EP2034058A1

EP2034058A1 - Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken

Info

Publication number: EP2034058A1
Application number: EP07017492A
Authority: EP
Inventors: Joachim Dr. Leger
Original assignee: Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
Current assignee: Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: US7814622B2; CN101381913B; EP2034058B1; CN101381913A; US20090064464A1; ATE533874T1

Abstract

Die Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken zu einer Faserflockenmatte, weist ein Mittel (2, 6) zur Zuführung der Faserflocken (4) auf, außerdem ein Austragsband (14) zur Abführung der verdichteten Faserflockenmatte und zwei Wänden (10), die sich gegenüberliegend zwischen dem Mittel (2, 6) zur Zuführung der Faserflocken (4) und dem Austragsband (14) angeordnet sind und somit einen im wesentlichen vertikalen Füllschacht (8) begrenzen, der eine Förderrichtung der Faserflocken (4) definiert, wobei mindestens eine der Wände (10) zyklisch bewegbar ist. Dabei ist mindestens eine der Wände (10) derart gelagert, dass sie in jedem Zyklus mit einer Komponente in Förderrichtung der Faserflocken (4) und einer Komponente quer dazu bewegbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken zu einer Faserflockenmatte.
Üblicherweise sind Vorrichtungen zur Verdichtung von Faserflocken als Kastenspeiser, beispielsweise als Rüttelschachtspeiser, ausgebildet. Diese Speiser verdichten flockige Fasern zu einer Faserflockenmatte, die anschließend beispielsweise einer Vliesbildungsanlage zugeführt werden. Vorrichtungen zur Verdichtung von Faserflocken sind beispielsweise aus der EP 0 529 246 B1 , DE 195 38 143 C2 oder DE 299 24 648 U1 bekannt.
Nachteilig an derartigen Vorrichtungen ist, dass die Verdichtung der Faserflocken oftmals unregelmäßig erfolgt und nur bedingt durch Maschinenparameter beeinflusst werden kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken zu einer Faserflockenmatte zu schaffen, mit der besonders schnell eine gleichmäßig dichte Faserflockenmatte erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken zu einer Faserflockenmatte ein Mittel zur Zuführung der Faserflocken auf, ein Austragsband zur Abführung der verdichteten Faserflockenmatte und zwei zyklisch bewegbare Wände, die sich gegenüberliegend zwischen dem Mittel zur Zuführung der Faserflocken und dem Austragsband angeordnet sind und somit einen im Wesentlichen vertikalen Füllschacht begrenzen, der eine Förderrichtung der Faserflocken definiert. Dabei ist mindestens eine der Wände derart gelagert, dass sie bei jedem Zyklus mit einer Komponente in Förderrichtung der Faserflocken und einer Komponente quer dazu bewegbar ist.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Faserflocken nicht nur durch eine Rüttelbewegung im Füllschacht nach unten zu bewegen, sondern die Verdichtung aufgrund einer geführten, zunächst nach innen und anschließend nach unten gerichteten Bewegung mindestens einer Wand zu beschleunigen und eine kontinuierliche Zuführung auf das Auftragsband zu gewährleisten.
Vorzugsweise sind beide Wände derart gelagert, dass sie in jedem Zyklus in vorbestimmter Weise mit einer Komponente in Förderrichtung der Faserflocken und einer Komponente quer dazu bewegbar sind. Durch eine abgestimmte, synchrone Bewegung kann der Verdichtungseffekt in Richtung des Austragsbandes noch weiter verstärkt werden.
Für eine bessere Abnahmefunktion der verdichteten Faserflocken am unteren Ende des Füllschachtes durch zwei versetzt zueinander angeordnete Austragswalzen ist es sinnvoll, wenn die Wände in Förderrichtung zueinander leicht versetzt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Wand in ihrem oberen Bereich an einer oberen Exzenteranordnung schwenkbar gelagert. Hierdurch wird auf einfache Weise die Bewegungsrichtung der Wände sowohl in Förderrichtung der Faserflocken als auch quer dazu definiert. Ebenso sollte die mindestens eine Wand in ihrem unteren Bereich an einer unteren Exzenteranordnung starr gelagert sein.
Vorzugsweise weist in diesem Fall die obere Exzenteranordnung einen größeren Hub auf als die untere Exzenteranordnung, wodurch im oberen Bereich der Wand eine elliptische Bewegung erzeugt wird, während im unteren Bereich lediglich eine Kreisbewegung generiert wird.
Dabei weist in einer einfachen Ausführungsform die untere Exzenteranordnung eine ortsfeste untere Welle auf, die einen starr mit der unteren Welle verbundenen unteren Exzenterzapfen antreibt, und ein unteres Pleuel, das einerseits über vorzugsweise ein Kugellager mit dem unteren Exzenterzapfen verbunden ist und andererseits starr mit der Wand verbunden ist.
Zur Erzielung des oben genannten unterschiedlichen Hubs ist die obere Exzenteranordnung vorzugsweise ähnlich aufgebaut, wobei der Durchmesser des Exzenterzapfens entsprechend größer ist und das obere Pleuel über einen fest mit dem oberen Pleuel verbundenen Verbindungsbolzen schwenkbar mit der Wand verbunden ist.
Bei dieser Anordnung ist es notwendig, dass die obere Exzenteranordnung und die untere Exzenteranordnung zum Zwecke einer synchronisierten Bewegung miteinander gekoppelt sind. In einer besonders weit entwickelten Ausführungsform ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die dazu dient, die Bewegungen aller Exzenteranordnungen der Vorrichtung aufeinander abzustimmen. Hierdurch können nicht nur standardmäßige Abläufe vorgegeben werden, sondern es kann beispielsweise als Reaktion auf die Ergebnisse einer Gewichtsmessung der erzeugten Faserflockenmatte eine entsprechende Anpassung der Umlaufgeschwindigkeit der Exzenterwellen erfolgen.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Fig. 1: ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken dargestellt, die als Schachtspeiser ausgebildet ist. Die Vorrichtung umfasst Zuführwalzen 2, die gegenläufig angetrieben werden, um Faserflocken 4 durch den zwischen den Zuführwalzen 2 liegenden Spalt zu fördern. Unterhalb des Spalts ist eine Öffnerwalze 6 angeordnet, die als Abstreichwalze mit vorstehenden Stiften oder dergleichen ausgestaltet ist. Die von der Öffnerwalze 6 abgestrichenen Faserflocken 4 gelangen in einen Füllschacht 8, der von zwei im Wesentlichen vertikal verlaufenden, sich gegenüberliegenden Wänden 10 gebildet ist. Am unteren Ende des Füllschachts 8 sind zwei Austragswalzen 12 in gewissem Abstand zueinander und in der Höhe leicht versetzt zueinander angeordnet, die wiederum gegenläufig angetrieben sind und das bereits verdichtete Faserflockenmaterial 4 durch den zwischen den Austragswalzen 12 liegenden Spalt auf ein Austragsband 14 weiterfördern, das über zwei Umlenkwalzen 16 läuft. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, sind die auf dem Auftragsband 14 geförderten Faserflocken 4 bereits zu einer Faserflockenmatte verdichtet, die zur weiteren Verarbeitung beispielsweise einer Krempel zugeführt wird.
Im dargestellten Beispielsfall sind die beiden Wände 10 des Schachtspeisers jeweils in ihrem oberen Endbereich mit je einer oberen Exzenteranordnung 18 verbunden und im unteren Endbereich mit einer unteren Exzenteranordnung 20 verbunden. Die obere Exzenteranordnung 18 weist eine ortsfeste obere Welle 22 auf, die einen starr mit der oberen Welle 22 verbundenen oberen Exzenterzapfen 24 antreibt. Außerdem weist die obere Exzenteranordnung 18 ein oberes Pleuel 26 auf, das vorzugsweise über ein nicht dargestelltes Kugellager mit dem oberen Exzenterzapfen 24 verbunden ist und an dem der Wand 10 zugewandten Ende einen Verbindungsbolzen 28 aufweist, der an der Wand 10 schwenkbar gelagert ist und somit eine schwenkbare Verbindung zwischen oberem Pleuel 26 und der Wand 10 herstellt.
Auf ähnliche Weise umfasst die untere Exzenteranordnung 20 eine ortsfest gelagerte untere Welle 32, die wiederum starr mit einem unteren Exzenterzapfen 34 verbunden ist. Das untere Pleuel 36 ist ebenfalls bevorzugt über ein Kugellager um den unteren Exzenterzapfen 34 herum angeordnet und mit diesem verbunden und ist andererseits starr mit dem entsprechenden Abschnitt der Wand 10 verbunden. Die obere Welle 22 und die untere Welle 32 werden gleichläufig angetrieben und bewegen damit die Wand 10 über die obere Exenteranordnung 18 und die untere Exzenteranordnung 20 in einer Art Umlaufbewegung mit einer Bewegungskomponente in Förderrichtung der Faserflocken, d.h. im vorliegenden Beispielsfall vertikal nach unten, sowie mit einer Bewegungskomponente quer zur Förderrichtung der Faserflocken 4, d.h. im Sinne einer Verringerung der Breite des Füllschachts 8. Die Wellen der anderen Wand besitzen eine umgekehrte Drehrichtung.
Aufgrund des größeren Durchmessers des oberen Exzenterzapfens 24 im Vergleich zum unteren Exzenterzapfen 34 und der schwenkbaren Lagerung der oberen Exzenteranordnung 18 an der Wand 10 gelingt es, bei der oberen Exzenteranordnung 18 einen größeren Hub der Wand 10 in Querrichtung zu erzeugen. Dadurch wird das an dieser Stelle besonders lockere Faserflockenmaterial 4 über eine größere Strecke zusammengedrückt als im unteren Bereich des Füllschachts 8, wo ohnehin bereits eine stärkere Verdichtung der Faserflocken 4 vorhanden ist. Dies kann zusätzlich durch eine Verengung des Füllkanals 8 zum unteren Ausgang hin verstärkt werden, indem die beiden Wände 10 in diesem Bereich aufeinander zulaufen.
Da die Wände 10 vorzugsweise als Lochbleche ausgebildet sind, eventuell auch mit einer leichten Schuppung nach unten, kann durch die in Förderrichtung der Faserflocken 4 gerichtete Komponente der Exzenterbewegung eine Mitnahme der Faserflocken 4 durch die Wände 10 und damit eine vertikale Verdichtung in Richtung des unteren Ausgangs des Füllschachts 8 erfolgen bzw. verstärkt werden.
Auch wenn im vorliegenden Beispielsfall eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung detailliert beschrieben wurde, sind verschiedene Varianten oder Modifikationen möglich. Beispielsweise kann der Füllschacht 8 auch schräg ausgebildet sein, die beiden Exzenterzapfen 24 und 34 können gleich groß ausgestaltet sein und es kann lediglich eine Wand 10 beweglich, die andere ortsfest ausgestaltet sein. Auch zu den Exzenteranordnungen 18 und 20 gibt es verschiedene Alternativen, die dem Fachmann geläufig sind. Wichtig ist in jedem Falle die Möglichkeit einer zyklischen Bewegung, die sowohl eine Komponente in Förderrichtung der Faserflocken 4 im Füllschacht 8 aufweist als auch eine Komponente quer hierzu. Hierfür kommen kreisförmige Bewegungen, elliptische Bewegungen oder auch rechteckförmige Bewegungen in Frage.
Im vorliegenden Beispielsfall ergibt sich für den oberen Wandbereich 10 eine Ellipsenbewegung, während der untere Wandbereich 10 eine Kreisbewegung vollzieht. Auch hier sind verschiedenste Modifikationen denkbar. Die beiden Exzenteranordnungen 18, 20 können ohne weiteres andere Exzentrizitäten und in bevorzugten Ausführungsformen unterschiedliche Phasenlagen aufweisen.
Bei einer einfachen Ausgestaltung sind die obere Welle 22 und die untere Welle 32 beispielsweise über Ketten oder Zahnriemen gekoppelt, es können aber auch Einzelantriebe für jede Welle vorliegen.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz einer Steuervorrichtung 42, die alle Wellen 22, 32 ansteuert und auch für die Bewegung der Austragswalzen 12 sowie der Zuführwalzen 2 und der Öffnerwalze 6 zuständig sein kann. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die Dichte der erzeugten Faserflockenmatte 4 beeinflussen. Bei Verwendung eines Regelsteuerkreises im Sinne einer Gewichtskorrektur kann das Ergebnis einer beliebigen Gewichtsmessung der erzeugten Faserflockenmatte verwendet werden, um die obigen Parameter durch die Steuervorrichtung einzustellen bzw. anzupassen.
Mit der vorliegenden Vorrichtung wird somit auf einfache Weise eine Verbesserung bei der Herstellung von Faserflockenmatten erreicht.

Claims

Vorrichtung zur Verdichtung von Faserflocken zu einer Faserflockenmatte, mit
einem Mittel (2, 6) zur Zuführung der Faserflocken (4),
einem Austragsband (14) zur Abführung der verdichteten Faserflockenmatte und
zwei Wänden (10), die sich gegenüberliegend zwischen dem Mittel (2, 6) zur Zuführung der Faserflocken (4) und dem Austragsband (14) angeordnet sind und somit einen im wesentlichen vertikalen Füllschacht (8) begrenzen, der eine Förderrichtung der Faserflocken (4) definiert, wobei mindestens eine der Wände (10) zyklisch bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Wände (10) derart gelagert ist, dass sie in jedem Zyklus mit einer Komponente in Förderrichtung der Faserflocken (4) und einer Komponente quer dazu bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Wände (10) derart gelagert sind, dass sie in jedem Zyklus in vorbestimmter Weise mit einer Komponente in Förderrichtung der Faserflocken (4) und einer Komponente quer dazu bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (10) in Förderrichtung zueinander leicht versetzt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wand (10) in ihrem oberen Bereich an einer oberen Exzenteranordnung (18) schwenkbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wand (10) in ihrem unteren Bereich an einer unteren Exzenteranordnung (20) starr gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Exzenteranordnung (18) einen größeren Hub aufweist als die untere Exzenteranordnung (20).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Exzenteranordnung (18) eine ortsfeste obere Welle (22) aufweist, die einen starr mit der oberen Welle (22) verbundenen oberen Exzenterzapfen (24) antreibt, und ein oberes Pleuel (26), das einerseits drehbar mit dem oberen Exzenterzapfen (24) verbunden ist und andererseits über einen fest mit dem oberen Pleuel (26) verbundenen Verbindungsbolzen (28) schwenkbar mit der jeweiligen Wand (10) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Exzenteranordnung (20) eine ortsfeste untere Welle (32) aufweist, die einen starr mit der unteren Welle (32) verbundenen unteren Exzenterzapfen (34) antreibt, und ein unteres Pleuel (36), das einerseits drehbar mit dem unteren Exzenterzapfen (34) verbunden ist und andererseits starr mit der jeweiligen Wand (10) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Exzenteranordnung (18) und die untere Exzenteranordnung (20) zum Zwecke einer synchronisierten Bewegung miteinander gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung (42) vorgesehen ist, die dazu dient, die Bewegungen aller Exzenteranordnungen (18, 20) der Vorrichtung aufeinander abzustimmen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenteranordnungen (18, 20) der beiden Wände (10) unterschiedliche Phasenlagen aufweisen.