CZ20002014A3 - Distributor vláken - Google Patents

Abstract

Formovací skříň (1)je součástí zařízení k formování vláknité vrstvy za sucha a zahrnuje vstup rozděleného vláknitého materiálu. Do formovací skříně (1) se vzduchem zavádí mrak vláken přes zásobovací trubky (6). Pod formovací skříní (1) se nachází formovací síto (3) a vakuová skříň (5). Formovací skříň (1) má otevřené dno sloužící k uvolnění vláknitého materiálu na formovací síti (3). Ve formovací skříni (1) se nachází rotační válce s hroty (7), které v podstatě pokrývají celou průřezovou plochu formovací skříně. Rotační válce s hroty umožňují dosažení velké kapacity při formování homogenní vláknité vrstvy na formovacím sítu, a rovněž poskytují možnost zpracovávat velmi dlouhá vlákna.

Description

Distributor vláken

Oblast techniky

Vynález se týká formovací skříně, která se používá pro formování vláknité tenké papírové vrstvy , a která zahrnuje vstup pro přivedení vláknitého materiálu rozdělného a vybraného z množství syntetických vláken a přírodních vláken, který se mísí v proudu vzduchu, přičemž zmíněná formovací skříň zahrnuje několik otáčejících se válců opatřených radiálně umístěnými hroty.

Dosavadní stav techniky

V oboru jsou zařízení tohoto typu známá, například je uvádí evropská patentová přihláška 0 159 618. Formovací skříň v takovém známém provozu často bývá částí zařízení, která podstatně omezuje kapacitní možnosti celého zařízení.

Vzhledem k umísťování vláken na spodní formovací drátěné pletivo, formovací skříň zahrnuje dno ve formě sítě nebo řešeta s množstvím otvorů. Pro zvýšení průchodu vláken směrem ke dnu formovací skříně a s cílem dosáhnout zvýšení kapacity bylo navrženo mnoho mechanických prvků, ve formě křidélek a válců a jiných škrabacích a kartáěovacích prvků, které vlákna aktivně vedou směrem ke dnu formovací skříně. Ačkoliv se v průběhu mnoha let podařilo zvýšit kapacitu zařízení, neustále se hledají další možnosti jejího zvýšení.

Vlákna použitá k výrobě vlákniny si vyžádala vytvoření síťoviny nebo otvorů. Původně se hovořilo o použití buničitých vláken při výrobě papírových výrobků nebo dětských plen. Vyskytla se však jistá omezení v délce použitých vláken. V praxi se ukázalo jako nemožné použít vlákna delší jak 18 mm. Znamenalo to omezení typů výrobků, které by se na tomto zařízení mohly vyrábět.

Podstata vynálezu

Podle tohoto vynálezu se poskytuje formovací skříň, která je jedinečná vtom, že má otevřené dno sloužící k uvolnění vláknitého materiálu na formovacím sítu, jelikož již zmíněné hroty jsou umístěné tak, aby vlákna částečně omezovaly v pohybu, a to proti efektu sání vytvořeného sací skříní.

• · · ·

-2Překvapivě se ukázalo, že je možné vyrobit formovací skříň s otevřeným dnem.

Mrak vláken, který se vytvořil uvnitř formovací skříně z jednotlivých vláken, která jsou rozdělena a míšena v proudu vzduchu, se přenáší na spodní drátěné pletivo pomocí rotujících válců s hroty. V praxi se ukázalo, že lze se zařízením, podle tohoto vynálezu, dosáhnout kapacitu, která je pět až šest krát vyšší než kapacita u odpovídajícího známého zařízení.

Pomocí zařízení se vlákna rozdělí (rozpoltí). K rozdělení dochází v kladivovém mlýnu apod. Rozdělená vlákna, která ještě mohou obsahovat něco málo aglomerátů, se pomocí proudu vzduchu přivádí směrem dolů do systému. Proud vzduchu se vytváří dopravními větráky, které jsou propojené trubkami, které vedou do formovací skříně. Do formovací skříně se vlákna vhání ze všech stran formovací skříně pomocí většího počtu trubek na každé straně skříně. Měnění kapacity se může realizovat otvíráním a zavíráním zásobovacích trubek a větráků.

Uvnitř formovací skříně se vytváří mrak vláken, který může vlivem proudícího dopravního vzduchu cirkulovat. Vlákna se následně ze dna formovacího skříně přenáší na formovací síto, které se pohybuje pod formovací skříní. Vytvořená vrstva je na formovacím sítu přidržována pomocí vakua, které je vytvořeno ve vakuové skříni umístěné pod formovacím sítem na opačné straně formovací skříně. Tento vynález poskytuje formovací skříň s otevřeným dnem, kde jsou vlákna částečně zadržována a rozdělována proti působení sání, které je realizováno ve vakuové skříni, Toto zadržování a rozdělování se realizuje pomocí rotačních válců s hroty, které na vlákna působí mechanicky. Ukázalo se, že se na vespod ležícím formovacím sítu vytváří tenká vrstva s velmi homogenní tloušťkou. Může se říci, že rotující hroty vytváří pohyblivé, nebo také aktivní dno, které se liší od tradičně pasivního dna sestávajícího z kusu síťoviny nebo řešeta,

Válce s hroty se, z hlediska pohledu ve vodorovném směru, rozšiřují po celé dílčí ploše, kterou prakticky celou pokrývají. Ukázalo se však, že lze vyrobit formovací skříň, která uspokojivě funguje i tehdy, když válce s hroty nepokrývají celou dílčí plochu formovací skříně.

Válce nebo hřídele s hroty mohou být umístěné ve vodorovném směru, ale i ve svislém směru. Dobrých výsledků se může dosáhnout i při umístění válců pod jistým úhlem mezi vodorovnou a svislou polohou.

Podle umístění válců nebo hřídelů ve vodorovné či svislé poloze, budou se i hroty otáčet ve svislé nebo vodorovné rovině. Přednost se tomu dává z důvodu symetrického pokládání vláken, které vytváří homogenní tloušťku po celé šířce formovací skříně.

• · · · • · φ φ · φ φ ·· ·· · _ 3 - · · · ··· ···· · · * ··· · · · ·

U podané přihlášky výraz „hroty“ se týká provedení, u kterého jsou hroty převážně opatřeny závitem. Vyskytovat se mohou rovněž deskové (rovinné) prvky, které se mohou označovat jako křidélka. Taková křidélka se vytvoří v rovině kolmé k rotační ose hřídele. Alternativně se může deska vytvořit se sklonem, nebo může být vytvořena jako vrtule, která je schopná realizovat pohyb mraku vláken směrem nahoru a dolů. Pro usnadnění průchodu vzduchu do formovací hlavy , pokud se používají hroty ve tvaru křidélek, se křidélka mohou opatřit otvory. Tyto otvory mohou ulehčovat průchod vzduchu. Správnou volbou rychlosti otáčení a tvaru otvorů ve válcích se může průchod vláken těmito otvory omezit a brzdit.

Rotující válce s hroty se mohou umístit tak, že vnější konce hrotů opisují kruhy se vzájemnými přesahy, nebo se navzájem dotýkají. Kromě toho je možné měnit intenzitu rozmisťování hrotů v příčném, ale i v podélném směru. Pomocí těchto parametrů a pomocí otáček válců a intenzity proudění vzduchu s hroty lze ovládat kapacitu zařízení.

Podle tohoto vynálezu může formovací skříň zpracovávat i velmi dlouhá vlákna. Délka vlákna přitom není omezena velikostí síta ani velikostí otvorů ve dnu formovací skříně Ukázalo se jako reálné zpracovávat vlákna s délkou až do 60 mm, a přitom zpracovávat i různé typy vláken. Předpokládá se, že další optimalizace formovací skříně, podle tohoto vynálezu, umožní zpracovávat vlákna ještě delší. Ukazuje se, že je možné použít zařízení k výrobě výrobků , které se až dosud nemohly s podobným typem zařízení vyrábět.

Z důvodu kapacity zařízení a možností zpracovávat velmi dlouhá vlákna, bude výhodné používat zařízení sloužící k výrobě vláknitých vrstev s tloušťkou, která může dosáhnout hodnoty řádově až 200 - 300 mm. Výhodné bude takové zařízení použít k výrobě vláknité tenké vrstvy ve formě rohože, což představuje nové možnosti netkaných a vzduchem kladených výrobků. Při výrobě takových rohoží se mohou použít velmi dlouhá vlákna, kterými mohou být syntetická vlákna nebo přírodní vlákna, ale i jejich směsi. Zpracování dlouhých vláken lze získat stabilní látku i s velkou tloušťkou. Dlouhá vlákna mohou vytvářet vazby přes relativně velkou vrstvu materiálu. Vazbami mohou být křehké vodíkové vazby nebo pružné vazby, které se vytvoří pomocí vazebního materiálu a jeho kombinací.

Překvapivě se ukázalo jako možné vyrábět výrobky se zlepšenou kvalitou, pokud je srovnáváme s dnešními výrobky. U výrobků vyráběných v zařízení podle tohoto vynálezu se lze vyhnout tzv. stínům a aglomerátům, které sestávají ze shromážděných žmolků vláken ve výrobku, Pomocí tohoto zařízení lze udržet vlákna v odděleném stavu. Předpokládá se, že desintegrace aglomerátů vláknitého materiálu je umožněna údery, kterým jsou vlákna vystavena hroty válců, které se pohybují ve formovací skříni směrem nahoru a dolů proti dole ležícímu formovacímu sítu.

• · • · · · • ·

Ukázalo se jako možné vyrábět vláknitý výrobek, u kterého je možné vyhnout se problémům s tloušťkou vrstvy přes šířku výrobku, který je formován na formovacím sítu. Předpokládá se, že tato překvapující homogenita tloušťky, přes šířku vytvořeného výrobku, je způsobena tím, že otáčení válců s hroty vede vlákna přímo dolů proti formovacímu sítu ve směru kolmém na povrch formovacího síta. Této homogenity se dosahuje i při aplikaci formovacího síta o šířce od 200 mm do několika metrů.

Podle toho co již bylo uvedeného je toto zařízení výhodné již tím, že se může ovlivnit (nastavením) kapacita formovací skříně. Kapacita zařízení se může nastavit v závislosti na výrobku, který se má vytvořit, a v závislosti na přenosové rychlosti, kterou lze pro formovací síto použít, aniž ba se přitom riskovala možnost odfouknutí vytvářené vrstvy.

Nastavení se u formovací skříně s vodorovně orientovanými válci může uskutečnit montáží vzájemně přestavitelných válců ve vodorovné rovině na jistou vzdálenost, která přibližně odpovídá průměru kružnice, která je definována vnějšími konci hrotů, ale může být i menší. Tím lze realizovat štěrbinu, která umožňuje vláknitému materiálu procházet danou jednotkou ve větším množství a v daném čase.

Jestliže se vodorovně orientované válce pohybují ve vodorovném směru tak, že se vnější konce hrotů pohybují mezi sebou, potom je možné vyrábět vláknitou vrstvu z velmi krátkých vláken, například dlouhých méně jak 3 mm. Tím je možné dosáhnout vysoce homogenního výrobku, a to s vysoce homogenním profilem v příčném i podélném směru. I v případě, že se použije ve formovací skříni pouze jedna vrstva válců, je možné zpracovávat krátká vlákna. Později bude popsána možnost použít válce ve více vrstvách umístěných ve formovací skříni nad sebou.

Jestliže má formovací skříň zpracovávat dlouhá vlákna, například o délce 60 mm a větší, potom bude výhodné válce přesouvat tak, že kružnice, které definují vnější konce hrotů se navzájem dotýkají, nebo jsou od sebe vzdáleny jen velmi málo.

Pokud jsou hroty válce uspořádány tak, že opisují překrývající se kružnice, zařízení je jedinečné tím, že zahrnuje hroty orientované ve vodorovném směru válce a navzájem od sebe vzdálené na vzdálenost, která odpovídajícím hrotům na sousedních válcích umožňuje pohybovat se mezi sebou navzájem . Vzhledem k malým změnám kapacity zařízení se rovněž dává přednost tomu, aby byly hroty umístěny v přestavitelných kolejničkách, které jsou namontovány v axiálních stopách na válci.

Hroty každého válce jsou především umístěny kolmo na podélnou osu válce, přičemž po délce válce je umístěno několik sad hrotů. Každá taková sada zahrnuje 2-12 hrotů, speciálně 4-8 hrotů, které jsou stejnoměrně rozmístěny po obvodu válce.

Je možné použít velmi rozdílné velikosti vzdáleností a různou rychlost otáčení. Přednost se však dává tomu, aby axiální vzdálenost mezi hroty měla hodnotu mezi 5 a 20 mm, a aby tloušťka hrotů měla hodnotu mezi 0,5 a 10 mm. Délka hrotů by měla být mezi 5 a 200 mm, lépe okolo 100 mm. Použité válce se otáčí různou rychlostí, která se dá regulovat v intervalu od 200 do 5000 ot/min, lépe od 2300 do 2500 ot/min.

Použít se dá velký rozsah otáček, různá délka hrotů a tloušťka hrotů, kdy se tyto hodnoty nachází mimo uvedené intervaly. Měněním délky a tloušťky válců a hrotů je podobně možné zpracovávat dlouhá vlákna, a to bez rizika vzájemného spletení. Znamená to, že se mohou zpracovávat dlouhá vlákna a pokládat je na formovací síto jako jednotlivá vlákna, která se nebudou navzájem splétat.

Pro vytvoření formovací skříně s vodorovně orientovanými válci, pro zpracovávání vláken s různými schopnostmi, je možné použít více vrstev válců. Válce v každé vrstvě jsou umístěny v řadě s podélnými osami orientovanými rovnoběžně nebo kolmo na směr pohybu formovacího síta. Podélné osy válců mohou být rovněž orientovány ve vodorovném směru vůči směru pohybu formovacího síta. Při použití více vrstev válců, umístěných nad sebou, je možné dosáhnout otevření vláken, která by se jinak otevřít nedala.

Je rovněž možné válce umístit v různých vrstvách s různými orientacemi vůči válcům v jedné z dalších vrstev. Použitím více vrstev válců je možné zpracovávat relativně krátká vlákna, a přitom zachovávat velkou kapacitu zařízení.

Pokud jsou válce umístěné vodorovně, mohou být uspořádané tak, že se uvnitř formovací hlavy vytváří dutý válcovitý prvek (dále cylindr). Tento cylindr se vytváří proto, že válce jsou ovlivněny prostorem cylindru, takže cylindr vytváří tam, kde vstup vláken se nachází v oblasti koncové prostoru. Vlákna jsou přenášena do cylindru, který je tvořený válci s rozmístěnými hroty na svém povrchu.

Poskytuje se jeden další válec, který je rovněž opatřen hroty a je umístěný v blízkosti vytvořené stěny cylindru. Vlákna, která jsou foukána do cylindru, a která mohou vlivem rotujících hrotů nad vlákny vytvářet hranici (ve tvaru klobásy), přičemž zmíněná vlákna mohou být distribuována podél délky cylindru. Jelikož cylindr je orientován kolmo na směr přemísťování formovacího síta, je možné vytvářet vláknitou vrstvu s velmi homogenní tloušťkou přes šířku formovacího síta.

Hroty v cylindru nad válci mohou expandovat, nebo lze další válec uvnitř cylindru nastavit na takovou délku, že se opsané kružnice definované vnějšími konci hrotů navzájem dotýkají, nebo se mírně překrývají.

• ·

-6Přednost se dává tomu, aby se poskytlo více cylindrů. Cylindry se u nej výhodnějších provedení objeví v párech, takže vstupy do páru cylindrů jsou umístěny na opačných stranách bočních stěn formovací skříně. Kromě toho, konce cylindrů mohou být spojeny spojovacími kanály, které prochází boční stěnou, a které vláknům umožňují procházet z vnitřku cylindru dovnitř sousedního cylindru. Tím lze dosáhnout rotace vláken po kruhové křivce dvěma sousedními cylindry spojenými spojovacími kanály. Získá se tím dobrá směs vláken a jejich náležitá distribuce.

Ve formovací skříni se může použít více párových cylindrů nebo jednotlivých cylindrů, které jsou spojené oddělenými zásobovacím i zdroji vláken. Umožňuje se tím vytváření vrstvy s měnícími se schopnostmi vlákna ve vztahu s jejich tloušťkou. Přednost se dává tomu, aby se ve formovací skříni umístili tři páry cylindrů přičemž první a koncový pár cylindrů zahrnuje vlákna, která se stanou ve vytvářeném vláknitém výrobku vnější vrstvou, a kde střední pár cylindrů by měl vytvářet mezilehlou vrstvu vláknitého výrobku. Taková konstrukce je vhodná pro výrobu tenké vrstvy, která se použije při výrobě plenek, ručníků a pod., u kterých se vyskytuje jádro z hydrofilního materiálu obklopené vnější vrstvou z hydrofobního materiálu.

Umístěním více párů nebo jednotlivých cylindrů do formovací skříně se může zvýšit tloušťka formovaného výrobku, jelikož identická vlákna se mohou použít ve všech párech cylindrů nebo v jednotlivých cylindrech.

Pokud jsou válce orientovány svisle, přednost se dává tomu, aby se použily hroty ve formě prostorově vytvořených křidélek, které se nachází v jedné rovině kolmé na podélnou osu válců. Křidélka/hroty se budou nacházet uvnitř jedné vrstvy, ale mohou se vyskytovat dvě nebo i více vrstev položených na sebe. Křidélka/hroty se pravděpodobně budou vyskytovat v různých úrovních, čímž se dosáhne jistého překrývání, přičemž křidélka/hroty jednoho válce budou v jiné úrovni než křidélka/hroty jednoho nebo více sousedních válců. Lze se vyhnout kolizím tehdy, jestliže válce nejsou poháněny synchronně. Synchronní operací válců je možné umístit křidélka/hroty v jedné rovině. Lze to realizovat bez ohledu na to, zda jsou válce orientovány vodorovně nebo svisle.

U formovací skříně, se svisle orientovanými válci, se křidélka/hroty mohou vyskytovat pod jistým úhlem vůči rovině kolmé na podélnou osu válce. V této situaci se přesah popsaných křivek může realizovat válci se střídavě nahoru orientovanými hroty a dolů orientovanými hroty a se stejným úhlem sklonu.

-ΊJe možné umístit několik formovacích skříní za sebou, aby se tím zvětšila tloušťka formované vrstvy a/nebo vytvořil výrobek s různými typy vláken v různých vrstvách výrobku.

Ukázalo se, že je možné, aby se válce otáčely okolo svých podélných os stejnou, nebo různou rychlostí. Stejně tak je možné, aby se válce otáčely ve stejném, nebo opačném směru.

Přehled obrázků na výkrese

Obr. 1 znázorňuje formovací skříň, podle tohoto vynálezu,u které jsou jisté části odříznuty, obr. 2 znázorňuje boční pohled na formovací skříň, částečně v řezu, zobrazenou na obr.l, obr. 3 znázorňuje boční pohled na detaily formovací skříně z obr. 1, obr.4 znázorňuje půdorys formovací skříně z obr.l, u které jsou některé části odříznuty, obr. 5 znázorňuje částečný boční pohled na jiné provedení formovací skříně podle tohoto vynálezu, obr. 6 znázorňuje částečný řez, vedený podél čáry VI-VI na obr. 7, jiným provedením formovací hlavy podle tohoto vynálezu, obr. 7 znázorňuje půdorys formovací skříně z obr. 6, obr. 8 znázorňuje boční pohled na formovací skříň z obr.6 a 7, obr. 9 - 10 znázorňuje jiné provedení formovací skříně podle tohoto vynálezu, které odpovídá obr. 7 a 8, obr. 11 znázorňuje další provedení formovací skříně podle tohoto vynálezu, které odpovídá obr. 6, obr. 12 znázorňuje boční pohled na další provedení formovací skříně podle toho vynálezu, a to se svisle orientovanými válci, obr. 13 znázorňuje další provedení formovací skříně se svisle orientovanými válci, které odpovídá obr. 12, obr. 14 znázorňuje další provedení formovací skříně se svisle orientovanými válci, které odpovídá obr. 12 a 13,

-8obr. 15 znázorňuje půdorys formovací skříně s jistými částmi, které byly odstraněny, a se svislými osami a hroty ve formě prostorově vytvořených křidélek, obr. 16 znázorňuje v rovině vytvořená křidélka, která se používají u formovací skříně z obr. 12 až 15, kde jsou zobrazena různá provedení otvorů v křidélkách.

Příklady provedení vynálezu

Identické a odpovídající prvky jsou na obrázcích označeny stejnými referenčními znaky, a proto nebudou u každého obrázku podrobněji vysvětlovány.

Obr. 1 znázorňuje formovací skříň, podle tohoto vynálezu, která je označena číslicí i. Formovací skříň i je umístěna nad formovacím sítem 2. Na povrchu 3 formovací sítě se formuje vláknitá vrstva 4. Pod formovacím sítem 3 je umístěna vakuová skříň 5 , a to naproti formovací skříni I. Vakuová skříň 5 je připojena ke zdroji vakua (není zobrazen).

Formovací skříň je připojena ke vstupním trubkám 6. Vstupní trubkou 6 prochází vzduch, který do formovací skříně i přivádí vlákna do místa nad válce s hroty. Vstupní trubky jsou připojeny ke gametě, ve formě kladivového mlýna, která vláknitý materiál rozdělí tak, že se vytvoří jednotlivá vlákna, nebo jednotlivá vlákna s velmi malým množstvím aglomerátů. U znázorněného provedení je vstupní trubka 6 zobrazena na každé straně bočních stěn 8 formovací skříně i. V bočních stěnách 8 se nachází vstupní otvory 9. Nepovinně je možné mít v bočních stěnách dva i více vstupních otvorů 9, což závisí na požadované kapacitě formovacího zařízení, jehož součástí je formovací skříň i.

Vlákny přenášenými do vstupní trubky 6 mohou být jakákoliv rozdělená vlákna přenášená vzduchem, která jsou vybrána ze syntetických vláken nebo přírodních vláken, nebo z jejich směsí. Formovací skříň i je opatřena jakoukoliv spodní deskou. Na obrázku znázorněná formovací skříň 1 nemá horní desku. Formovací skříň 1 zahrnuje koncové stěny 10, které je možné zvedat směrem nahoru a zasouvat směrem dolů proti formovacímu sítu 3. Alespoň koncová stěna 10. obrácená proti pravé se může zvedat do výšky formované vláknité vrstvy 4 na formovacím sítu, které se pohybuje v příčném směru označenému šipkami H

Válce s hroty 7, které jsou umístěné uvnitř formovací skříně, vytváří dno formovací skříně. U znázorněného provedení je uvnitř formovací skříně I umístěno celkem pět válců s hroty 7 v horní vrstvě, přičemž tři válce jsou umístěny u jedné boční stěny a dva na protilehlé straně. Alternativně je možné všechny válce s hroty montovat z jedné strany. Alternativní montáž válců, tak jak je to znázorněno, však požaduje větší prostor mezi motory • · · · • · • · · ·

12, které pohání válce s hroty. Motory se montují s ohledem na variabilitu rychlosti otáčení. Nastavení rychlosti otáčení závisí na výběru válců s hroty a na výrobku, který se má vytvářet. Na obr. 1 je znázorněna spodní vrstva válců, která je rovněž umístěná ve vodorovné rovině rovnoběžné s formovací sítí 3.

Každý válec s hroty 7 má osu 13 na kterou jsou namontovány hroty 14 se závitem. Na obr. 1 jsou zobrazeny hroty montované do řad a orientované axiálně vůči ose 13 . a to vždy čtyři po obvodu válce 7. Hroty mají svou velikost a jsou od sebe vzdálené tak, že jim to umožňuje průchod mezi odpovídajícími hroty 14 na sousedních válcích s hroty. Jestliže se válce zvedají ve svých rovinách, potom je možné, aby hroty pronikaly mezi sebou, takže válce s hroty 7 se mohou mezi sebou umístit na vzdálenost, při které průměr kružnice, která definuje vnější konec 15 hrotů 14 překrývá průměr kružnice sousedního válce s hroty 7. Vzájemné zdvihání válců s hroty se realizuje zvedáním pouzdra osy 16 v montážních kolejničkách 17, které jsou umístěné na každé straně formovací skříně.

Na obr.2 jsou na levé straně schematicky znázorněny el. motory 12. Na pravé straně obrázku jev částečném řezu znázorněna sestava válců s hroty 7. U zobrazeného provedení je vidět umístění válců s hroty ve dvou vrstvách, které jsou vůči sobě posunuty. Kromě toho jsou válce s hroty umístěny tak, že vnější konce 15 hrotů 14 nepřekrývají kružnici, která je definována vnějšími konci 15 hrotů na sousedním válci s hroty 7.

Obr.3 znázorňuje boční pohled na formovací skříň 1 z obr. 1 a 2._Na obrázku je vidět připojení dvou vstupních trubek k bočním stranám formovací skříně. Na obrázku je rovněž vidět, že vstupní otvory 9 ve formovací skříni nemusí být ve stejné svislé rovině. Na levé straně obrázku je znázorněný vstupní otvor 9 vstupní trubky, který je umístěný v jiné poloze v rámci formovací skříně, a to s cílem zlepšit distribuci vláken, které tvoří na povrchu válců s hroty 7 mrak vláken. Na obrázku je rovněž vidět, že vstupní otvory 9 jsou vytvořeny šikmým seříznutím vstupních trubek, které částečně směruje proud vzduchu s vlákny směrem dolů.

Na obr.3 je dále vidět, že el. motory jsou vůči sobě umístěny střídavě, a že délka válců s hroty 7, umístěných ve dvou vrstvách, nemusí mít stejnou hodnotu. Stejně tak je možné měnit směr otáčení válců s hroty. Válce s hroty se tedy mohou otáčet stejným směrem, ale i různým směrem, a to ve stejné vrstvě nebo v různých vrstvách.

Obr.4 znázorňuje půdorys formovací skříně. Znázorněno je pouze několik el. motorů

12. Na obrázku je vidět, že válce s hroty 7, umístěné v různých vrstvách, jsou vůči sobě posunuty tak, že osy 13 jsou rozděleny ve stejné vzdálenosti po délce formovací skříně i.

- 10U znázorněného provedení jsou válce s hroty Z orientovány kolmo k pohybu U formovací sítě 3. Válce s hroty 7 se však mohou rovněž orientovat vodorovně s pohybem 11, nebo i pod jistým úhlem k z míněnému směru pohybu U formovací sítě 3. Předost se však dává tomu, aby válce s hroty 7 byly umístěny tak, jak je to znázorněno na obrázcích. V praxi se ukazuje, že tato orientace válců s hroty poskytuje stejné rozdělení tloušťky vrstvy přes celou šířku formovacího síta 3.

Na obr. 5 je znázorněn boční pohled na formovací skříň I s vodorovně orientovanými válci s hroty 7· Znázorněna je i vstupní trubka 6 v koncové stěně 10 formovací skříně, a to na té straně, která je obrácená proti směru pohybu H formovacího síta. Vstupní trubka se mů§že nacházet i v protilehlé koncové stěně 10. Proti vstupnímu otvoru 9 se nachází odrazová deska

18. Odrazová deska je namontována na nastavitelných sedlech 19, 20. Uhel sklonu odrazové desky se dá nastavit tak, že přicházející mrak vláken se může nasměrovat směrem nahoru ve směru šipek 22, nebo směrem dolů ve směru šipek 23. Odrazovou desku je možno nastavovat pomocí spojů se závitem 24, 25. Odrazovou desku lze nastavit pod jistým úhlem a současněji lze posunovat na potřebnou vzdálenost od vstupního otvoru 9.

Kromě vstupu vstupním otvorem 9 se vlákna mohou do otevřené formovací skříně vhánět shora, tak jak je to znázorněno šipkami 26. U znázorněných provedení má otvor 9 tvar kruhu. Otvor 9 může mít tvar prodloužené štěrbiny, přičemž koncová část vstupní trubky 6 může v tomto případě mít tvar rybího ocasu. Toto uspořádání přivádí menší mrak vláken 21 se šířkou, která odpovídá šířce formovací skříně i.

Na obr.6 až 8 je znázorněno alternativní provedení formovací skříně i. U tohoto provedení jsou vodorovně orientované válce s hroty 7 rozmístěny kolem dvou válcovitých prostorů 27 tak, že válce s hroty s každým válcovitým prostorem 27 dohromady tvoří cylindr 28 s pohyblivou stěnou. V duté vnitřní části 29 cylindru je umístěn další válec s hroty 30. Umístěný je relativně blízko stěny cylindrů 28. Tímto uspořádáním jsou vlákna 9 ovlivněna tak, že jsou rozdělována stejnoměrně po celé délce válců 28. Vlákna 9_ se foukají dovnitř vstupním potrubím 6 a vstupními otvory 9, které končí ve vnitřní části 29 cylindru. U znázorněného provedení jsou trubky 6 rozmístěny na protilehlých stěnách formovací skříně I. Alternativně však mohou nacházet na stejné boční stěně.

Každý válec s hroty 7 se může, v rámci zmíněného cylindru, otáčet stejným směrem.

Alternativně se válce s hroty mohou otáčet v různých směrech. Při stejném nebo různém směru otáčení válců s hroty lze dosáhnout orientace vláken, a přitom i možnost dosažení specifických vlastností, určených směrem otáčení, vytvářené vrstvy.

• · · · · · · ♦ · ·

-11• ·· · lili ··· · · · · ····· • · · · · · ···· • · · ·· · ·· ··

U znázorněného provedení jsou použity dva cylindry 28. Alternativně je možné mít ve formovací skříni pouze jeden cylindr. Na obrázku je znázorněno, že cylindr 28 v podstatě pokrývá celou část formovací skříně tak, jak je to vidět ve vodorovné rovině. Ukázalo se, že aby se dosáhlo stejnoměrné tloušťky formované vrstvy, mohou cylindry 28 pokrývat pouze část plochy formovací skříně.

Obr.9 a 10 znázorňuje alternativní provedení odpovídající obr.7 a 8. U tohoto provedení se otvory nachází u konců cylindrů 28 v bočních stěnách 8 formovací skříně, přitom jsou duté vnitřní části 29. mezi dvěma sousedními cylindry, navzájem spojeny spojovacími kanály 31. Spojovací kanály 31mraku vláken umožňují, a to kruhovitým pohybem ve směru šipek 32. procházet z vnitřní části cylindru 28 do vnitřní části sousedního cylindru 28. Umožňuje to docílit jednotnou distribuci vláken po délce cylindrů 28 a tím i jednotnou distribuci vláken na vespod ležící formovací síto.

Je nutné poznamenat, že válce s hroty 7 a cylindry 28 jsou orientovány kolmo na směr pohybu 11 formovacího síta.

Zobrazení na obr. 11 v podstatě odpovídá obr. 6. U tohoto provedení se používá šest cylindrů 28. Tyto válce jsou orientovány v párech, tak jak to bylo vysvětleno u obr.6 až 10. Cylindry mohou být použity se spojovacími kanály 31 nebo bez nich. Cylindry jsou v párech spojeny s oddělenými zásobovacími zdroji vláken s různými schopnostmi. První pár cylindrů 33 je připojen ke zdroji hydrofobních vláken a další pár cylindrů 34 je připojen k zásobovacímu zdroji hydrofilních vláken a třetí pár 35 je připojen k zásobovacímu zdroji hydrofobních vláken. Takto se formuje integrální vrstva, která je vhodná pro použití k výrobě plenek, ručníků apod., u kterých je mezi vnější vrstvu hydrofobního materiálu vloženo tekutiny absorbující jádro.

Obr. 12 až 15 znázorňuje další provedení formovací skříně I, u které jsou válce 7 orientovány svisle. Hroty u tohoto provedení se otáčí v rovinách, které jsou v podstatě vodorovné a v principu rovnoběžné s rovinou horní strany formovacího síta 3. Na obrázcích jsou znázorněny alternativní orientace vstupních trubek 6. Je nutné pochopit, že formovací skříň 1 může být opatřena jedním typem vstupních trubek, nebo oběma typy vstupních trubek, které se mohou použít alternativně v závislosti na vláknech, která se mají ve formovací skříni 1 použít.

U znázorněného provedení zahrnují svislé válce s hroty 7 okolo třech až dvanácti vrstev hrotů. Hroty mohou mít tvar a velikost stejnou jako u vodorovných válců s hroty 7.

Alternativně mohou válce s hroty 7 zahrnovat hroty v menším počtu vrstev, dokonce i v jedné vrstvě. U provedení s menším počtem vrstev hrotů podél délky osy 11, • ·« · • · · · ··

budou hroty pravděpodobně vytvořeny jako plochá křidélka typu, který je zobrazen na obr. 15 a 16.

Na obr. 12 jsou mají hroty takovou délku, která způsobí jejich přesah mezi válci 7 sousedícími se zmíněnými hroty. Pro zajištění volného otáčení, jsou hroty sousedních válců navzájem posunuty tak, že se otáčí v různých rovinách.

Na obr. 13 je znázorněna situace,, při které mají hroty takovou délku, že opisují kružnice, které se dotýkají kružnice opsané hroty 14 sousedního válce 7.

Na obr. 14je znázorněno provedení, u kterého jsou válce s hroty 7 vybaveny hroty umístěnými s jistým sklonem k rovině kolmé podélnému směru válců 7. Hroty sousedních válců 7 jsou střídavě orientovány pod jistým úhlem směrem nahoru a směrem dolů. Tím se hrotům umožní otáčet se bez možností vzájemné kolize. Úhel sklonu hrotů může mít hodnotu od 0 do 80°, přednost se dává úhlu mezi 30 a 60°.

Na obr. 15 a 16 je znázorněno provedení, u kterého se hroty vyskytují ve tvaru prostorově vytvořených křidélek 36, které jsou namontovány na ose 13. Přednost se dává tomu, aby byla křidélka 36 umístěna okolo osy symetricky. V každé vrstvě na ose lze použít dvě až deset křidélek. U znázorněného provedení je v každé vrstvě použito osm křidélek 36. Podél osy se může nacházet od jedné do třinácti takových křidélek. Jak je to zřejmé z obr. 15, křidélka 36 jsou rozmístěna s takovou radiální délkou, že se pohybují mezi křidélky sousedního válce 7. Každá vrstva křidélek je posunuta vůči jiným vrstvám tak, jak je to znázorněno na obr. 12 nebo 14.

Na obr. 16 mají křidélka 36 různé druhy otvorů 37. Zobrazené je i křidélko bez otvoru. Cílem použití otvorů 37 je ulehčit průchod vzduchu formovací hlavou. Otvory 37 mohou být současně vytvořeny tak, aby se mohly použít pro vedení proudu vláken formovací hlavou. Uskutečnit se to může vytvořením jisté velikosti otvorů v kombinaci se směrem otáčení. Malé otvory 37 a vysoká rychlost otáčení křidélek 36 neumožní průchod vláken otvory 37. Vlákna budou schopná procházet pouze směrem dolů formovací hlavou, a to vlivem sacího efektu vzduchu v sací skříni, který prochází mezi křidélky 36.

Na obr. 15a 16 jsou znázorněna křidélka 36 ve tvaru plochých křidélek, umístěných v rovině kolmé k podélnému směru válce 7. Mohou se však použít vychýlená křidélka, aby k ulehčila proudění vzduchu do formovací skříně. Vyklonit se mohou tak, aby vytvářela proudění vzduchu ve směru nahoru a dolů. Alternativně se mohou křidélka vychýlit s různou hodnotou vychýlení, a tím v části formovací hlavy vytvořit s přítomnými křidélky 36 svislou turbulenci.

Claims (20)

1. Formovací skříň pro formování vláknitých vrstev za sucha zahrnuje vstup rozděleného vláknitého materiálu, který se vybírá mezi syntetickými a přírodními vlákny, které se smíchají v proudu vzduchu, přitom formovací skříň je umístěná nad formovacím sítem proti vakuové skříně a zahrnuje několik rotačních válců opatřených radiálně vystupujícími hroty, kde zmíněná formovací skříň je charakteristická tím, že má otevřené dno, kterým se dodává vláknitý materiál na formovací síto, přitom zmíněné hroty jsou upraveny tak, že mohou částečně zadržovat pohyb vláken, které jsou pod vlivem sání vakuové skříně.

2. Formovací skříň podle nároku lvyznačující se tím, že zmíněné hroty pokrývají celou dílčí plochu formovací skříně, tak jak je to vidět ve vodorovné rovině.

3. Formovací skříň podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se tím, že zmíněné válce jsou orientované vodorovně.

4. Formovací skříň podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zmíněné válce jsou orientované svisle.

5. Formovací skříň podle kteréhokoliv nároku 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že válce jsou montovány s možností přemístění ve vodorovné rovině v jisté vzdálenosti od sebe, která přibližně odpovídá, nebo je menší, průměru kružnice, která je definována vnějšími konci hrotů.

6. Formovací skříň podle kteréhokoliv nároku 1 až 3 nebo 5, vyznačující se tím, že se zavádí vrstva zmíněných válců umístěných v řadě s podélnými osami orientovanými rovnoběžně a kolmo ke směru pohyb formovacího síta.

7. Formovací skříň podle kteréhokoliv nároku 1 až 3 nebo 5,m vyznačující se tím, že existuje více vrstev válců umístěných nad sebou, přitom válce v každé vrstvě mají podélné osy se stejnou nebo různou orientací vůči válcům v jedné z ostatních vrstev.

8. Formovací skříň podle kteréhokoliv nároku 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že válce opatřené hroty vytváří alespoň jeden dutý cylindr, přitom zmíněné válce se nachází

-14• «4 · v prostoru zmíněného cylindru, kde formovací skříň je opatřena vstupem, který slouží pro vstup vláken do dutého cylindru.

9. Formovací skříň podle nároku 8, vyznačující se tím, že se uvnitř cylindru se nachází alespoň jeden další válec opatřený hroty, a který je umístěný těsně u cylindru tak, že průměr kružnice je definován hroty na válci, které se navzájem dotýkají, nebo se mírně překrývají.

10. Formovací skříň podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že zmíněné cylindry jsou umístěné v páru a jsou opatřené vstupy umístěnými na protilehlých stranách, a dále tím, že konce cylindrů jsou připojené ke spojovacím kanálům, které vláknům umožňují přecházet z vnitřku cylindru do vnějšího prostoru sousedního cylindru.

11. Formovací skříň podle kteréhokoliv nároku 8ažl0, vyznačující se tím, že vstupy každého cylindru, nebo páru cylindrů, jsou připojeny k odděleným zásobovacím zdrojům vláken, a to za účelem vytváření vrstvy s různými vlastnostmi vlákna v tloušťce vrstvy.

12. Formovací skříň podle nároku 1,2 nebo 4, v y z n a č u j í c í se tím, že jsou poskytnuty hroty ve tvaru plochých křidélek, které se nachází v rovině kolmé k podélným osám válců.

13. Formovací skříň podle nároku 12, vyznačující se tím, že plochá křidélka jsou umístěna pod jistým úhlem vůči rovině kolmé k podélné ose válce.

14. Formovací skříň podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že křidélka jsou opatřena otvory, které usnadňují průchod vzduchu formovací skříní.

15. Formovací skříň podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že válce jsou uzpůsobeny tak, že se mohou otáčet okolo svých podélných os stejnou nebo různou rychlostí a ve stejném nebo různém směru.

16. Formovací skříň podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hroty v podélném směru válce jsou od sebe odděleny na jistou vzdálenost, která • » · · • · « ·*

1 c · * · ··· · · » «

- i-J “ < · · · · · · · _c t dovolí pohyb odpovídajících hrotů sousedních válců mezi sebou, přičemž se dává přednost tomu, aby byly hroty namontovány na odnímatelných kolejnicích v axiálních stopách ve válcích.

17. Formovací skříň podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hroty každého válce jsou umístěny v rovině kolmé k podélné ose válce, a dále tím, že sady hrotů se nachází nad délkou válce, přičemž každá sada obsahuje 2-12 hrotů, lépe 4-8 hrotů, které jsou stejnoměrně rozmístěné po obvodu válce.

18. Formovací skříň podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň koncová stěna formovací skříně, která se nachází nad formovacím sítem, a která je umístěná u výstupní strany formovací skříně, je uzpůsobená k přemístění ve svislém směru kolmém na pod ní ležící formovací síto, a to za účelem výroby výrobků s různou výškou.

19. Formovací skříň podle kteréhokoliv nároku lažll, 15 až 18, vyznačující se tím, že axiální vzdálenost mezi hroty má hodnotu mezi 5 a 20 mm, přitom tloušťka hrotů má hodnotu 0,5 až 10 mm a délka hrotů má hodnotu 5 až 200 mm, přičemž válce jsou uzpůsobené k nastavení různých otáček v rozmezí 200 až 5000 ot/min.

20. Formovací skříň podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vstup vláken se může nacházet v bočních stěnách, koncových stěnách a/nebo v horní části formovací skříně.