EP1218576A2 - Verfahren und vorrichtung zum beeinflussen von struktur und lage der fasern im prozess der aerodynamischen vliesbildung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beeinflussen von struktur und lage der fasern im prozess der aerodynamischen vliesbildung

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Publication number
EP1218576A2
EP1218576A2 EP00969198A EP00969198A EP1218576A2 EP 1218576 A2 EP1218576 A2 EP 1218576A2 EP 00969198 A EP00969198 A EP 00969198A EP 00969198 A EP00969198 A EP 00969198A EP 1218576 A2 EP1218576 A2 EP 1218576A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
endless
fibers
air
conveyor
aerodynamic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00969198A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Wurlitzer
Hans-Jörg Herold
Frank Linke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ake Innotech Automatisierung- Konstruktion-Elektronik GmbH
Original Assignee
Ake Innotech Automatisierung- Konstruktion-Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ake Innotech Automatisierung- Konstruktion-Elektronik GmbH filed Critical Ake Innotech Automatisierung- Konstruktion-Elektronik GmbH
Publication of EP1218576A2 publication Critical patent/EP1218576A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/732—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by fluid current, e.g. air-lay
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G7/00—Breaking or opening fibre bales
    • D01G7/06—Details of apparatus or machines
    • D01G7/10—Arrangements for discharging fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H1/736—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged characterised by the apparatus for arranging fibres

Definitions

  • the invention relates to a method for influencing the structure and position of the fibers and components in the process of aerodynamic nonwoven formation by detecting the individual fibers from the reel, the aerodynamic supply of the individual fibers in the air stream for nonwoven formation and the compression of the fiber strand produced to the nonwoven fabric with simultaneous ventilation, and a device to carry out the process as is required in the production of nonwovens from natural and / or plastic fibers and / or mixed components from powder and / or cockroaches and / or binding fibers.
  • the fibers to be used are predominantly taken from fiber bales or stacks, for which purpose known and proven techniques are used.
  • the fiber material arrives at a drum, with the help of which a fiber stream is obtained from individual fibers. Mainly in the guided air flow, these individual fibers are fed to differently formed nonwoven formers.
  • a perforated drum or a preferably horizontally arranged closed or perforated conveyor belt has been used for this purpose.
  • a vacuum is superficially generated by suction, whereby a largely deaerated and to a limited extent compressed fiber fleece forms on the surface from the supplied fiber / air mixture, which is transported on for further processing as an endless strand.
  • the disadvantage of these known technical solutions is, in particular, that when the random fiber fleece is formed, neither the structure nor the position of the individual fibers in the nonwoven formed can be influenced during the formation of the nonwoven. Furthermore, when material mixtures are used, the different aerodynamic properties of the materials used lead to undesired segregation or layer formation during the formation of the fleece.
  • the object of the invention is therefore to provide a technical solution with the aid of which the disadvantages of the known prior art are overcome. In particular, it is a matter of providing conditions for the properties of the nonwovens produced to be able to be effectively influenced during their formation.
  • the structure and position of the fibers and any other components that may be used are then influenced in the process of aerodynamic web formation, in that the material flow provided by the drum or an endless conveyor belt is fed from a fiber / air mixture between at least two perforated endless belts and preferably arranged in a wedge shape between them Conveyor belt surfaces are vented and mechanically compressed to the desired final dimensions.
  • the fiber / air mixture can also consist of additional components that are still used.
  • the fleece-forming pair of two endless conveyors it is also possible to use an endless belt with a guide plate arranged opposite it, which can also be designed as a vibrating plate.
  • the first pair of fleece-forming endless conveyors and / or the endless conveyor with the guide plate arranged opposite one another can be followed by one or more pairs of endless belts, preferably arranged parallel to one another, by means of which the sheet-like nonwoven fabric formed is guided and stabilized.
  • a parallel arrangement can also take place with the first pair of the nonwoven-forming endless belts and / or the endless belt with the guide plate arranged opposite one another, just as the second pair of endless conveyors serving for stabilization can have a spacing from one another which decreases in the conveying direction.
  • the conveying speed of the belts can be made selectable in order to achieve a relative movement of the belts to one another.
  • stabilizing and / or strengthening agents can also be superficially fed to the nonwoven fabric at the transition points to further pairs of endless conveyors.
  • the surfaces of the endless belts and / or the suctioned and preferably circulated conveying air are heated and thus, if necessary, to support the stabilization process of the nonwoven or the curing or setting of the supplied stabilizing and / or strengthening agent.
  • a nonwoven fabric stabilization can also be effected if, when using thermally influenceable fibers made of natural and / or plastics or a mixture of natural and plastic fibers, thermoplastic shaping of at least parts of the supplied fibers occurs.
  • the device according to the invention thus consists of a conveyor unit which contains at least two endless conveyors with perforated conveyor belts, at least the pair of conveyor belts inserted immediately downstream of the drum being arranged at a distance from one another which decreases in the conveying direction.
  • conditions for changing the position are available at least from one conveyor in such a way that the smallest distance between the conveyors can be freely selected from one another and can thus be adapted to the desired nonwoven thickness.
  • the first pair of non-woven endless conveyors can be followed by at least one further pair of endless conveyors with a parallel spacing, if this is necessary to stabilize the non-woven fabric produced.
  • the endless conveyors arranged in pairs to each other can be operated at different conveying speeds, for which purpose they have adjustable drives.
  • the surfaces of the conveyor belts can have structures with the aid of which the individual fibers in the nonwoven fabric or the nonwoven fabric surface can be influenced. It is possible to design the endless conveyors arranged in pairs with each other with different conveying lengths and thus requirements for the
  • the distances between the endless conveyors can also be designed in such a way that next to the clear one
  • the width between the belt surfaces capturing the nonwoven also the
  • Taper angle of the endless conveyor arranged in pairs to each other can be freely selected according to the specific task.
  • devices serving for the addition of stabilizing agents can be used if necessary in the conveying direction.
  • Devices can also be provided at the transfer points between several pairs of endless conveyors.
  • Stabilizing and / or solidifying means are provided to arrange at least one heating device in the flow between the air extraction points on the endless conveyors and the air supply on the drum.
  • Air guiding devices are also provided, which supply and separate across the working width and can be carried out with different intensities
  • the advantages of the invention are summarized in the possibility now available to produce a nonwoven from a fiber / air mixture practically in one unit, which can be equipped with different properties within wide limits for the intended applications.
  • the surface structure and the fiber orientation as well as the stability of the nonwoven fabric, as well as a uniform distribution of the components in the nonwoven fabric can be influenced in a comparatively simple manner, for which additional process steps or complicated processes were previously required in subordinate process steps.
  • FIG. 1 a schematic sectional view of the device with
  • Feeding device drum and fleece formers
  • Figure 2 is a schematic sectional view of the device with side feed device, pair of inlet rollers and feed conveyor belt.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the device with a lateral feed device, feed conveyor belt, infeed roller and trough.
  • a device according to FIG. 1 for producing a flat nonwoven from random fibers initially consists of devices for removing and separating the raw fibers presented in bale form.
  • the individual fibers provided by the drum 1 are fed to a first pair of endless conveyors 2, 3 in the air flow provided by the air return 7.
  • the axis of the longer of the two endless conveyors 2 is arranged approximately vertically, while the axis of the counter-rotating and shortened endless conveyor 3 is arranged so inclined that the distance between the two conveyor belt surfaces tapers in the conveying direction.
  • the distance between the conveyor belt surfaces at the material feed is 300 mm, which decreases to 10 mm until it is ejected at the deflection rollers of the two endless conveyors 2, 3.
  • the surfaces of the two endless conveyors 2, 3 covered with tangled fibers are predominantly suctioned off, so that largely vented tangled fibers accumulate on the surfaces of the perforated conveyor belts.
  • the perforated conveyor belts of the fleece-forming endless conveyors 2, 3 are cleaned outside the contact with the nonwoven fabric by cleaning brushes 8, these areas also being connected to the air suction 6.
  • the extracted air / fiber mixture is fed to the device again via the air guide 7, the fibers contained in the air stream being incorporated into the nonwoven process.
  • the supplied air can be heated via a heating register, with which reaction heat, if necessary, for example for setting or curing of stabilizing or strengthening agents used or for shaping thermoplastic fiber components, is supplied to the process.
  • the sides of the perforated conveyor belts on the endless conveyors 2, 3 facing the nonwoven are structured in the sense that entrainment elements are arranged on them transversely to the conveying direction.
  • the endless conveyor 3 has a conveyor belt speed which is increased by approximately 1% in order to achieve a relative movement of the conveyor belts to one another.
  • the interaction of these with the conveyor belt surfaces structured by the driving elements results in a superficial alignment of the fibers of the nonwoven fabric formed and at the same time a profiling of the nonwoven fabric surface.
  • the nonwoven material compressed between the endless conveyors 2, 3 is then transferred to a horizontally arranged endless conveyor 4 which interacts with an endless conveyor 5 arranged in parallel above it.
  • the distance between the facing conveyor belt surfaces is 10 mm in the exemplary embodiment.
  • the positions of the endless conveyors 3 and 5 are so variable that both the feed angle between the endless conveyors 2, 3 and the smallest distance between these endless conveyors 2, 3 and the distance between the parallel conveyors 4, 5 can be freely selected.
  • the fleece former is therefore suitable for producing nonwovens with an influenceable position and structure as well as with an influenceable thickness and density in a simple manner and with increased productivity.
  • a device according to FIG. 2 for producing a flat nonwoven fabric from random fibers initially consists of devices for removing and separating the raw fibers presented in bale form.
  • the feed to the side of the drum 1 takes place via a feed belt 10.
  • the material is fed via a feed belt 10 to two opposing inlet rollers, picked up by these and passed on to the drum 1.
  • a first alignment and bundling of the individual fibers is already carried out by the pair of inlet rollers.
  • the individual fibers provided to the drum 1 and passed on by it are likewise fed to a first pair of endless conveyors 2, 3 in the air flow provided by the air return 7.
  • a device according to FIG. 3 for producing a flat nonwoven fabric from random fibers initially consists of devices for removing and separating the raw fibers presented in bale form.
  • the feed is also carried out laterally to the drum 1 via a feed belt 10.
  • the material is, as can be seen from FIG. 3, drawn in via a feed belt 10 between a trough 11 and an inlet roller 9 and conveyed in the direction of the drum 1.
  • the combination of trough / infeed roller enables the individual fibers to be aligned and bundled for the first time.
  • the individual fibers provided to the drum 1 and passed on by it are fed in the air flow provided by the air flow guide 7 to an endless conveyor belt 2 with the guide plate 12 arranged opposite.
  • the guide plate 12 can be designed as a vibrating plate and the conveying speed of the endless belt 2 is designed to be selectable. Due to the wedge-shaped arrangement of the guide plate 12 with respect to the endless belt 2, the material flow is also compressed in the conveying direction. The further treatment of the material flow is carried out analogously to example 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Erreicht werden soll das Beeinflussen von Lage und Struktur der Einzelfasern und Komponenten sowie der Dichte und der Stabilität des erzeugten flächigen Wirrfaserstrangs sowie gleichmässigen Verteilung von Komponenten im Wirrfaserstrang. Erfindungsgemäss wird im Prozess der aerodynamischen Vliesbildung die Struktur und Lage der Fasern und eventuell zum Einsatz gebrachter weiterer Komponenten beeinflusst, indem der vom Tambour oder einem Endlosförderband bereitgestellte Materialstrom aus einem Faser/Luftgemisch zwischen wenigstens zwei perforierte Endlosbänder und/oder zwischen einem Endlosband und einem Leitblech zugeführt und zwischen diesen bevorzugt keilförmig zueinander angeordneten Oberflächen entlüftet und mechanisch auf das gewünschte Endmass verdichtet wird. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern und Komponenten im Prozess der aerodynamischen Vliesbildung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen von Stniktur und Lage der Fasern und Komponenten im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung durch Erfassen der Einzelfasern vom Tambour, dem aerodynamischen Zufuhren der Einzelfasern im Luftstrom zur Vliesbildung und dem Verdichten des erzeugten Faserstrangs zum Faservlies bei gleichzeitiger Entlüftung sowie eine Vorrichtung zur Durclifuhrung des Verfahrens, wie es bei der Herstellung von Vliesstoffen aus Natur- und/oder Kunststofffasern und/oder Mischkomponenten aus Pulver und/oder Schaben und/oder Bindefasern benötigt wird.
Für die Herstellung von Vliesstoffen sind in der Textilindustrie bereits verschiedene Verfahren bekannt. Die einzusetzenden Fasern werden dabei überwiegend Faserballen oder -stapeln entnommen, wozu ansich bekannte und bewährte Techniken zum Einsatz kommen. Das Fasermaterial gelangt dabei zu einem Tambour, mit desen Hilfe ein Faserstrom aus Einzelfasern gewonnen wird. Überwiegend im geführten Luftstrom werden diese Einzelfasern verschiedenartig ausgebildeten Vliesbildnern zugeführt. Dazu kommen bisher eine perforierte Trommel oder ein bevorzugt horizontal angeordnetes geschlossenes oder perforiertes Förderband zum Einsatz. An diesen Einrichtungen wird oberflächlich durch Absaugen ein Unterdruck erzeugt, wodurch sich an der Oberfläche aus dem zugeführten Faser-/Luftgemisch ein weitgehend entlüftetes und in Grenzen verdichtetes Wirrfaservlies bildet, das für die Weiterverarbeitung als Endlosstrang weitertransportiert wird. Der Nachteil dieser bekannten technischen Lösungen besteht insbesondere darin, daß beim Bilden des Wirrfaservlieses weder die Struktur noch die Lage der Einzelfasern im gebildeten Vliesstoff bereits während der Vliesstoff bildung beeinflußt werden kann. Desweiteren kommt es beim Einsatz von Materialmischungen durch die unterschiedlichen aerodynamischen Eigenschaften der verwendeten Materialien zu bei der Vliesbildung zu unerwünschten Entmischungen bzw. Schichtbildungen. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb im Schaffen einer technischen Lösung, mit deren Hilfe die Nachteile des bekannten Standes der Technik überwunden werden. Insbesondere geht es darum, Voraussetzungen dafür bereitzustellen, daß die erzeugten Vliesstoffe bereits während ihrer Bildung in ihren Eigenschaften wirksam beeinflußt werden können.
Dies soll vor allem durch das Beeinflussen von Lage und Stiriktur der Einzelfasern und Komponenten sowie der Dichte und der Stabilität des erzeugten flächigen Wirrfaserstrangs sowie der gleichmäßigen Verteilung von Komponenten im Wirrfaserstrang erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.
Danach wird im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung die Struktur und Lage der Fasern und eventuell zum Einsatz gebrachter weiterer Komponenten beeinflußt, indem der vom Tambour oder einem Endlosförderband bereitgestellte Materialstrom aus einem Faser-/Luftgemisch zwischen wenigsten zwei perforierte Endlosbänder zugeführt und zwischen diesen bevorzugt keilförmig zueinander angeordneten Förderbandoberflächen entlüftet und mechanisch auf das gewünschte Endmaß verdichtet wird. Wobei das Faser-/Luftgemisch auch aus weiterhin zum Einsatz gebrachten zusätzlichen Komponenten bestehen kann.
Anstatt des vliesbildenden Paar von zwei Endlosförderern kann auch ein Endlosband mit einem diesem gegenüberliegend angeordneten Leitblech, welches auch als Rüttelblech ausgebildet sein kann, eingesetzt werden. Dem ersten Paar vliesbildender Endlosförderer und/oder dem Endlosförderer mit dem gegenüberliegend angeordneten Leitblech können ein oder mehrere Paare vorzugsweise parallel zueinander angeordnete Endlosbänder nachgeordnet sein, mit deren Hilfe der gebildete flächenförmige Vliesstoff geführt und stabilisiert wird.
Es ist vorgesehen, daß auch beim ersten Paar der vliesbildenden Endlosbänder und/oder dem Endlosband mit dem gegenüberliegend angeordneten Leitblech eine parallele Anordung erfolgen kann, ebenso wie auch das zur Stabilisierung dienende zweite Paar von Endlosförderern einen in Förderrichtung sich verringernden Abstand zueinander aufweisen kann. Wenigstens beim ersten Paar der vliesbildenden Endlosbänder ist vorgesehen, die Fördergeschwindigkeit der Bänder wählbar zu gestalten, um eine Relativbewegung der Bänder zueinander zu erreichen. Mit dieser und im Zusammenwirken mit unterschiedlichen Profilierungen der Oberfläche der Endlosbänder kann eine Lage- und Stnikturbeeinflussung der Einzelfasern sowie der darin enthaltenen Komponenten im gebildeten Vliesstoff erreicht werden.
Es ist möglich, den Fasern oder dem Faser-/Luftgemisch zwischen dem Tambour und dem ersten Paar von Endlosförderern Stabilisierungs- und/oder Verfestigungsmittel zuzuführen, die der Verfestigung des Vliesstoffs dienen. Derartige Stabilisierungsmittel können jedoch auch an den Übergangsstellen auf weitere Paare von Endlosförderern dem Vliestoff oberflächlich zugeführt werden.
Es ist weiterhin vorgesehen, die Oberflächen der Endlosbänder und/oder die abgesaugte und bevorzugt im Kreislauf geführte Förderluft zu beheizen und damit bedarfsweise den Stabilisierungsprozeß des Vliesstoffs oder das Aushärten bzw. das Abbinden des zugefuhrten Stabilisierungs- und/oder Verfestigungsmittels zu unterstützen. Mit Hilfe der Beheizung läßt sich zugleich eine Vliestoffstabilisierung bewirken, wenn es bei Einsatz von thermisch beeinflußbaren Fasern aus Natur- und/oder Kunststoffen oder eines Gemischs aus Natur- und Kunststofffasern zum thermoplastischen Umformen zumindest von Teilen der zugefuhrten Fasern kommt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht damit aus einem Förderaggregat, das wenigstens zwei Endlosförderer mit perforierten Förderbändern enthält, wobei wenigstens das dem Tambour unmittelbar nachgeschaltete Paar der eingesetzten Förderbänder mit einem sich in Förderrichtung verringernden Abstand zueinander angeordnet ist.
Dazu sind Voraussetzungen für die Lageveränderung zumindest von einem Förderer derart verfugbar, daß der geringste Abstand der Förderer zueinander frei wählbar ist und so der gewünschten Vliesstärke angepaßt werden kann. Dem ersten Paar der vliesbildenden Endlosförderer kann wenigstens ein weiteres Paar von Endlosförderern mit parallelem Abstand nachgeordnet sein, wenn dies zur Stabilisierung des erzeugten Vliesstoffs erforderlich ist. Die paarweise zueinander angeordneten Endlosförderer können mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten betrieben werden, wozu sie regelbare Antriebe besitzen.
Die Oberflächen der Förderbänder können Stiταkturen aufweisen, mit deren Hilfe die Einzelfasern im Vliesstoff oder die Vliesstoffoberfläche beeinflußt werden kann. Es ist möglich, die paarweise zueinander angeordneten Endlosförderer mit unterschiedlicher Förderlänge auszufuhren und damit Voraussetzungen für die
Ausbildung von Eintrags- und Übergabestellen für den Faser- und
Vliesstoffstrom zu besitzen.
Auch die Abstände der Endlosförderer sind so gestaltbar, daß neben der lichten
Weite zwischen den den Vliesstoff erfassenden Bandoberflächen auch der
Verjüngungswinkel der paarweise zueinander angeordneten Endlosförderer entsprechend der konkreten Aufgabe frei gewählt werden können.
Nach dem Tambour sind in Förderrichtung gesehen bedarfsweise der Zugabe von Stabilisierungsmitteln dienende Vorrichtungen einsetzbar. Derartige
Vorrichtungen können auch an den Übergabestellen zwischen mehreren Paaren von Endlosförderern vorgesehen werden.
Zum Eintrag von Wärmeenergie zum Umformen und/oder Verschmelzen ausgewählter Einzelfasern an der Oberfläche oder im Inneren des erzeugten
Vliesstoffs und/oder zum Aushärten oder Abbinden der eingesetzten
Stabilisierungs- und/oder Verfestigungsmittel ist vorgesehen, im Förderstrom zwischen den Luftabsaugstellen an den Endlosförderern und der Luftzuführung am Tambour wenigstens eine Aufheizvorrichtung anzuordenen.
Ebenso sind Luftleiteinrichtungen vorgesehen, die eine über die Arbeitsbreite getrennte und mit unterschiedlicher Intensität durchführbare Zu- und
Abfuhrung der Luft ermöglichen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen zusammengefaßt in der nun verfügbaren Möglichkeit, aus einem Faser-/Luftgemisch praktisch in einem Aggregat einen Vliesstoff zu erzeugen, der in weiten Grenzen für die vorgesehenen Anwendungsfälle mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgestattet werden kann. Insbesondere sind neben der definierten Vliesstoffdicke und -dichte die Oberflächenstruktur und die Faserausrichtung sowie die Stabilität des Vliesstoffs ebenso wie eine gleichmäßige Verteilung der Komponenten im Vlies auf vergleichsweise einfache Weise beeinflußbar, wozu bislang in nachgeordneten Verfahrenschritten zusätzliche Prozeßstufen oder komplizierte Verfahren vonnöten waren.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefugten Zeichnung zeigt Fig. 1 : eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung mit
Zufuhrimgseinrichtung, Tambour und Vliesbildnern;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung mit seitlicher Zufuhrvorrichtung, Einlaufwalzenpaar und Zufuhrförderband;
Fig. 3 eine schematische Schmttdarstellung der Vorrichtung mit seitlicher Zufuhrvorrichtung, Zufuhrförderband, Einlaufwalze und Mulde.
Ausführungsbeispiel 1:
Eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 zum Herstellen eines flächenförmigen Vliesstoffes aus Wirrfasern besteht zunächst aus Einrichtungen zum Entnehmen und Vereinzeln der in Ballenform vorgelegten Rohfasern. Die vom Tambour 1 bereitgestellten Einzelfasern werden im von der Lufrrückführung 7 bereitgestellten Luftstrom einem ersten Paar von Endlosförderem 2, 3 zugeführt. Im Ausfuhrungsbeispiel ist die Achse des längeren der beiden Endlosförderer 2 annähernd senkrecht angeordnet, während die Achse des gegenläufig und verkürzt ausgeführten Endlosförderers 3 derart geneigt angeordnet ist, daß sich in Förderrichtung gesehen der Abstand der beiden Förderbandoberflächen verjüngt. Im Ausführungsbeispiel beträgt am Materialeinzug der Abstand der Förderbandoberflächen 300 mm, der sich bis zum Abwurf an den Umlenkrollen der beiden Endlosförderer 2, 3 bis auf 10 mm verringert. Die mit Wirrfasern belegten Oberflächen der beiden Endlosförderer 2, 3 werden überwiegend abgesaugt, so daß sich an den Oberflächen der perforierten Förderbänder weitgehend entlüftete Wirrfasern anlagern.
Die perforierten Förderbänder der vliesbildenden Endlosförderer 2, 3 werden außerhalb des Kontaktes mit dem Vliesstoff durch Reinigungsbürsten 8 gesäubert, wobei diese Bereiche ebenfalls an die Luftabsaugung 6 angeschlossen sind. Das abgesaugte Luft-/Fasergemisch wird der Vorrichtung über die Lufhiickführung 7 erneut zugeführt, wobei die im Luftstrom enthaltenen Fasern in den Vliesbildungsprozeß eingebunden werden. Bedarfsweise kann die zugeführte Luft über ein Heizregister erwärmt werden, womit dem Prozeß gegebenenfalls Reaktionswärme, beispielsweise zum Abbinden oder Aushärten eingesetzter Stabilisierungs- oder Verfestigungsmittel oder zum Umformen thermoplastischer Faseranteile, zugeführt wird.
Die dem Vliesstoff zugewandten Seiten der perforierten Förderbänder an den Endlosförderern 2, 3 sind in dem Sinne strukturiert, daß auf ihnen quer zur Förderrichtung Mitnahmeelemente angeordnet sind.
Der Endlosförderer 3 weist eine um ca. 1 % erhöhte Förderbandgeschwindigkeit auf um eine Relativbewegung der Förderbänder zueinander zu erreichen. Im Zusammenwirken dieser mit den durch die Mitnahmeelemente strukturierten Förderbandoberflächen wird eine oberflächliche Ausrichtung der Fasern des gebildeten Vliesstoffs und zugleich eine Profilierung der Vliesstoffoberfläche erreicht.
Der zwischen den Endlosförderern 2, 3 verdichtete Vliesstoff wird sodann einem horizontal angeordneten Endlosförderer 4 übergeben, der mit einem darüber paralle angeordneten Endlosförderer 5 zusammenwirkt. Der Abstand der einander zugewandten Förderbandoberflächen beträgt im Ausfuhrungsbeispiel 10 mm. Die Lagen der Endlosförderer 3 und 5 sind derart veränderlich, daß sich sowohl der Einzugswinkel zwischen den Endlosförderem 2, 3 und der kleinste Abstand dieser Endlosförderer 2, 3 als auch der Abstand der parallel geführten Endlosförderer 4, 5 frei wählen läßt. Damit ist der Vliesbildner dazu geeignet, Vliesstoffe mit beeinflußbarer Lage und Struktur sowie mit beeinflußbarer Dicke und Dichte auf einfache Weise und mit erhöhter Produktivität herzustellen.
Ausführungsbeispiel 2:
Eine Vorrichtung gemäß der Figur 2 zum Herstellen eines flächenförmigen Vliesstoffes aus Wirrfasern besteht zunächst aus Einrichtungen zum Entnehmen und Vereinzeln der in Ballenform vorgelegten Rohfasern. Dabei erfolgt die Zuführung seitlich zum Tambour 1 über ein Zufuhrband 10. Das Material wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich über ein Zuführband 10 zwei sich gegenüberliegenden Einlaufwalzen zugeführt, von diesen erfaßt und dem Tambour 1 weitergeleitet. Durch das Einlaufwalzenpaar erfolgt bereits eine erste Ausrichtung und Bündelung der Einzelfasern. Die dem Tambour 1 bereitgestellten und von ihm weitergeleiteten Einzelfasem werden ebenfalls im von der Luftrückführung 7 bereitgestellten Luftstrom einem ersten Paar von Endlosförderem 2, 3 zugeführt. In Lufts rom selbst können Leiteinrichtungen angeordnet sein, die es ermöglichen, daß der Luftstrom auf die Arbeitsbreite verteilt in unterschiedlicher Intensität und auch getrennt dem Materialstrom zu- bzw. abgeführt werden kann. Die weiter Behandlung des Materialstroms erfolgt im weiteren Verlauf analog dem Ausführungsbeispiel 1.
Ausführungsbeispiel 3:
Eine Vorrichtung gemäß der Figur 3 zum Herstellen eines flächenförmigen Vliesstoffes aus Wirrfasern besteht zunächst aus Einrichtungen zum Entnehmen und Vereinzeln der in Ballenform vorgelegten Rohfasern. Dabei erfolgt die Zuführung enefalls seitlich zum Tambour 1 über ein Zufuhrband 10. Das Material wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich über ein Zufuhrband 10 zwischen einer Mulde 11 und einer Einlaufwalze 9 eingezogen und in Richtung Tambour 1 befördert. Auch hier erfolgt durch die Kombination Mulde/Einlaufwalze eine erste Ausrichtung und Bündelung der Einzelfasem. Die dem Tambour 1 bereitgestellten und von ihm weitergeleiteten Einzelfasem werden im von der Lufrrüc führung 7 bereitgestellten Luftstrom einem Endlosförderband 2 mit dem gegenüberliegend angeordnetem Leitblech 12 zugeführt. Das Leitblech 12 kann dabei als Rüttelblech ausgebildet sein und die Fördergeschwindigkeit des Endlosbandes 2 ist wählbar gestaltet. Durch die keilförmige Anordnung des Leitbleches 12 gegenüber dem Endlosband 2 erfolgt auch hier eine Verdichtung der Materalstroms in Förderrrichtung. Die weitere Behandlung des Materialstroms erfolgt analog dem Ausfurhungsbeispiel 1.
Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung
Bezugszeichenliste
1 Tambour
2 Endlosförderer
3 Endlosförderer
4 Endlosförderer
5 Endlosförderer
6 Luftabsaugstelle
7 Lufh ickfuhrung
8 Reinigungsbürste
9 Einlaufwalze
10 Zuführband
11 Mulde
12 Leitblech

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen VliesbildungPatentansprüche
1. Verfahren zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung durch Erfassen der Einzelfasem vom Tambour und/oder vom bewegten Endlosband, dem aerodynamischen Zuführen der Einzelfasem im Luftstrom zur Vliesbildung und dem Verdichten des erzeugten Faserstrangs zum Faservlies bei gleichzeitiger Entlüftung, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrang zwischen wenigstens zwei Endlosbändern (2, 3) eingeführt wird und daß der Faserstrang zwischen den gegenüberliegend angeordneten Endlosbändern (2, 3) mechanisch auf das gewünschte Endmaß verdichtet wird.
2. Verfahren zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung durch Erfassen der Einzelfasem vom Tambour und/oder vom bewegten Endlosband, dem aerodynamischen Zuführen der Einzelfasem im Luftstrom zur Vliesbildung und dem Verdichten des erzeugten Faserstrangs zum Faservlies bei gleichzeitiger Entlüftung, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrang zwischen wenigstens einem Endlosband (2) und einem Leitblech (12) eingeführt wird und daß der Faserstrang zwischen den gegenüberliegend angeordneten Endlosband (2) und dem Leitblech (12) mechanisch auf das gewünschte Endmaß verdichtet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete Faserstrang aus Wirrfasern nach Abschluß der Verdichtung zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Endlosbändern (4, 5) geführt und stabilisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen einer Relativbewegung der Förderbänder zueinander unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten der das Wirrfaservlies führenden Endlosbänder angewendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kontakt mit dem Wirrfaservlies stehenden Oberflächen der Endlosbänder in profilierter Form angewendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrang aus vereinzelten Fasern vor der Verdichtung mit einem Stabilisierungs- und/oder Verfestigungsmittel in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Endlosbänder und/oder die abgesaugte Förderluft beheizt werden.
8. Vorrichtung zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung in Form eines durch einen Tambour (1) beschickten Vliesbildundsvorrichtung, der aus einem entlüfteten Förderaggregat besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat aus wenigstens zwei Endlosförderem (2, 3) mit perforierten Förderbändern besteht und daß wenigstens das erste Paar der eingesetzten Endlosförderer (2, 3) mit einem sich in Förderrichtung verringernden Abstand zueinander angeordnet ist.
Vorrichtung zum Beeinflussen von Struktur und Lage der Fasern im Prozeß der aerodynamischen Vliesbildung in Form eines durch einen Tambour (1) beschickten Vliesbildundsvorrichtung, der aus einem entlüfteten Förderaggregat besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat aus wenigstens einem Förderband (2) und einem diesem gegenüberliegend angeordneten Leitblech (12) besteht, wobei der Abstand zwischen dem Endlosband (2) und dem Leitblech (12) in Förderrichtung zueinander verringernd einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Paar der vliesbildenden Endlosförderer (2, 3) und/oder dem Endlosband (2) und dem Leitblech (12) wenigstens ein Paar von stabilisierenden Endlosförderem (4, 5) mit parallelem Abstand nachgeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Paar der eingesetzten Endlosförderer (2, 3) und/oder das Förderband (2) und das gegenüberliegend angeordnete Leitblech (12) parallel zueinander angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die stabilisierenden Endlosförderer (4, 5) mit einem sich in Förderrichtung verringernden Abstand zueinander angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8, 10, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise zueinander angeordneten Endlosförderer (2, 3, 4, 5) zum Erreichen einer Relativbewegung zueinander mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten ausgestattet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (12) als Rüttelblech ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Förderbänder mit die Struktur der Einzelfasem oder die Vliesoberfläche beeinflussenden Strukturen ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest beim den Fasergutstrom erfassenden Paar der eingesetzten Förderbänder einer der eingesetzten Endlosförderer (3) verkürzt ausgeführt ist,
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Verjüngungswinkel als auch der Abstand der paarweise zueinander angeordneten Endlosförderer (2, 3) und/oder des Endlosbandes (2) zum Leitblech (12) wählbar ausgeführt ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Tambour (1) in Förderrichtung gesehen der Zugabe von Stabilisierungs- und/oder Verfestigungsmitteln dienende Vorrichtung angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Förderstrom zwischen den Luftabsaugstellen (6) an den Endlosförderem (2, 3) und der Luftrückführung (7) am Tambour (1) eine zur Erwärmung der Luftmenge dienende Aufheizvorrichtung angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Luftleitvorrichtungen vorgesehen sind, die eine über die Arbeitsbreite getrennte und mit unterschiedlicher Intensität durchführbare Zu- und Abführung der Luft ermöglichen.
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