CN103221599B - 用于纤维网的干法成网的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使纤维网干法成网的设备，其中大量纤维或纤维混合物利用空气流输送到成形头。所述成形头具有设置在透气的铺放带上方的成形出口。为了接收从成形出口排出的纤维流，所述铺放带与抽吸装置（16）共同作用。在成形区内部铺放在铺放带（6）上的纤维连续地通过铺放带从成形区输送出去。形成在成形头与铺放带之间的成形区自由空间通过多个密封装置相对于环境屏蔽。为了在铺放纤维时得到尽可能均匀的纤维层构造，通过设置在进入侧上的密封装置形成具有可调节的入流横截面的进入开口，通过其使限定的二次空气流从环境流入到自由空间中。

Description

用于纤维网的干法成网的设备

技术领域

本发明涉及一种用于纤维网的干法成网的设备。该设备具有成形头，能利用空气流将多个纤维或纤维混合物输送到该成形头，并且所述成形头具有用于产生由纤维和空气形成的纤维流的成形出口，该设备还具有用于捕获并输运纤维的透气的铺放带，该铺放带与用于产生抽吸流动的抽吸装置共同作用，其中在成形头的成形出口与铺放带之间形成有成形区，该成形区具有自由空间，其中所述自由空间通过密封装置相对于环境屏蔽。

背景技术

在生产非织造织物时已知，借助于空气流在铺放带上把纤维铺放成纤维层。这种在业界中通常称为气流成网的工艺的基础是，纤维或纤维混合物借助于成形头分布均匀地铺放在铺放带表面上。铺放带上通过成形头覆盖的区域通常称为成形区，在该成形区中纤维碰到铺放带。

例如由EP0006696A1已知了这种设备。

在该已知设备中多个纤维或纤维混合物借助于空气流输送到成形头。在成形头内部设有多个装置，用以混合并分布纤维。在成形头底面上形成有成形出口，该成形出口通常设置在铺放带上方短距离处。在此在成形头与铺放带之间形成一自由空间，该自由空间用于导引从成形出口排出的纤维流。通过抽吸装置支持纤维在铺放带上的铺放，该抽吸装置接收并排出纤维流的空气。形成在铺放带表面上的纤维层通过铺放带连续地从成形区送出去，由此产生接着被输送到后续处理装置例如加固装置的纤维层。

在此纤维的铺放基本上通过在成形区中产生的空气流来确定。在所述已知设备中在铺放带的进入侧和在铺放带的排出侧分别给成形头配设有密封辊形式的密封装置，以便使形成在成形出口与铺放带之间的自由空间相对于环境屏蔽。密封辊与在侧面设置在铺放带纵向侧上的壳体部件共同作用，以便由此避免来自环境的二次空气流的进入。但是在实践中已经证实，视纤维类型和纤维尺寸而定，在纤维铺放中产生不均匀性，其被称为所谓的云斑(堆积(beaching))。据此推测，通过抽吸装置产生的抽吸流可能会导致纤维铺放时的不均匀性。

为了消除这种铺放纤维中的不均匀性，例如由WO2006/131122A1已知，对抽吸装置在成形区的部分区域中的抽吸流动进行影响。为此在该已知设备中在成形区的进入侧上给抽吸装置配设一导板，该导板在铺放带下方影响抽吸流。由此尤其要避免在成形区进入侧上的空气湍流/紊流，所述空气湍流通过从环境抽吸二次空气而产生。但是由此在成形区中造成不同的抽吸流动，这些不同的抽吸流动导致纤维在成形区内部不同的铺放特性。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种这一类型的用于干法成形纤维网的设备，通过该设备可以实现纤维层内部的纤维分布的高度均匀性。

根据本发明如此实现该目的，即：使得设置在进入侧上的密封装置相对于铺放带形成一进入开口，该进入开口具有可调节的相对于环境的入流横截面。

本发明基于下述认知，即在将纤维铺放到横向于成形出口运动的铺放带上时，必需使纤维从竖直运动转向到由铺放带定义的水平运动。因此确认，通过连续地输送二次空气流到进入侧，可以以产生纤维均匀铺放的方式来积极地影响纤维转向并进而影响纤维铺放。就此而言，具有可调节的入流横截面的进入开口的优点在于，能够与纤维类型和纤维尺寸相协调地将来自环境的二次空气流输送到成形区中。通过进入到进入侧上的二次空气流，纤维有利地得到在铺放带移动方向上的加速，这导致有助于转向。此外由此实现，从成形出口排出到进入侧区域中的纤维相对于排出到排出侧区域中的纤维在自由空间内部经过不同长度的自由行程。由此纤维在进入侧区域尤其得到更长的在自由空间内部的时间，用于转向到铺放带的运动方向。这种效应尤其对于均匀铺放并由此对于均匀产生的纤维网产生特别积极的作用。

为了能够个性化地调节二次空气流，按照本发明的设备优选实施成下述变型：进入侧上的密封装置通过可动的密封板形成，该密封板通过其相对于铺放带的位置来确定进入开口的入流横截面。由此能够无级地调节进入开口的入流横截面。

为此建议，将所述密封板保持在摆动轴上，该摆动轴离开铺放带一段距离地横向于铺放带延伸。由此能够在从关闭状态直到最大打开状态的范围内调节进入开口。

为了在铺放带排出侧上尽可能没有任何从环境进入的二次空气流，按照本发明的一有利的改进方案，排出侧上的密封装置通过密封辊形成，该密封辊可以以一周向速度驱动。由此所述密封辊尽可能以微少的接触被保持在所铺放的纤维网的表面上。在此所述密封辊的周向速度优选等于铺放带的带速度。由此可以避免在密封辊与纤维网之间不期望的相对速度。

为了保证，所述密封辊相对于铺放带分别具有对于纤维网最佳的位置，此外建议，所述密封辊构造成可相对于铺放带调整高度。由此能够对于纤维网的每个厚度在铺放带的排出侧上调整出最佳的成形区密封。

为了使在密封辊与铺放带之间调整出的缝隙高度在运行期间保持不变，还建议，给所述密封辊配设一清洁装置，通过该清洁装置可以净化密封辊的表面。由此可以避免个别的小纤维粘附在密封辊的周部上。这种清洁装置例如可以直接通过接触利用刮刀来实现或无接触地利用抽吸机构来实现。

所述成形区的纵向侧有利地通过密封壁相对于环境屏蔽，其中所述密封壁在进入侧上具有突出于成形区的壁端部。由此在二次空气流进入时使产生的边缘涡流效应远离成形区。代替地，也存在下述可能性，即：密封壁的壁端部构造成在纵向侧上可伸长的，由此可以根据进入开口的入流横截面的尺寸而调整出不同长度的密封壁。

为了可以在成形区的宽度上进行不同的调整，还建议，所述密封壁为了调整铺放宽度而构造成横向于铺放带可调整的。

本发明的另一特别有利的改进方案规定，所述抽吸装置在成形区下方具有多个空气导引机构，通过这些空气导引机构可以调节在带移动方向上的抽吸廓型/抽吸分布(Saugprofil)。由此可以在将纤维铺放成纤维网时产生附加的铺放效应和均匀性。同样尤其由此可以改变所抽吸的二次空气流。

为了可以将不同的纤维类型和纤维尺寸铺放成纤维网，还规定，所述成形头构造成可相对于铺放带调整高度。

因此按照本发明的设备适用于铺放任何纤维和纤维混合物。因此可以将合成的或天然的纤维或由合成纤维和天然纤维组成的混合物铺放成纤维层。在此通过所产生的纤维层的高度均匀性，优选也可以将最小的部分、例如粉末有利地置入到混合物里面。

附图说明

下面根据若干实施例参考附图进一步描述本发明的设备。附图示出：

图1示意性示出根据本发明的设备的第一实施例的横剖视图；

图2示意性示出图1中的实施例的俯视图，其中没有成形头；

图3示意性示出根据本发明的设备的另一实施例的俯视图，其中没有成形头。

具体实施方式

在图1和2中示意性地示出根据本发明设备的第一实施例。在图1中以横剖视图简示出该实施例，并且在图2中以俯视图不带成形头地简示出该实施例。在此只要不明确指明参照哪个附图，则下面的描述对两个附图都适用。

该实施例示出混合室1，该混合室通过纤维入口2与这里未示出的纤维输送装置相连接。纤维入口2可以包含一个或多个连接部，以便利用空气流将一个或多个纤维或纤维混合物输送到混合室1。混合室1在底面上与成形头3连接。成形头3具有多个在这里未示出的装置，以便分配纤维或纤维混合物并且将其均匀地在形成在底面上的成形出口4上作为纤维流排出。成形出口4优选具有筛板5或被张紧的筛网。在此优选通过多个被驱动的叶片实现在成形头3内部的分配，如例如由WO2004/106604已知的那样。在这方面在此请参照之前所述的文献。

成形头3这样设置在铺放带8上方，使得成形出口4平行地在铺放带8上方延伸。基本水平指向的铺放带8构造成透气的并且通过多个导向辊9连续地在材料输送方向(通过双箭头表示)上行进。就此而言，铺放带8从进入侧10直到排出侧11地连续地穿过成形区6。在此纤维在成形区6中在铺放带8的表面上铺放成纤维层23。

成形头3的成形出口4在这种情况下构造成矩形的，因此成形区6在铺放带8上方同样也是矩形的。成形区6的形成在成形出口4与铺放带8之间的自由空间7通过多个密封装置12.1至12.4相对于环境屏蔽。设置在进入侧10上的密封装置12.1相对于铺放带8形成一自由的进入开口14，通过该进入开口，成形区6的自由空间7直接与环境相连接。进入开口14形成一自由的入流横截面，以便二次空气流能够从环境流入。为了设定确定的入流横截面，密封装置12.1在这个实施例中通过可动的密封板18形成。通过密封板18相对于铺放带8的各个位置，可设定进入开口14的确定的入流横截面。为此密封板18保持在一横向于铺放带8延伸的摆动轴19上。密封板18能够在摆动轴19上无级地在关闭位置与最大开度之间调整。在图1中用虚线示出密封板18的最大开度。

成形区6上的自由空间7在排出侧11上通过密封装置12.2相对于环境屏蔽。为此密封装置12.2设计成被驱动的密封辊13。密封辊13以可调整高度的方式保持在辊架24上。因此密封辊13相对于铺放带8的位置能无级地调整，以便得到适配于纤维层厚度的屏蔽。密封辊13通过辊马达25驱动，该辊马达联接在控制装置26中。控制装置26配设有传感器27，该传感器检测铺放带8的带速度。因此密封辊13能够以一周向速度被驱动，该周向速度等于铺放带8的带速度。由此可以使密封辊13的表面与纤维层23的表面以相同的速度没有相互间相对运动地行进。

为了保持在铺放带8与密封辊13之间设定的缝隙高度，密封辊13配设有清洁装置28。清洁装置28在这个实施例中实施成抽吸机构，以便连续地去除粘附在密封辊13表面上的纤维颗粒。

成形区6的自由空间7在两个纵向侧通过密封装置12.3和12.4相对于环境屏蔽，这两个密封装置通过两个平行设置的密封壁15.1和15.2形成。在此密封壁15.1和15.2在铺放带8的顶面与成形头3的底面之间延伸。密封壁15.1和15.2分别相对于密封辊13形成一自由运动间隙30。对置的壁端部29.1和29.2设计得较长并且突出于成形区6。由此，在二次空气流从环境进入时产生的边缘涡流现象可以有利地移到成形区6以外的非临界区域中。为了调整成形区6的铺放宽度，密封壁15.1和15.2设计成可横向于铺放带8进行调整。在此实现密封装置12.1的更换，以便形成适配于各铺放宽度的进入开口。

在铺放带8下方设置有抽吸装置16，该抽吸装置通过抽吸通道17与在这里未示出的负压源连接。抽吸装置16在铺放带8下方形成抽吸室31，在该抽吸室中配设有多个设置在铺放带8底面的空气导引机构21。空气导引机构21在这个实施例中通过可调整的节流翻板/节流阀形成，它们可以相互独立地调整，由此可以在成形区6的长度上调节出抽吸轮廓。在此尤其能够通过配属于进入侧10的空气导引机构21影响通过进入开口14流入的二次空气流。

在图1和2所示的按照本发明设备的实施例中，例如将由合成纤维与粉末组成的混合物共同地通过空气流输送到混合室1。在混合室1内部可以构造有静态的或动态的机构，它们实现纤维的预混合。接着使由纤维和粉末组成的混合物通过空气流导引到成形头3。在成形头3内部通过分配机构实现纤维-粉末混合物的分配，接着纤维-粉末混合物通过成形出口4作为纤维流被导引到自由空间7。在成形区6内部通过抽吸装置16产生持久作用的抽吸流，它一方面捕获进入到自由空间7里面的纤维，另一方面引起在进入侧10上进入的来自环境的二次空气流，所述二次空气流流过进入开口14。当在自由空间7内部导引纤维时，纤维流的纤维在进入侧10的区域中得到在铺放带8的带移动方向上的加速，其效果是，使纤维直到铺放在铺放带8上为止经过了较长的自由行程并且已经得到预定向，该预定向有助于纤维从竖直运动转向到水平运动。与此相比，纤维在对置的排出侧11上没有得到大的加速，由此与进入侧10上的纤维相比经过更短的自由行程。由此使纤维通过二次空气流的影响在进入侧上已经以略微的在材料流方向上的预定向进行铺放。这尤其在形成均匀的纤维层23时已经证实是特别有利的。

在成形头3的对置的排出侧11上通过密封辊13避免吸入二次空气。因此在成形区6中仅保留有通过进入开口14进入的二次空气的影响，其可有针对性地用于改善纤维层。

按照本发明的设备特别适用于，在产生由多个单个的有限的纤维段形成的纤维层时达到高均匀性。在此可以铺放合成纤维或天然纤维或合成纤维和天然纤维的混合物。

视纤维尺寸和纤维类型而定，能够有利地通过将成形头3设计成可调整高度的来改变成形出口4与铺放带8之间的距离。为了调整高度，例如可以使用两个致动器20.1和20.2，它们分别接合在与成形头3固定连接的支承臂22.1和22.2上。在图1中用虚线示出致动器20.1和20.2以及支承臂22.1和22.2。在此，在成形出口4与铺放带8之间距离较大时可有利地通过附加的密封壁使成形区6的密封在成形区6的所有侧上扩大。

为了尤其在二次空气流在进入侧上进入时使成形区最优化，在图3中以成形区6的俯视图示出按照本发明设备的另一实施例。该实施例基本与按照图1和按照图2的实施例一致，因此下面只阐述不同之处，其它请参照前面的描述。该实施例在横截面图中与按照图1的实施例一致。

在图3所示的实施例中密封装置12.3和12.4在成形区6的纵向侧上同样通过密封壁15.1和15.2形成。密封壁15.1和15.2相对于进入侧10分别具有可调整的壁端部29.1和29.2。壁端部29.1和29.2能够根据各调整出的进入开口14而无级地伸长，由此有利地避免二次空气流在进入到成形区6中时的空气湍流。

在按照图1至3的实施例中，所示的用于屏蔽成形区和用于形成进入开口的密封装置是示例性的。原则上例如可以使排出侧上的密封辊通过具有弹性密封唇的板构成。同样，进入开口可以在进入侧上通过简单的节流翻板形成或者通过板片形的密封装置形成。对于按照本发明的设备重要的是，可以在进入侧上产生确定的或者可调节的二次空气流。

附图标记列表：

1混合室

2纤维入口

3成形头

4成形出口

5筛板

6成形区

7自由空间

8铺放带

9导向辊

10进入侧

11排出侧

12.1,12.2,12.3,12.4密封装置

13密封辊

14进入开口

15.1,15.2密封壁

16抽吸装置

17抽吸通道

18密封板

19摆动轴

20.1,20.2致动器

21空气导引机构

22.1,22.2支承臂

23纤维层

24辊架

25辊马达

26控制装置

27传感器

28清洁装置

29.1,29.2壁端部

30自由运动间隙

31抽吸室

Claims (10)

1.一种用于使纤维网干法成网的设备，该设备具有成形头(3)，能利用空气流将多个纤维或纤维混合物输送到该成形头，并且所述成形头具有用于产生由纤维和空气形成的纤维流的成形出口(4)，该设备还具有用于捕获并输运纤维的透气的铺放带(8)，该铺放带与用于产生抽吸流动的抽吸装置(16)共同作用，其中在成形头(3)的成形出口(4)与铺放带(8)之间形成有成形区(6)，该成形区具有自由空间(7)，其中所述自由空间(7)通过密封装置(12.1，12.2，12.3，12.4)相对于环境屏蔽，其中，设置在进入侧(10)上的密封装置(12.1)相对于铺放带(8)形成有用于在操作期间使二次空气流从环境流入成形区(6)的进入开口(14)，该进入开口具有相对于环境的可调的自由入流横截面，

其特征在于，进入侧(10)上的密封装置(12.1)通过可动的密封板(18)形成，该密封板通过其相对于铺放带(8)的各个位置确定进入开口(14)的入流横截面。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述密封板(18)保持在摆动轴(19)上，该摆动轴与铺放带间隔一定距离地横向于铺放带(8)延伸。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，相对的排出侧(11)上的密封装置(12.2)通过密封辊(13)形成，该密封辊能被驱动具有一周向速度。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述密封辊(13)的周向速度等于铺放带(8)的带速度。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述密封辊(13)设计成相对于铺放带(8)能调整高度的。

6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述密封辊(13)配设有清洁装置(28)，通过该清洁装置能清洁密封辊(13)的表面。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，设置在互相对置的两个纵向侧上的密封装置(12.3，12.4)通过侧向的密封壁(15.1，15.2)形成，这些密封壁在进入侧(10)上分别具有突出于成形区的壁端部(29.1，29.2)和/或能自由伸长的壁端部(29.1，29.2)。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述密封壁(15.1，15.2)为了调整铺放宽度设计成能横向于铺放带(8)进行调整的。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述成形头(3)设计成相对于铺放带(8)能调整高度的。

10.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述抽吸装置(16)在成形区(6)下方具有多个空气导引机构(21)，通过这些空气导引机构能够调节在带移动方向上的抽吸廓型。