Verfahren zur Herstellung einer saugfähigen Matte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer saugfälli gen Matte mit gewellter Oberfläche durch Ab lagerung von ungeordneten Fasern zu einer Schicht sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass die Bildung der Matte direkt mit gewellter Oberfläche derart vorgenommen wird, dass die Dichte der fer tigen Matte überall gleich ist. Eine Vorrich tung, die zur Durchführung dieses Verfah rens geeignet ist, ist gemäss der Erfindung gekennzeichnet durch eine Sehichtbildungs- kammer mit einander gegenüberliegenden Sätzen von festen Schienen, die von einer Faserabgabedüse weg in Längsrichtung der Kammer mit seitlichem Abstand voneinander verlaufen, und durch Fördereinrichtungen mit quer zur Längsrichtung der Kammer im Ab stand voneinander verlaufenden Stangen,
die sich auf den festen Schienen verschieben und mit diesen Roste bilden, auf welchen die Fa sern abgelagert werden.
In der beiliegenden Zeichnung, an Hand welcher ein Durchführungsbeispiel des erfin dungsgemässen Verfahrens näher erläutert wird, sind Ausführungsbeispiele von Vorrich tungen entsprechend der vorliegenden Erfin dung dargestellt, und zwar zeigt: Fig.1 einen Aufriss, teilweise geschnitten, einer Vorrichtung- zur Herstellung einer Matte, Fig.2 einen Ausschnitt eines Details im Längsschnitt durch eine abgeänderte Kon struktion der in Fig.1 gezeigten Ausführungs form, Fig. 3 als Einzelheit das Schaubild eines Satzes von Düsen, die zum pneumatischen Transport des schichtbildenden Materials, zum Punkte,
wo die Schichtbildung stattfindet, dienen, Fig. 4 einen Längsschnitt in grösserem Massstab durch ein Paar von zur Schichtbil- dungskammer gehörenden Fördereinrichtun gen, wie sie in Fig.1 verwendet sind, Fig.5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 in @Fig. 4, Fig. 6 einen Teil einer Draufsicht des Aus gangsendteils der in Fig. 4 dargestellten För dereinrichtungen,
Fig. 7 eine stark vergrösserte Detailansicht in Perspektive von Teilen der Schichtbil- dungskammer, Fig. 8 das Schaubild eines Menstruations- saugkissens, das aus einer Matte ausgestanzt wurde, und Fig.9 einen Querschnitt nach der Linie 9-9 in Fig. B.
Eine Bahn- 10 von Papier-Ganzzeug wird von einer Rolle 17. durch die Lieferwalzen 12 in eine Hammermühle oder einen andern Des integrator 13 gebracht, wo die Ganzzeugbahn in der üblichen Weise zu losen Fasern zerteilt wird.
Der Eingang des Gebläses 14 ist mit dem Desintegrator 13 über das Rohr 15 verbunden, welches vom Grunde der Hammermühle in den zentralen Teil des Gebläses führt. Das tangentiale Ausgangsrohr 16 des Gebläses führt die pneumatisch geförderten Fasern durch eine Faserabgabedüse 19 in eine Schicht bildungska<U>mm</U>er mit einander gegenüberlie genden Sätzen von festen Schienen 22, die von der Düse 19 weg in. Längsrichtung der Kam mer verlaufen und seitlichen Abstand vonein ander haben.
Die Schichtbildungskammer ist ferner mit zwei FördereinricbtLingen mit querverlaufenden Stangen 23 versehen, die in Längsrichtung der Kammer gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Stangen 23 sind auf den festen Schienen 22 verschiebbar und stellen mit diesen Roste dar, auf welchen die Fasern abgelagert werden können. Die Stäbe 23 weisen für die Berührung mit den festen Schienen 22 ebene Flächen und für die Be rührung mit den Fasern gewölbte Flächen auf, wie es am besten im Schnitt in Fig.7 dargestellt ist. Die ebenen Flächen 24 der halbrunden oder halbelliptischen Stangen 23 gleiten auf den Rändern der Längsschienen 22.
Die Enden der halbrunden Stangen 23 sind passend mit Kettengliedelementen 25 ver sehen, die gelenkig miteinander verbunden sind, um Förderketten zu bilden, die über Kettenzahnräder 26 laufen. Diese Kettenräder sind auf Querwellen 27 bzw. 28 montiert, wel che in Trägern 29 und 30 auf den beiden Sei ten eines Maschinenrahmens gelagert sind. Querstangen 31 tragen die entsprechenden, in der Längsrichtung verlaufenden Schienen 22.
Die Schienen, an denen die Querstangen. der obern Förderketten anliegen, konvergieren mit den Schienen der untern Förderketten gegen das Ausgangsende der Vorrichtung, wo bei die Achsen. der Kettenräder für die Ket ten am Aufnahmeende weiter voneinander entfernt sind als am Ausgangsende, wie es klar aus Fig. 4 ersichtlich ist. An den der Schichtbildungskammer gegen überliegenden Seiten der Roste sind Vakuum kammern angeordnet, wobei die obere Va kuumkammer in den Fig.4 und 5 mit der Überweisung 33 bezeichnet ist und die untere Vakuumkammer mit der Überweisung 34.
Die beiden Vakuumkammern sind mit flachen Rändern 35 versehen, wie sie -durch Abbiegen eines Flansches nach aussen gebildet werden können, was am besten in den Fig. 5 und 7 dargestellt ist. Jede Förderkette besitzt Mit tel, die mit der gegenüberliegenden Förder- kette zusammenarbeiten, um den Raum, in welchem. die Matte zwischen den Rosten gebil det wird, seitlich abzuschliessen. Um dies zu eireichen, ist ein Abschlussblock 36 auf jeder der halbrunden Stangen 24 montiert, welcher einen vertikalen Flansch 37 und einen hori zontalen Flansch 38 aufweist.
Bei der gerad linigen Bewegung zwischen den Kettenrädern berühren sieh die Enden der aufeinanderfol genden Blöcke, wie es in Fig.7 gezeigt ist. Ihre horizontalen Flansche gleiten auf den Rändern 35 der entsprechenden. Vakuumkam mer und dichten dieselbe ab, während die ver tikalen Flansche der einen Förderketten die Flanschen der andern mit Flächenberührung überlappen, um die Seitenwände der Schicht bildungskammer zu bilden, wie es am besten in Fig.5 gezeigt ist. So wird das Material gegen seitliche Verschiebung begrenzt, so dass die Matte, die durch die Ablagerung der Fa sern im Raume zwischen den obern und den untern Förderketten gebildet wird, einen scharf begrenzten Rand erhält.
Die Fasern, die vom Ausgangsende 21 der Düse 19 in den Raum zwischen den obern und untern Förderketten geblasen werden, haben genügend Geschwindigkeit, um durch die ganze Schichtbildungskammer zu fliegen, wenn ihre Bewegung nicht durch den Auf prall auf vorher abgelagertes Material auf gehalten wird. Entsprechend wird beim In- gangsetzen der Maschine Ganzzeug, Lumpen, Fasern, Papier oder irgendein anderes Mate rial zwischen die Förderketten gebracht in einem Punkt in der Nähe des Ausgangsendes der Schichtbildimgskammer, -um dieses Aus- gangsende zu verschliessen.
Die Seiten sind durch das überlappen der Flansche 37 der Abschlussblöcke 36 schon abgeschlossen. Ent sprechend wird sofort eine Faserschicht auf dem obern und dem untern Rost abgelagert, die durch die sich kreuzenden Querstangen 23 und Längsschienen 22 gebildet werden. Die Matte wird also so gebildet, dass Fasern un geordnet auf eine kontinuierlich vorgescho bene Schicht aus schon vorher abgelagerten Fasern abgelagert werden und dass die Wel- lung quer zur Vorschubrichtung dieser Schicht gebildet wird.
Der Luftstrom entweicht durch diese Roste, in dem die Stangen und Schienen genügend nahe beisammen sind, so dass keine merkliche Menge von Fasern mitentweicht.
Die Förderketten haben natürlich im Be trieb vorzugsweise gleiche Geschwindigkeiten, wobei sich der untere Teil der obern Ketten und der obere Teil der untern Ketten von rechts nach links bewegen, wie es in den Fig.1 und 4 dargestellt ist. Wenn die Querstangen des Rostes fest wären, würden sie bald ver stopft. Wegen der Tatsache jedoch, dass die Längsschienen fest sind und sich die Quer stangen mit den Fasern bewegen, säubern sich die Roste selbst und funktionieren dauernd, ohne zu verstopfen.
Es ist nun nötig; die Geschwindigkeit der Transportbewegung mit der mittleren Liefe rungsgeschwindigkeit des Fasermaterials in richtige Beziehung zu bringen. Praktisch be stehen beträchtliche Schwankungen in der Ge schwindigkeit, mit der das Material von der Hammermühle geliefert wird. In der Ham mermühle können Ansammlungen entstehen, oder es können Pausen entstehen, wie z. B. beim Ersatz einer Materialrolle in denen. kein Material geliefert wird. Alle diese Schwan kungen werden in der Arbeit der Vorrichtung ausgeglichen durch die Tatsache, dass sich die Fasern überall auf einer langen Strecke der Roste als Matte ablagern können.
Wenn die Faserlieferung übermässig schwach ist, kann sieh der Endpunkt der Mattebildung auf den Rosten bis fast zum Ausgangsende der Schicht bildungskammer verschieben, ohne das Ergeb nis zu beeinflussen. Wenn anderseits die Lie- ferung von Fasern vorübergehend zu stark ist, kann die Geschwindigkeit der Transport bewegung ungenügend sein, die fertige Matte so rasch wegzutragen, wie die Fasern abge lagert werden, und der Endpunkt der Ab lagerung geht darauf gegen das Eingangsende der Vorrichtung zurück.
Wieder bleibt die Natur der Matte im wesentlichen unbeein- flusst,'und im laufenden Betrieb können viele solche Schwankungen auftreten und sich selbst korrigieren, ohne die Aufmerksamkeit eines Arbeiters zu erfordern.
Die Vakuumkammern 33 und 34 sind mit tels Ausgangsrohren 330 und 340 an die pneu matische Fördereinrichtung angeschlossen, welche die Fasern in. die Sehichtbildungskam- mer einbringt und das Gebläse 14 und die Mittel 13 zur Einführung der Fasern in den vom Gebläse 14 erzeugten Luftstrom aufweist. Dank diesen Ausgangsrohren 330 und 340 wird wenigstens ein Teil der durch die pneu matische Fördereinrichtung in die Schicht bildungskammern eingebrachten und durch die Roste in die Vakuumkammern strömenden Luft in die pneumatische Fördereinrichtung zurückgeführt. Die pneumatische Förderein richtung weist ferner einen Zyklon 39 auf, der mit den Ausgangsrohren 330, 340 und dem Gebläse 14 in Verbindung steht.
Ein oder mehrere Gebläse 40 nehmen die Luft aus den Vakuumkammern auf und blasen sie durch die Röhre 41 tangential in den Zyklon. über schüssige Luft entweicht durch die allgemein übliche zentrale Entlüftung 42, und die Fa sern, die durch die Roste der Schichtbildungs- kammer gegangen sind, werden vom Boden des Separators durch das Rohr 43 der Ham mermühle oder sonstigen Desintegratoren 13 wieder zugeführt, wo sie mit den sonst ankom menden Fasern gemischt und wieder der Schichtbildungskammer zugeführt werden.
Im Unterschied zu einem von der Atmo sphäre vollständig abgeschlossenen Kreislauf für die Luft hat der hier beschriebene Prozess wichtige Vorteile bezüglich Selbstausgleich des Stromes. Man wird feststellen, dass das Ge bläse 14, welches am Anfang die Fasern aus dem Desintegrator 13 aufnimmt, keine andere Quelle der umgewälzten Luft hat als das Aus gangsrohr 43 des Zyklons 39.- Dies ist ein Gegensatz zur allgemein üblichen Zyklon- anw endung, bei der vom Grunde des Zyklons nur feste Stoffe entnommen werden.
In dem Ausmasse, in dem die Luftmenge, die den Zyklon durch das Rohr 41 erreicht, ungenü gend ist, um den Anforderungen des Gebläses 14 zii genügen, wird der Zyklon tatsächlich Luft durch das Rohr 42 aufnehmen, anstatt Luft durch dieses Rohr abzugeben, wie es der allgemeinen Praxis entspricht. Wenn ander seits mehr Luft durch das Rohr 41 ankommt, als vom Gebläse 14 aufgenommen wird, so ent weicht der Überschuss durch das Rohr 42.
Es kann normalerweise einen Überschuss geben wegen der Saugwirkung der Düsen 17, 18 und 19, wie nachstehend beschrieben, welche die kinetische Energie der durch das Gebläse 14 in Bewegung gesetzten Luft dazu verwenden, zusätzliche, faserfreie Luft in das System zu saugen. Die Bedingungen schwanken jedoch während des Betriebes der Maschine, und das_ Rohr -12 des Z@-kloiis 39 ist manchmal ein Lufteingang, manchmal ein Luftausgang, wo bei sich der Fluss automatisch nach den An forderungen der Vorrichtung einstellt.
Die Düsen -17, 18 und 19 machen den Strom der Luft mit den mitgerissenen Fasern zunehmend weiter und flacher. Wie es klar in Fig. 3 er siehtlich ist, ist eine der Faserabgabedüse 19 vorgesehaltete Hilfsdüse 18 vorgesehen, die von der Faserabgabedüse 19 einen Abstand hat und in diese einmündet, wobei die Aus mündung der Faserabgabedüse 19 breiter und dünner ist als diejenige der vorgeschalteten Düse 18. Der Eingang der ersten Düse 17 ist li:reisrund und von etwas grösserem Durchmes ser als das Rohr 16.
Der Ausgang der Zusatz düse 17 ist reehteckig und von reduzierter vertikaler Höhe, aber vergrösserter Breite, wie es bei 20 in Fig.1 angegeben ist. Das eben falls rechteckige Ausgangsende 21 der Faser abgabedüse 19 ist relativ dazu breiter und flaeher. Die Anordnung ist ferner so, dass die Faserabgabedüse 1.9 einen im Querschnitt reehteckförmigen, den Ausgang der vorge- schalteten Düse 1.8 umgebenden Eingang auf weist, wobei zwischen der Düse 18 und ,dem ; Ausgang der vorgeschalteten Zusatzdüse 17 ein mit der Atmosphäre in Verbindung stehen der Zwischenraum vorhanden ist.
Es wurde festgestellt, dass eine solche Aufeinanderfolge von Düsen, von denen jede etwas äussere Faser freie Luft aufnimmt, den Luftstrom sehr breit und dünn machen kann, ohne Verstopfungen zu verursachen. Die zusätzliche Luft, die um jede Düse durch die Saugwirkung des durch die Düse fliessenden Stromes hineingesaugt wird, streicht den Innenwänden der Düsen entlang, wodurch die Reibung der Fasern an der Wand vermindert wird.
Aus der Faserabgabedüse 19 tritt ein Luft strom aus, welcher nicht nur dünn ist, son dern auch so breit, dass er sich über einen we sentlichen Teil der Breite der ganzen Schicht bildungskammer erstreckt.
Es wurde festgestellt, dass die automa tische Regulierung des Luftstromes, die in der oben beschriebenen Art erreicht wird, eine sehr wichtige Eigenschaft ist, die mithilft, das Entweichen von Fasern aus der Schichtbil- dungskammer zu verhindern und die Gleich mässigkeit in der in diesem Raum gebildeten Matte zu erreichen. Es wurde auch festgestellt, dass es sehr wichtig ist, dass die Fasern durch Sog auf den obern und den untern Rost ge sogen werden, da jeder Druck in der Schicht bildungskammer die Tendenz hat, die Fasern zum Verlassen dieser Kammer zu veranlassen.
Werra. die Vorrichtung in der oben beschrie benen Weise richtig arbeitet, kommen die Fa sern in einem pneumatischen Strom an, aber die Vakuumkammern verhindern trotzdem das Entstehen eines Druckes im Raum, in welchem die Matte gebildet wird, und das automatische Ein- 'und Ausströmen der Luft durch das Rohr 42 des Zyklons 39 erhält diese Bedin gung aufrecht.
Die Tatsache; dass die Roste über und unter der Schichtbildungskammer gegen das Ausgangsende derselben konvergieren, be wirkt, dass die abgelagerten Fasern mit dem Vorschieben der Materialschicht während der Herstellung der Matte einem zunehmenden Druck ausgesetzt wird, was die neugebildete Schicht in einen etwas dichteren Zustand bringt, als es sonst der Fall wäre.
Fig.1 zeigt bei 45 die fertige Matte, die auf das Trans portband 46 geliefert wird und mit einem andern Transportband 47 in Eingriff tritt, das sie unter den Stempel 48 einer Stanze bringt, durch welche Menstruationskissen 50 ausgeschnitten werden, welche auf das Aus gangstransportband 51 abgegeben werden.
Wegen der Form und in Längsrichtung der Vorrichtung versetzten Anordnung der obern und untern Transportquerstäbe 23 erhält die Matte direkt bei der Bildung eine gewellte Form, ohne dass durch die Wellung die Dicke örtlich verändert wird. Diese Form erscheint auch in der fertigen Binde 50, wie es klar in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, indem Längsrip pen 52 finit Längskanälen oder -rinnen 53 ab wechseln, die auf der obern und der untern Fläche gegeneinander versetzt sind.
Diese sind von besonderem Wert bei Menstruationsbin den, da sie die Tendenz haben, die Sekretiö- nen, welche die Binde aufnehmen soll, in deren Längsrichtung zu verteilen. Bisher wur den Versuche gemacht, eine solche Verteilung zu bewirken durch Zusammenpressen von Tei len der Binde izi der Längsrichtung oder durch Behandeln der Binde nach in der Längsrichtung verlaufenden Linien mit einem relativ wenig absorbierenden Material. In bei den Fällen wurde das Aufnahmevermögen der Binde dadurch ungleichförmig.
Durch die be- sehriebene Herstellungsweise wird bewirkt, class die Wellung der Oberfläche gleichzeitig mit der Bildung der Matte.derart hergestellt wird, dass die Matte eine gleichmässige Dich tigkeit erhält. Dadurch sind die Absorptions eigenschaften der Binde in allen ihren Teilen gleich, und doch wird eine Verteilung der körperlichen Abscheidungen in der Längs richtung gefördert.
Fig. 2 zeigt eine modifizierte Anordnung, bei der der untere Teil des obern Rostes 65 und der obere Teil des untern Rostes 56 par allel sind, anstatt konvergierend, und bei der die Kettenräder am Ende in Paaren angeord net sind, statt einzelne Kettenräder für jede Kette zu verwenden. Bei dieser Vorrichtung ist die Arbeitsweise genau dieselbe wie oben beschrieben, ausgenommen, dass kein Zusam menpressen innerhalb der Schichtbildungs- kammer stattfindet.
Wenn ein Zusammenpres sen erwünscht ist, wird die Matte zwischen seitlich begrenzende Platten geliefert, wie sie bei 570 dargestellt sind, und zwischen obere und untere Bänder, wie sie bei 58 und 59 dargestellt sind, welche zwischen den Rollen 60 und 61, 62 und 63 konvergieren. Wenn es erwünscht ist, Gewebeteile mit der gebildeten Matte zu belegen, können Gewebenetze über die Riemen 58 und 59 von Lieferrollen 64 bzw. 65 geliefert werden, wobei die Gewebe netze durch die Hinweisziffern 66 bzw. 67 be zeichnet sind.
Es ist natürlich nicht wesent lich, dass die Gewebenetze auf die Transport riemen 58 und 59 geliefert werden. Fig.2 zeigt, wie ein zusätzliches Gewebenetz 68, mit dem die Matte belegt werden soll, von einer Lieferrolle. 69 über eine Rolle 70 geliefert wird, -unter welcher die Matte durchläuft.