, der für die einzelnen Saug­ kanäle 3 durch Zwischenwände unterteilte Saugeinsätze 5 auf­ weist, so daß über die Saugeinsätze 5 ein entsprechender Strö­ mungsdurchgriff auf die Saugkanäle 3 erfolgt.

Das vorgelegte Vorvlies wird über ein Förderband 6 einem aus einem Muldentisch 7 und einer Einlaßwalze 8 bestehenden Mul­ deneinlaß der Kardentrommel 1 zugeführt, wobei das Vorvlies in Einzelfasern aufgelöst wird. Über in Umlaufrichtung der Kardentrommel 1 an den Muldeneinlaß anschließende Arbeiter- Wenderwalzenpaare 9 wird eine zusätzliche Vergleichmäßigung des Faserbelages erreicht, der in der Folge den Saugkanälen 3 zugefördert wird, die mit Abstand voneinander in Umfangs­ richtung aufeinanderfolgen. Die Saugströmung durch die ein­ zelnen Saugkanäle 3 bedingt ein schichtweises Absaugen der Einzelfasern des Faserbelages, die somit in einzelnen Faser­ strömen freifliegend nacheinander auf die Fangfläche 2 auf­ gebracht werden. Diese in Bewegungsrichtung der Fangfläche 2 hintereinander auf der Fangfläche 2 abgelagerten Faserströme weisen eine entsprechend geringe Faserdichte auf, die die Ge­ fahr von störenden Verklumpungen der Fasern innerhalb jedes Faserstromes ausschließt, zumal die Förderlänge der Saugka­ näle 3 vergleichsweise gering ist. Wegen der im Vergleich zu tangential von der Kardentrommel 1 abgeblasenen Fasern gerin­ gen Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Saugkanäle 3 werden die Fasern gleichmäßig ohne Vorzugsrichtung in einer Wirr­ lage auf der Fangfläche 2 abgelagert, wobei trotz eines ho­ hen Faserdurchsatzes ein sehr gleichmäßiges Vlies auch im Bereich niedriger Vliesgewichte gebildet wird. Das mehrlagig aufgebaute Vlies kann dann von einem Förderband übernommen und zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden. Einfache­ re Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn die Fangfläche 2 durch einen Förderabschnitt eines Austrags­ förderbandes 10 gebildet wird, weil in diesem Fall die sonst bei der Vliesübergabe von der Fangfläche auf einen Austrags­ förderer auftretenden Störeinflüsse vermieden werden. Das Fördertrum 11 des Austragsförderbandes 10 verläuft dabei außerhalb des Bereiches der Fangfläche 2 zumindest im wesent­ lichen horizontal, um in diesem Förderbereich ein Ansaugen zu vermeiden. Die Fangfläche 2 kann an sich in einer belie­ bigen Raumlage, also auch horizontal oder vertikal, verlau­ fen, weil ja das sich bildende Vlies an die Fangfläche an­ gesaugt wird.

Voraussetzung für eine gleichmäßige Faserablage auf der Fang­ fläche 2 ist naturgemäß eine störungsfreie Faserförderung innerhalb der Saugkanäle 3, was wiederum die Ausbildung ent­ sprechender Förderluftströme innerhalb der Saugkanäle 3 be­ dingt. Da die Möglichkeit der Luftzufuhr zwischen der Kar­ dentrommel 1 und der Kardenabdeckung beschränkt sind, werden den Saugkanälen 3 im Anschlußbereich an die Kardentrommel 1 Zuluftöffnungen 12 in Form von Ansaugschlitzen zugeordnet, die sich über die Arbeitsbreite der Kardentrommel 1 erstrec­ ken. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Zuluftan­ saugöffnungen 12 in den bezüglich der Drehrichtung der Kar­ dentrommel 1 zulaufseitigen Kanalanschlußwänden 13 vorge­ sehen sind, so daß der sich durch diese Ansaugöffnungen ausbildende Luftstrom aufgrund seiner Umlenkung in Richtung der Saugkanäle 3 die Faserablösung von der Kardentrommel 1 unterstützt.

Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, wird zwischen den seitlichen Kanalwänden und den zwischen diesen Kanalwän­ den vorgesehenen Abdeckungen gegenüber der Kardentrommel 1 ein Kanal 14 gebildet, der vorteilhaft als Zuluftkanal für die Zuluftansaugöffnungen 12 ausgenützt werden kann. Die trommelseitigen Abdeckungen bilden dabei die seitlichen Ka­ nalanschlußwände 13 mit den Luftansaugöffnungen 12.

In der Fig. 3 ist eine vereinfachte Konstruktion einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei der an Stelle von drei Saugkanälen lediglich ein Saugkanal 3 zwischen der Kardentrommel 1 und der Fangfläche 2 vorgesehen ist. Wie der Darstellung unmittelbar entnommen werden kann, kann die sich radial zur Kardentrommel 1 erstreckende Länge dieses Saugka­ nales 3 unabhängig vom Durchmesser der Kardentrommel 1 gewählt werden, so daß die freie Flugstrecke für die von der Karden­ trommel 1 abfliegenden, vereinzelten Fasern den jeweiligen An­ forderungen entsprechend vorgewählt werden kann. Da die Breite des Saugkanales 3 an die Umfangslänge des Ablösebe­ reiches der Fasern von der Kardentrommel 1 angepaßt ist, stellt sich ein fortschreitendes Absaugen des Faserbelages der Kardentrommel 1 über die Dicke des Faserbelages entlang des Ablösebereiches mit dem Vorteil ein, daß gegenüber einer tangentialen Faserabsaugung eine erheblich größere Aufstreu­ länge erzielt wird, die aufgrund der geringeren Faserdichte im Bereich des Förderluftstromes eine geringe Neigung zur Verklumpung der Fasern mit sich bringt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses mit einer Kardentrommel, einer kontinuierlich bewegten, luftdurchlässigen Fangfläche für die von der Kardentrommel in einem Förderluftstrom abfliegenden Fasern, mit wenigstens einem auf der der Kardentrommel gegenüberliegenden Seite der Fangfläche an diese angeschlossenen Saugkasten und mit wenigstens einem Saugkanal zwischen der Kardentrommel und der Fangfläche, der zumindest angenähert radial an die Kardentrommel anschließt dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Saugkanals (3) kleiner als der Radius der Kardentrommel (1) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kardentrommel (1) und der Fangfläche (2) in Umfangsrichtung der Kardentrommel (1) bzw. in Bewegungsrichtung der Fangfläche (2) hintereinander mehrere, zumindest angenähert radial an die Kardentrommel (1) anschließende Saugkanäle (3) vor­ gesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Saugkanal (3) im Anschlußbereich an die Kardentrommel (1) wenigstens eine Zuluftöff­ nung (12) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft­ öffnungen (12) zumindest in den bezüglich der Drehrichtung der Kardentrommel (1) zulaufseitigen Kanalanschlußwänden (13) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft­ öffnungen (12) als über die Arbeitsbreite der Kardentrommel (1) durchgehende Ansaugschlitze ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den seitlichen Kanalwänden an die Zuluftöffnungen (12) anschlie­ ßende Zuluftkanäle (14) gebildet sind.