CN100545335C - 用于生产纤维网的辊布置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造非织造纤维网类纤维制品的装置，其中，该装置具有构成为在转移带底面上向辊布置输送半制品的转移带，其中，辊布置包括四个可旋转的辊，它们设置和构成为在可选择改变的位置上成对地共同作用，其中，四个辊的每个各自具有一个旋转轴并且四个旋转轴至少彼此近似平行。

Description

用于生产纤维网的辊布置

技术领域

本发明涉及一种用于生产纤维网制品的装置，特别是以空气敷设的生产方式生产纤维网的装置，该装置具有特别是轧花辊的辊布置和至少一个以转移带形式的输送带的形式。空气敷设是指制造纤维长度最长50毫米的非织造纤维网类的纤维制品。

背景技术

这类制品通常是大量最终制品所需的半制品，例如妇女卫生巾、毛巾或者汽车制造业使用的绝缘材料。纤维网由不同材料和不同扯样长度的天然或者人造纤维制造。为了使纤维相互交织可以设有例如像胶乳的粘接剂。在人造纤维情况下，也可以通过纤维的部分熔合和相互熔合产生交织。所要制造的纤维网-也就是半制品-可以是多层结构。为了使所要制造的纤维网具有特别高的液体吸收能力，纤维网可以添加颗粒状(SAP)或者纤维状(SAF)的超强吸收聚合物。

适用的天然纤维例如有棉花、大麻、亚麻或者经开松、已经机械和/或者化学处理的木纤维素(Fluff Pulp)的纤维素纤维。适用的人造纤维，特别是用于纤维网交织的合成矩阵纤维例如可以包括聚酯、聚丙烯或者粘胶纤维。特别适用的合成粘合纤维是所谓的双组分纤维，该纤维具有第一材料的芯，由例如聚丙烯塑料的外皮包围，该外皮可以使纤维相互并与天然和矩阵纤维熔合。

该制品所要求密度的条子宽度在此方面主要与使用纤维网的最终制品相关。所要求的纤维网密度的条子宽度因此非常高。同样，所要处理的材料(参见上面)的条子宽度以及单纤维扯样长度的条子宽度也很大。

这里所涉及类型的空气敷设纤维网的制造通常包括在成形头内的纤维混合，该成形头以透气输送带的方式设置在一个成形带的上面并将经混合处理的纤维尽可能均匀地堆放在成形带上。成形带的下面设置吸气箱，利用其将堆放在成形带上的纤维吸到成形带上。通常在成形带(也称为成形网)的运行方向上一个压缩辊设置在成形头之后，该压缩辊从上面作用于堆放在成形带上的纤维-空气混合物并预压缩该混合物。在这种情况下，从纤维-空气混合物中压出空气，从而降低混合物的厚度并增加其密度。这样预压缩的纤维-空气混合物随后从成形带转移到转移带上，该转移带设置在预压缩的纤维-空气混合物上面并透气，从而纤维-空气混合物从下面借助一个设置在转移带上面的吸气箱吸附在转移带上并从成形带上取下。转移带用于将预压缩的纤维-空气混合物输送到这里探讨的辊布置，该设置用于将纤维-空气混合物进一步压缩成纤维网。

这里探讨的辊布置用于一定程度上压缩纤维-空气混合物并在一种优选的实施方式中通过纤维-空气混合物的加热使单纤维熔合-在结构同时可能要求凹凸轧花的情况下-产生作为具有所要求特性的半制品纤维网。

这里所涉及的装置适用于制造制品的大条子宽度，这些制品在其成分上如开头所述可以明显不同并也相应需要不同的处理。这样用于熔合纤维可能需要的热量根据纤维-空气混合物的成分以及根据原始材料所要求的厚度和密度极其不同。同时如果可能的话，始终应确保由转移带提供的纤维-空气混合物保持节奏并均匀地进一步处理，特别是进一步压缩。压缩时特别是要避免纤维网的输送方向上产生波浪形的密度波动，这种波动例如由于所要压缩的纤维材料在各自进行压缩的辊对前周期性堵塞而产生。在这种关系上的问题例如在于，压缩期间从纤维-空气混合物中压出的空气必然与输送方向相反逸出。在最不利的情况下形成气垫，它甚至导致纤维网内不希望的轧痕。

因此存在着对适用于制造制品的大条子宽度装置的需求。

发明内容

这种需求依据本发明通过一种开头所述类型的装置得以实现，该装置中具有一种辊布置，包括具有各自至少彼此近似平行定向旋转轴的四个辊。这四个辊的第一个在此方面作为转移带的换向辊使用。第二辊布置在第一辊下面并与该辊共同形成第一上下重叠设置的辊对。第三辊在转移带的运行方向上观察设置在第二辊后面和第四辊在转移带的运行方向上观察设置在第一辊后面。这些辊彼此相对地横向于其旋转轴向移动，使得用于处理纤维网的辊缝在第二辊与第三辊之间或者第三辊与第四辊之间可有选择地进行调整，从而在第一种情况下第二辊和第三辊形成一个并排设置的辊对并包括一个基本上垂直输送纤维网的辊缝，而在第二种情况下第三辊和设置在其上面的第四辊形成一个上下重叠设置的第二辊对(以第一辊和第二辊的方式在第一上下重叠设置的辊对旁边)并包括一个基本上水平输送纤维网的辊缝。

本发明设想的依据是，通过直接设置在转移带之后的辊布置的特殊构成可以使所要制造的制品形成尽可能大的条子宽度。事实证明，所选择的方案，恰恰是特殊构成的这种辊布置，与例如像具有其他与转移带远距离辊布置的可选择解决方案相比是大有前途的。

特别是依据本发明的辊布置可以根据所要制造的纤维网的类型调整不同的输送路径，即输送路径穿过第一辊与第二辊之间并随后穿过第二辊与第三辊或者输送路径穿过第一辊与第二辊之间并随后穿过第三辊与第四辊之间。因此设置在第一上下重叠设置的辊对之后的辊对或者是一个(基本上水平)并排设置的辊对或者是一个(基本上垂直)上下重叠设置的辊对。按照这种方式可以选择利用一个或者另一个辊布置的特殊优点。

所称第一输送路径的优点在于，纤维网由第二辊通过相当大的圆心角例如90°支持。由此特别是可以有效地同时保持疏松的纤维网，用于依据89年2月20日的EDANA Recommended Test Method“Tensile Strength”制造例如最高5N/50mm扯裂强度较低的制品。此外，在第二辊加热的情况下形成大面积的热量从第二辊传递到纤维网上。

所称第二可选择的输送路径适用于由上下重叠设置的第一辊对提供足够强的纤维网，从而该纤维网无需特殊的支持。所称第二输送路径的优点在于，由第三和第四辊形成的第二上下重叠设置的辊对内纤维网压缩期间空气可以很容易逸出。在此方面整体上减少了轧痕的危险。

对于依据第二输送路径的配置来说，可以在第一与第二上下重叠设置的辊对之间输送路径的下面或者上面具有压缩或者吸入空气的喷气嘴，它们可以产生向上定向达到输送路径整个宽度的足够气流，以支持或者输送或者引导第一与第二上下重叠设置的辊对之间输送路径上的疏松纤维网。

各自的辊对在这种配置中承担也称为轧花机的那种辊对的功能。

此外，辊对的所述布置可以取消开头所述的设置在成形头之后的压缩辊。

在一个辊对的各自两个辊之间形成的辊缝最好可在不同方面进行调整。

在一种实施方式中，一个辊对的一个辊可以从其旋转轴相对于各自辊对的各自其他辊进行少量的相对倾斜调整，从而形成一个辊缝，它在辊中心上比在辊的各自纵向末端上更窄封闭或者产生更高的压紧力。

在一种特别优选的实施方式中由此也可以取得类似的效果，即第三辊作为挠度可控的辊或者作为具有可变鼓形或者凸度的辊构成。这种本身公知的挠度可控辊特别是可以通过纤维网的整个幅面宽度产生均匀的线性压力。线性压力在这种情况下是指压紧力在辊缝的纵向上与辊的旋转轴平行分布。

依据一种特别优选的实施方式第三辊作为挠度可控的辊构成，具有优点的是侧面挠度的方向可以调整为使得挠度可有选择地在一个水平的平面上或者一个垂直的平面上进行调整。在第三辊与第二辊作为并排设置的辊对共同作用的情况下值得追求水平方向上的挠度，而在第三辊与第四辊作为第二上下重叠设置的辊对共同作用的情况下值得追求垂直方向上的挠度。

其他最好具有的调整位置涉及各自辊缝的宽度或各自存在的压紧力或者线性压力的大小(英语“nip”＝辊缝)。后者处于0与150N/mm之间，最好处于0.01与100N/mm之间。因为这是一种线性压力，所以尺寸数据与长度相关而与面积无关。

为可以进行相应调整，第一辊的旋转轴与第二辊的旋转轴的距离最好可以由此调整，即第一辊在一个最好基本上垂直的平面上横向于旋转轴移动设置。因为第一辊也作为换向辊使用，所以具有优点的是第一辊横向移动的平面相对于垂直线略微倾斜，使得第一辊移动时进行至少部分的条子长度补偿。

“横向移动”在这里仅指一个辊与各自旋转轴定向的横向移动。

与第二辊相关的第一辊横向移动设置相似，在一种优选的实施方式中，第三辊与第二辊相关横向移动设置，从而在第二和第三辊作为并排设置的辊对共同作用的情况下，两个旋转轴的彼此距离或第二与第三辊之间相应的线性压力可以所要求的方式进行调整。为此最好第三辊在一个基本上水平的平面上横向移动。

最后第四辊最好在一个优选至少近似垂直的平面上横向移动设置，从而在第三和第四辊作为第二上下重叠设置的辊对共同作用的情况下，该配置中第四辊与第三辊的距离或者这两个辊之间的线性压力可以调整。任何情况下在水平平面上横向移动的第三辊最好进入一个位置内，在该位置上第三辊与第二辊的距离大于第二和第三辊作为并排设置(水平)的辊对共同作用的那种设置。

全部四个辊可以作为具有光滑外壳表面的轧光辊构成。外壳表面各自最好由金属，最好是钢形成。

根据所要制造的制品，单个辊可以作为轧花辊构成并与所要求的凹凸花纹相应具有凹陷部位和凸起部位的外壳表面。在此方面，原则上仅一个辊对的两个辊之一作为轧花辊构成，而各自其他辊作为对辊使用。各自的对辊在此方面取代金属的外壳表面具有由在金属辊基体上的塑料涂层形成的塑料外壳表面。

轧花辊凸起部位的作用是使所要压缩的纤维网在轧花辊凸起部位的区域内比处于其间的区域内受到更强压缩。根据辊的设置和形成纤维网的纤维混合物的类型，这些纤维特别是在通过轧花辊的凸起部位预先规定的区域内相互熔合。轧花辊的凸起部位最好具有均匀的花纹，例如以使纤维网各自点状压缩的毛结花纹的方式。轧花辊的其他表面结构例如可以处于其间具有连接片的外壳表面的菱形凹陷部位内。

作为具有相应结构化外壳表面的轧花辊最好考虑第二和/或者第四辊，从而相应地第一辊和第三辊作为轧光棍或者作为塑料包皮的对辊构成。特别是第一辊作为具有弹性外壳表面(橡胶辊)的辊构成。

此外几个辊，最好特别是第二、第三和/或者第四辊可以加热，从而它们可以将热量输入到各自与相应辊接触的纤维网内。按照这种方式可以通过单人造纤维相互并与天然和矩阵纤维的熔合产生纤维开头已经提到的热交织。

最后，所介绍的辊布置最好具有一个输送带，用于容纳和继续输送由辊布置处理的纤维网，该输送带或者第一输送路径中在由第二和第三辊形成的辊缝下面或者所称的第二输送路径中在输送方向上观察由第三和第四辊形成的辊缝后面容纳纤维网。

为此输送带具有一个在输送方向上升起的带段，它在由第二和第三辊形成的辊缝下面以垂直输送方向容纳纤维网。

在一种可选择的实施方式中，输送带采用两种可选择的配置，即上述的配置和可对此选择的一种配置，在后一种配置中，在第三辊与第四辊共同形成第二上下重叠设置的辊对情况下，输送带的换向辊在输送方向上观察直接设置在第三辊的后面，从而在这种情况下通过第二辊缝利用水平输送方向输送的纤维网在最短的路径上并最好在与第二辊缝相同的水平面上到达输送带。

附图说明

现借助附图的实施例对本发明进行详细说明。其中：

图1示出一种用于制造非织造纤维网类纤维制品的装置截面的示意侧视图；以及

图2示出图1装置的截面和示意透视图。

具体实施方式

图1示意性示出一种用于制造非织造纤维网类纤维制品的装置10的一部分，用于说明纤维制品制造在这里所探讨的部分。输送方向在此方面如通过箭头所示基本上从右至左。

装置10所要处理的纤维混合物-可以是不同的类型-和所要求的纤维网其他可能的成分以经过计量的方式输送到一个成形头12。成形头12用于将纤维和其他可能的纤维成分在成形带或者成形筛网14上达到尽可能高的分离程度和尽可能均匀的分布。

成形带14筛网式构成并因此透气。它将尽可能均匀堆放在成形带14上的纤维作为纤维-空气混合物在通过箭头所示的输送方向上从右至左输送。纤维或纤维-空气混合物在此方面通过一个设置在成形带14下面的吸气箱16与成形带14相反吸取。吸气箱16因此向上敞开并具有一个用于排出空气的连接管18。

在成形头12后面的输送方向上观察可以具有压缩辊20，用于将纤维-空气混合物在成形带14上预压缩，其中一部分空气从纤维-空气混合物中排出。

成形带14左侧末端的区域内在紧靠成形带14的上面设置有转移带22。转移带22与成形带14相似地筛网式构成并用于从成形带14转移纤维-空气混合物。为了为此从成形带14取下纤维-空气混合物，转移带22的上面设置有第二吸气箱24，它可以使纤维-空气混合物借助转移带22几乎通过顶端输送。

转移带22将纤维-空气混合物输送到具有四个辊26、28、30和32的辊布置，其中第一辊26也作为转移带22的换向辊使用并与一个设置在第一辊26下面的第二辊28共同形成第一上下重叠设置的辊对。

第一上下重叠设置的辊对26、28在本身之间形成具有水平输送方向的第一辊缝，在该辊缝中进一步压缩纤维-空气混合物。

由第一上下重叠设置的辊对26、28形成的辊缝在缝宽度方面或在缝隙内存在的线性压力方面可以调整。为此第一辊26在至少近似垂直的方向上可移动设置。

作为换向辊使用的第一辊26最好作为具有弹性外壳表面的辊(橡胶辊)构成。第二辊28然后可以作为具有光滑或者结构化钢表面的轧花辊构成。

与纤维网或从第一辊缝中排出的纤维-空气混合物的继续输送相关，辊布置26、29、30和32提供两种选择。

第一输送路径在图1中通过虚线示出并从第一辊缝出发从第二辊28与第三辊30之间穿过通向输送带34。第二辊28和第三辊30在此方面共同形成一个并排设置的辊对，它在本身之间包括一个具有垂直输送方向的辊缝。

该第一输送路径的优点在于，从第一辊缝中排出的纤维-空气混合物相当大面积地通过第二辊28外壳表面的一个约90°的角度范围进行支持。这一点特别是在扯裂强度较低的纤维-空气混合物情况下具有优点。

第二辊28此外是能够加热的。在这种情况下，从纤维-空气混合物在第二辊28上相当大的接触面中在第一输送路径的情况下，形成从第二辊28向纤维-空气混合物上大面积的热量传递。

在由并排设置的辊对28和30形成的辊缝内，纤维-空气混合物继续压缩并随后堆放在输送带34的一个上升段上。在这种情况下，纤维-空气混合物最好以大角度范围环绕第三输送辊30传输，从而由于大接触面可以从第三辊30向纤维-空气混合物上继续进行有效的热量传递。

因此第三辊30最好同样是可加热的。

作为选择或者附加，第三辊30也可以作为挠度可控的辊构成。在一种本身公知的挠度可控辊上，旋转轴的一定挠度可以调整，以便按照这种方式调整相应的辊缝或线性压力的相应分布。由于辊在其两个纵向末端的区域内轴承支承，在挠度不可空的这种辊上根据由线性压力产生的弯曲力矩旋转轴出现挠度，这种挠度在轴承之间辊中心最宽处形成辊缝。

为了在施加预先规定的线性压力情况下取得宽度均匀的辊缝，一个辊对的至少一个辊取代挠度控制也可以鼓形构成，也就是说，直径从纵向末端向中心递增。在这种辊的纵剖面上，外壳表面因此呈现出一种略微拱形的轮廓。这种鼓形或凸起的辊因此是对凸度可控辊的一种选择，以便在更大的线性压力时取得宽度非常均匀的辊缝。

因为在第一输送路径的情况下辊28和30形成一个并排设置的辊对，它们的旋转轴线处于一个基本水平的平面上，所以凸度可控的辊在这种情况下如图2虚线所示可以在一个水平的平面上产生凸度。

为了更强地点状或线状压缩纤维网并按照这种方式在纤维网上轧出交织结构，第二辊可以作为具有结构化外壳表面的轧花辊构成，该外壳表面具有相应的凸起部位或凹陷部位。在第二辊28外壳表面凸起部位的区域内，纤维网然后受到更强的压缩，这样在同时热量输入的情况下，造成纤维网在更强压缩的区域内受到更强的压缩和更强的交织。

第二可选择的输送路径在图1中点划线示出并将从第一辊缝中排出的纤维-空气混合物直接输送到第二辊缝，该辊缝在第三和第四辊作为第二上下重叠设置辊对共同作用的情况下，在第三与第四辊之间作为具有水平输送方向的辊缝形成。根据所要制造的制品第二输送路径是有利的。特别是第四辊可以作为轧花辊构成并具有不同于例如第二辊28外壳表面的结构。

与第二输送路径相关还具有的优点是，第三辊30作为凸度可控的辊构成。因为在那种情况下第三辊30和第四辊32形成上下重叠设置的辊对，所以第三辊的旋转轴的凸度平面最好垂直定向。

因为辊布置利用辊26、28、30和32可有选择地构成第一和第二输送路径，所以具有的优点是凸度的平面在凸度可控第三辊30的情况下可有选择地调整为使得该平面水平(第一输送路径)或者垂直(第二输送路径)定向。

为了在第二输送路径的情况下可以实现向纤维网内良好的热量输入，第四辊最好也是可加热的。

为了可以在第一与第二输送路径之间进行所要求的配置转换，第三辊30水平与其旋转轴相关横向移动支承。按照这种方式，在第三辊30与第四辊32共同形成一个上下重叠设置的辊对情况下，第三辊30可以从第二辊28移开。在这种情况下，第二和第三辊根据第三辊所需的旋转意义不相互结合。

对于依据第二输送路径的配置来说，在第一上下重叠设置的辊对26、28与第二上下重叠设置的辊对32、30之间输送路径的下面或者上面可以具有向下定向的喷气嘴，通过输送路径的全部宽度可以产生足够的气流，以支持第一上下重叠设置的辊对26、28与第二上下重叠设置的辊对32、30之间第二输送路径上的疏松纤维网。

第三辊这种水平的可移动性在第一输送路径的情况下第二辊28和第三辊30作为并排设置的辊对共同作用情况下可以调整该辊对之间的适当辊缝或线性压力。

最后第四辊32最好在垂直方向上与其旋转轴相关横向移动，以便在第三和第四辊作为第二上下重叠设置的辊对共同作用(第二输送路径)的情况下调整辊缝或线性压力。

最后输送带34也可以改换配置构成，从而上换向辊36在选择第二输送路径的情况下可以向第三辊30靠近移动。为此一般情况下要求输送带34的下换向辊38也可以移动，以便输送带34不接触第三辊30并同时保持张紧。因为输送带34的上升带段在那种情况下例如垂直分布，所以它在选择第一输送路径的情况下不适用在第二辊28与第三辊30之间形成的辊缝下面容纳纤维网。因此具有优点的是，输送带34的分布可以在两种配置之间进行转换。

Claims (18)

1.用于制造非织造纤维网类纤维制品的装置，其中，该装置具有构成为在转移带底面上向辊布置输送半制品的转移带，其特征在于，

辊布置包括具有各自至少彼此近似平行定向的旋转轴的四个辊，

其中第一辊用作转移带的换向辊，

其中第二辊布置在第一辊下面并与第一辊共同形成第一上下重叠设置的辊对，

其中第三辊在转移带的运行方向上观察设置在第二辊后面，以及

其中第四辊在转移带的运行方向上观察设置在第一辊后面，

其中，辊彼此相对地横向于其旋转轴移动，使得用于处理纤维网的辊缝在第二和第三辊之间可有选择地进行调整，从而第二和第三辊形成一个并排设置的辊对并包括一个基本上垂直输送纤维网的辊缝，或者在第三和第四辊之间可有选择地进行调整，从而第三辊和设置在其上面的第四辊形成一个上下重叠设置的第二辊对并包括一个基本上水平输送纤维网的辊缝。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个辊缝可通过形成各自辊缝的辊对的辊的旋转轴少量相对的倾斜位置进行调整。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，由第一上下重叠设置的辊对形成的辊缝可通过调整第一与第二辊的旋转轴之间的距离改变。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，由第一上下重叠设置的辊对形成的辊缝内存在的线性压力可在0与150N/mm之间进行调整。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，由第一上下重叠设置的辊对形成的辊缝内存在的线性压力可在0.01与100N/mm之间进行调整。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，需要时由第二和第三辊并排设置的辊对形成的辊缝可通过改变第二与第三辊的旋转轴之间的距离进行调整。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，第三辊的旋转轴可在一个至少近似水平的平面上横向移动。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第四辊的旋转轴与第三辊的旋转轴的距离是可调整的。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，第四辊的旋转轴可在一个至少近似垂直的平面上横向移动。

10.如权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个辊作为挠度可控的辊或者作为具有可变鼓形或者凸度的辊构成，从而辊缝的形状或者线性压力的分布在第一上下重叠设置的辊对之间辊缝的纵向上可以变化。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，第三辊作为挠度可控的辊构成为使得挠度可有选择地处于一个水平的平面上或者一个垂直的平面上。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，或者第二或者第四或者两个辊作为轧花辊构成并与所要求的凹凸花纹相应具有凹陷部位和凸起部位的外壳表面。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，一个或者多个辊具有由金属形成外壳的外壳表面。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，一个或者多个辊具有由钢形成外壳的外壳表面。

15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第一或者第三辊或者两个辊作为具有光滑外壳表面的轧光辊构成。

16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第一或者第三辊或者两个辊具有形成外壳表面的塑料涂层。

17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第二、第三或者第四辊或者多个这些辊具有可加热的外壳表面。

18.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在转移带的运行方向上观察一个输送带设置在第三辊之后，该输送带构成为在第二与第三辊之间形成的辊缝下面接收半制品或者在第三与第四辊之间形成的辊缝后面接收半制品。

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