DE68906355T2

DE68906355T2 - Vorrichtung zum gleichmaessigen verteilen von durch luft transportierten fasern, z.b. zellulosefasern.

Info

Publication number: DE68906355T2
Application number: DE8989850398T
Authority: DE
Inventors: Hansen Kjell
Original assignee: Molnlycke Vafveri AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2009-11-15
Also published as: HU209104B; SE8804118D0; SE469126B; HU896539D0; DK89891A; EP0444075A1; FI92681B; DE68906355D1; EP0369975A1; FI912318A0; AU630125B2; US5147155A; HUT57148A; JP2995227B2; WO1990005689A1; EP0369975B1; AU4510089A; ZA898360B; NO911863L; NO911863D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzielung einer gleichförmigen Verteilung in der Luft schwebender Fasern, beispielsweise Zellulosefasern, im Auslaß einer für den Lufttransport von Fasern vorgesehenen Leitung, wobei die Vorrichtung in dem Auslaß angeordnet ist.
Bei der Herstellung von Absorptionskörpern werden nach üblicher Praxis in der Luft schwebende Zellulosefasern in eine Vakuumform eingesaugt, die mit einem luftdurchlassigen Boden versehen ist, unter Zuhilfenahme eines Unterdrucks, und zwar so, daß die Form gefüllt und sichergestellt wird, daß die Fasern darin festgehalten werden. Der in der Form ausgeformte Absorptionskörper wird zum momentanen Zeitpunkt einer weiteren Behandlung unterworfen, beispielsweise weiter verdichtet, um seine Eigenschaften zu verbessern. Weiterhin ist es bekannt, Absorptionskdrper herzustellen, die aus zwei Unterkörpern unterschiedlicher Dichte bestehen, um so die Gesamtabsorption und die Flüssigkeitsverteilungseigenschaften des absorbierenden Körpers zu verbessern.
Unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten wird deutlich, daß wachsende Anforderungen an die Homogenität der erzeugten Absorptionskörper gestellt werden, und daß lokale Änderungen der Dichte, beispielsweise infolge einer Ansammlung der in eine Form eingebrachten, in der Luft schwebenden Fasern, nicht in gleichem Maße wie bisher toleriert werden können.
Daher ist es zur Erzeugung homogener Absorptionskörper unbedingt erforderlich, daß die einer Vakuumform zugeführten, in der Luft schwebenden Fasern gleichmäßig in dem Luftstrom verteilt sind, welcher die Fasern trägt. Unglücklicherweise wird dies im Falle heutiger Lufttransportleitungen nicht erreicht, in welchen sich Faseransammlungen ausbilden, die in einigen Fällen die Größe von Tennisbällen erreichen, abhängig von den Längen der betreffenden Leitungen und der Art und Weise, in welcher die Leitungen verlegt und angeordnet sind, vom Feuchtigkeitsgehalt und so weiter.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Lösung des voranstehend genannten Problems durch Anbringung, im Auslaß einer Lufttransportleitung, einer Vorrichtung, welche jegliche Zusammenballungen auflösen kann, die sich bilden können, und sicherstellen kann, daß die in der Luft schwebenden Fasern gleichförmig verteilt sind, wenn sie die Leitung verlassen.
Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, welche mehrere gleiche und konzentrisch angeordnete kreisförmige Rotoren und mehrere halbkreisförmige Statoren aufweist, die zwischen den Rotoren an der Auslaßseite der Vorrichtung angeordnet sind. Da die Durchflußfläche an der Auslaßseite der Vorrichtung durch das Vorhandensein der Rotoren und Statoren drastisch verringert ist, wird die Geschwindigkeit des Luftstroms während seines Durchgangs durch den Auslaß der Vorrichtung wesentlich erhöht. Dieser Geschwindigkeitsanstieg erzeugt zusammen mit der Drehbewegung der Rotoren eine Turbulenz in dem Luftstrom innerhalb der Vorrichtung, wobei diese Turbulenz sich entweder darin auswirkt, direkt Faserzusammenballungen aufzulösen, oder die Fasern mit höherer Geschwindigkeit zum Auftreffen gegen die Rotor- oder Statorwände zu veranlassen.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Rotor zeigt, der ein Teil der erfindungsgemäße Vorrichtung bildet;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht auf der Linie II-II in Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Stator zeigt, der ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer gemäß der Erfindung aufgebauten Vorrichtung ist; und
Fig. 5 eine Teilansicht in einer Richtung von der Auslaßseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Richtung auf ihre Einlaßseite ist.
Die Fig. 1 und 2 stellen einen kreisförmigen Rotor 1 dar, welcher ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Rotorumfangs sind mit turbulenzerzeugenden Elementen versehen, welche im Falle der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform die Form von Rippen 2 haben, die sich vom Rand des Rotors in Richtung auf dessen Zentrum erstrecken. Die Radialabmessung der Rippen ist im wesentlichen gleich einem Viertel des Radius. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Rotors sind weiterhin mit Versteifungsrippen 3 versehen, die sich radial von der Rotornabe 4 aus zum nach innen gerichteten Ende der turbulenzerzeugenden Rippen 2 erstrecken.
Fig. 3 stellt einen Stator 6 dar, der ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet und eine halbkreisförmige Form aufweist. Auch der Stator 6 weist sich radial erstreckende Rippen auf, die auf seinem Umfang vorgesehen sind, wobei diese Rippen durch die Bezugsziffer 7 bezeichnet sind und dieselbe Form aufweisen wie die turbulenzerzeugenden Rippen 2 auf dem Rotor 1. An beiden Enden des Stators ist eine jeweilige Befestigungseinrichtung 8 vorgesehen, welche es in dem gezeigten Fall ermöglicht, daß der Stator fest an vertikale Stangen angeklemmt werden kann.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Rotoren 1 und Statoren 6 aufweist, die zwischen den Rippen angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Rippen 2 und 7 der Rotoren bzw. Statoren beträgt vorzugsweise 2 in. Die Rotoren sind auf einer Welle 9 über eine geeignete Befestigungseinrichtung angebracht, beispielsweise durch eine Keil- oder Wellenkeilverbindung. Die Welle 9 wird durch einen (nicht gezeigten) Antrieb in Drehung versetzt, beispielsweise durch ein Riemengetriebe, welches mit der Ausgangswelle eines Elektromotors verbunden ist. Die Rotoren können mit einer Drehzahl zwischen 3000 und 5500 U/min gedreht werden.
Wie voranstehend erwähnt, ist die Einlaßseite der Vorrichtung mit dem Auslaß einer Leitung 10 verbunden, die zum Transport in der Luft schwebender Fasern gedacht ist, und die Auslaßseite der Vorrichtung ist mit dem Einlaß einer Faserzulieferungskammer verbunden, aus welcher in der Luft schwebende Fasern in Vakuumformen hineingesaugt werden.
Fig. 5 ist eine Teilansicht, welche zeigt, daß die aufeinanderfolgend gestapelten Statoren 6 Seitenwandabschnitte der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden. Diese Seitenwandabschnitte sind mit Nuten oder Kanälen 10 versehen, wie dies in den Fig. 3 und 5 dargestellt ist.
Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise.
Als Ergebnis einer Druckdifferenz fließt die Luft von der Transportleitung 10 durch die Vorrichtung und in den Einlaß 10 der Faserzulieferungskammer. Da die Durchflußflache der Vorrichtung auf ihrer Auslaßseite erheblich kleiner ist als auf der Einlaßseite der Vorrichtung, infolge des Vorhandenseins der Rotoren 1 und Statoren 6, steigt die Geschwindigkeit der Luft in dem Bereich der stationären Statoren 6 wesentlich an. Wenn sich die Rotoren mit hoher Drehzahl drehen, so wird in diesem Bereich der Vorrichtung eine starke Turbulenz erzeugt. Diese Turbulenz ist wirksam zur Auflösung irgendwelcher Faseransammlungen, die in der Luft/Fasermischung enthalten sind, die aus der Transportleitung ankommt, wobei eine derartige Auflösung direkt oder indirekt durch Stöße mit hoher Geschwindigkeit der Faseransammlungen gegen die Wände der Rotoren oder Statoren bewirkt wird. Die Drehbewegung der Rotoren gibt darüber hinaus den Fasern eine Geschwindigkeitskomponente, die in der Richtung der Rotordrehung wirkt, und daher verteilen sich die Fasern bei ihrem Austritt aus der Vorrichtung am Umfang gleichmäßig. Eine gleichförmige Verteilung der Fasern in einer Axialrichtung wird durch die lokalen Luftwirbel erzielt, die an der Auslaßseite der Vorrichtung unmittelbar außen des Umfangs der sich schnell drehenden Rotoren erzeugt werden.
Die Breite des Spaltes zwischen den Statoren und Rotoren wird selbstverständlich hauptsächlich in Abhängigkeit von den Abmessungen der Fasern gewählt. Versuche haben ergeben, daß ein Spalt von 2 mm im Falle von Zellulosefasern gute Ergebnisse bringt. Zwar sind engere Spalte möglich, jedoch werden die dann erforderlichen Vorrichtungen zur Handhabung der Luft/Fasermischung, die durch die Transportleitung mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 30 m/sec fließt, zu voluminös und schlecht handhabbar, infolge der Tatsache, daß die Durchflußkapazität der erfindungsgemäßen Vorrichtung dann relativ klein ist. Spaltbreiten von bis zu 3 mm führen ebenfalls zu akzeptablen Werten für die Faserverteilung in der aus der Vorrichtung austretenden Luft.
Es wird darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bezüglich verschiedener Aspekte innerhalb des Umfangs der Patentansprüche abgeändert werden kann. Beispielsweise kann die Form und die Anzahl der verwendeten Rotoren geändert werden, und die turbulenzerzeugenden Elemente können eine andere als die dargestellte Form aufweisen. Die Erfindung wird daher nur durch den Umfang der nachstehenden Patentansprüche begrenzt.

Claims

1. Vorrichtung zur Erzielung einer gleichförmigen Verteilung in der Luft schwebender Fasern, beispielsweise Zellulosefasern, im Auslaß einer für den Lufttransport von Fasern vorgesehenen Leitung, wobei die Vorrichtung in dem Auslaß (10) angeordnet ist und mehrere gleiche und konzentrisch angeordnete kreisförmige Rotoren (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere halbkreisförmige Statoren (6) aufweist, die zwischen den Rotoren an der Auslaßseite der Vorrichtung angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß turbulenzerzeugende Elemente (2, 7) auf den jeweils gegenüberliegenden Seitenoberflächen der Rotoren (1) und der Statoren (6) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die turbulenzerzeugenden Elemente Rippen (2, 7) aufweisen, die sich radial vom Umfang der Rotoren und Statoren in Richtung auf deren Zentren erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialerstreckung der Rippen annähernd gleich einem Viertel des Radius der Rotoren und Statoren ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den turbulenzerzeugenden Elementen der Statoren und Rotoren ausgebildete Spalt eine Breite von 1 bis 3 mm aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den turbulenzerzeugenden Elementen der Rotoren und Statoren ausgebildete Spalt zwei Millimeter beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren auf ihren Spitzen mit Rippen versehen sind, die sich zwischen den jeweils gegenüberliegenden Oberflächen der Rotoren erstrecken.