DE102006035914B3

DE102006035914B3 - Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen

Info

Publication number: DE102006035914B3
Application number: DE102006035914A
Authority: DE
Inventors: Ullrich Dr. Münstermann
Original assignee: Fleissner GmbH
Current assignee: Truetzschler Nonwovens GmbH
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: EP2047020A1; WO2008014842A1; PL2047020T3; EP2047020B1

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen mit Hilfe einer hydrodynamischen Vernadelungseinrichtung und einer Trägervorrichtung (1), auf deren Oberfläche (2) mehrere Erhöhungen (3) mit Abstand zueinander angeordnet sind, in deren Bereich Drainageöffnungen (4) zum Abtransport von aus der Vernadelungseinrichtung austretender Flüssigkeit vorgesehen sind, wobei die Erhöhungen (3) mit Bezug auf die Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) zumindest teilweise geneigte und/oder abgerundete mit dem Vliesstoff in Kontakt bringbare Flächen (5) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen mit Hilfe einer hydrodynamischen Vernadelungseinrichtung und einer Trägervorrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Erhöhungen mit Abstand zueinander angeordnet sind, in deren Bereich Drainageöffnungen zum Abtransport von aus der Vernadelungseinrichtung austretender Flüssigkeit vorgesehen sind, wobei die Erhöhungen mit Bezug auf die Oberfläche der Trägervorrichtung zumindest teilweise geneigte und/oder abgerundete mit dem Vliesstoff in Kontakt bringbare Flächen aufweisen.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen bekannt ( EP 0 215 684 B1 Uni Charm), die mit einer Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen mit Hilfe einer hydrodynamischen Vernadelungseinrichtung und einer Trägervorrichtung bzw. Trommel ausgestattet ist, auf deren Oberfläche mehrere Erhöhungen mit Abstand zueinander angeordnet sind, in deren Bereich Drainageöffnungen zum Abtransport von aus der Vernadelungseinrichtung austretender Flüssigkeit vorgesehen sind, wobei die Erhöhungen mit Bezug auf die Oberfläche der Trägervorrichtung zumindest teilweise geneigte und/oder abgerundete mit dem Vliesstoff in Kontakt bringbare Flächen aufweisen. Die Abstände zwischen den Erhöhungen können in Umfangsrichtung und auch in Querrichtung der Trägervorrichtung bzw. der Trommel einen gleichmäßigen Abstand untereinander aufweisen. Mit einer derartigen Einrichtung werden Vliesstoffe perforiert, wobei durch die Ausrichtung und Formgebung der Erhöhungen in Förderrichtung des mit Hilfe der Trommel weiterbewegten Vliesstoffes mehr Fasern auftreten als in Querrichtung. Die ungleichmäßige Verteilung der Fasern bzw. das Wegwaschen der Fasern im Vlies mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des Vlieses nach rechts und links geschieht mit Hilfe des ungünstig auf das Vlies auftreffenden Wasserstrahls bei gleichzeitiger Weiterbewegung des Vlieses mit Hilfe der Trommel. Es ist bereits ein Faservlies mit einer Vielzahl Faserkuppen bekannt ( EP 626 902 B1 ), wobei diese Kuppen an ihren Verbindungspunkten durch Fasern verbunden sind. Die Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen wird mit Hilfe einer hydrodynamischen Vernadelungseinrichtung und einer Trägervorrichtung erreicht, auf deren Oberfläche zahlreiche Erhöhungen mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Erhöhungen sind pyramidenförmig ausgestaltet und weisen mit Bezug auf die Oberfläche der Trägervorrichtung teilweise geneigte, mit dem Vliesstoff in Kontakt bringbare Flächen auf.
Aus der DE 198 52 717 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von perforierten Vliesstoffen mit Hilfe hydrodynamischer Vernadelung bekannt, wobei die Perforationen aus scharf abgegrenzten Löchern im Vlies gebildet sind. Die Erhöhungen sind jeweils mit ungleichmäßigem Abstand voneinander nach dem Zufallsprinzip deckend über die gesamte das Vlies tragende Fläche verteilt. Die einzelnen Erhöhungen sind als Dorne ausgebildet und rundum wie eine Evolvente gebogen, wobei sie in Transportrichtung nach vorne geneigt angeordnete Flächen aufweisen, um ein Ablösen des Vlieses von den Dornen zu erleichtern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde mit der Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen eine gleichmäßige Orientierung und/oder Verteilung der Faserwerkstoffe bzw. der Filamente im Vliesstoff sicherzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird eine optimale Orientierung der Filamente im Vliesstoff gewährleistet und sichergestellt, dass der Vliesstoff eine gleichmäßige Stärke aufweist, da die Faserstoffe an bestimmten Stellen nicht mehr herausgeschwemmt werden, wie das bisher beim Stand der Technik üblich war.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, dass die auf der Oberfläche der Trägervorrichtung vorgesehenen Erhöhungen zumindest zwei in Förderrichtung der Trägervorrichtung in etwa parallel verlaufen de, zumindest annähernd aufrechtstehende Seitenwände aufweisen, die durch mindestens eine Oberfläche begrenzt werden, die mit der Oberfläche der Trägervorrichtung einen Winkel α einschließt, der kleiner als 0° ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Oberfläche, die durch die Seitenwände begrenzt wird, mit der Trägervorrichtung einen Winkel α einschließt, der zwischen 0° und 80° insbesondere zwischen 20° und 45° groß ist. Hierdurch werden die Filamente im Vliesstoff optimal in Längsrichtung und zum Teil auch in Querrichtung des Vliesstoffes ausgerichtet. Dadurch wird über die gesamte Vliesfläche eine gleichmäßige Verteilung der Faser sichergestellt.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Seitenwände der Erhöhungen annähernd flach ausgebildet sind.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die auf der Oberfläche der Trägervorrichtung vorgesehenen Erhöhungen zumindest zwei quer zur Förderrichtung der Trägervorrichtung in etwa parallel verlaufende, zumindest annähernd aufrechtstehende Seitenwände aufweisen, die durch mindestens die eine Oberfläche begrenzt werden, die mit der Oberfläche der Trägervorrichtung einen Winkel α einschließt, der größer als 0° ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die auf der Oberfläche der Trägervorrichtung vorgesehenen Erhöhungen zumindest zwei quer zur Förderrichtung der Trägervorrichtung in etwa parallel verlaufende, zumindest annähernd aufrechtstehende Seitenwände aufweisen, die durch mindestens die eine flache Oberfläche begrenzt werden, die mit der Oberfläche der Trägervorrichtung einen Winkel β einschließt, der zwischen 80° und 90° groß ist.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, dass die nach außen gerichteten Oberflächen der beiden nebeneinander liegenden Erhöhungen in etwa V-förmig zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch erhält man ein Vlies mit großen Löchern, wobei die Vliesstärke und die Orientierung der Filamente insbesondere zwischen den Löchern des Vlieses in Längs- und in Achsrichtung der Trommel annähernd gleich ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die nach außen gerichteten Oberflächen der beiden nebeneinander liegenden in etwa V-förmig oder etwa dachförmig ausgebildeten Erhöhungen einen Winkel δ einschließen, der kleiner als 180° ist.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass die nach außen gerichtete Oberfläche der Erhöhung in und/oder entgegengesetzt zur Förderrichtung des Vlieses geneigt verlaufend angeordnet ist.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass in der Ansicht von oben die Querschnittsfläche der Erhöhung mehreck-, rechteck-, kreis- oder ovalförmig ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die im Bereich der Seitenwände vorgesehenen Drainageöffnungen größer als 0,3 mm, insbesondere zwischen 0,4 mm und 3 mm, sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die im Bereich der Seitenwände vorgesehenen Drainageöffnungen zum Teil größer als 0,1 mm und ein weiterer Teil der Drainageöffnungen insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm groß sind.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass der Querschnitt der im Bereich der Seitenwände vorgesehenen Drainageöffnungen zumindest zum Teil gleich groß oder 10% bis 30% kleiner ist als der Querschnitt der Erhöhungen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der Querschnitt der im Zwischenraum der hintereinander liegenden Erhöhungen angeordneten Drainageöffnungen zumindest zum Teil gleich groß oder 10% bis 30% größer ist als der Querschnitt der hintereinander liegenden Drainageöffnungen, die zwischen den Seitenwänden liegen.
Vorteihaft ist es ferner, dass die Drainageöffnungen in Umfangsrichtung bzw. Produktionsrichtung gesehen hinter den Erhöhungen in der gleichen Reihe hintereinander angeordnet und gleich oder größer sind als die Drainageöffnungen, die in Reihe angeordnet sind und die in Produktionsrichtung gesehen nicht hinter den Erhöhungen liegen und dass die Drainageöffnungen in etwa so breit sind wie die Erhöhungen, wobei die Breite der Erhöhungen und der dahinter liegenden Drainageöffnungen in etwa zwischen 2,5 mm und 3,5 mm vorzugsweise 3 mm breit sind und die Drainageöffnungen in Produktionsrichtung gesehen eine Länge zwischen 0,5 mm bis 3,5 mm vorzugsweise von 1 mm aufweisen, während die Drainageöffnungen den Zwischenraum zwischen den Erhöhungen komplett ausfüllen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen beschrieben und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Oberfläche der in 4 dargestellten Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen,
2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A – B gemäß 1,
3 eine Vorderansicht der Erhöhung der Trägervorrichtung bzw. der Siebtrommel,
4 die Trägervorrichtung gemäß 1, die im Ausführungsbeispiel als Siebtrommel ausgebildet ist,
5 eine Teilansicht der Oberfläche der Trägervorrichtung gemäß 4.
In der Zeichnung ist mindestens eine Trägervorrichtung mit 1 bezeichnet, die gemäß 4 als Trommelschale mit Erhöhungen 3 ausgebildet ist. Die einzelnen Erhöhungen 3 können in Form eines Schachbrettmusters mit gleichmäßigem Abstand auf einer Oberfläche 2 der Trägervorrichtung 1 angeordnet sein. Die Erhöhungen 3 dienen zur Perforation eines in der Zeichnung nicht dargestellten Vliesstoffes.
Die in 3 dargestellten Erhöhungen 3 weisen, wie bereits erwähnt, einen gleichmäßigen Abstand untereinander auf. Je nach Ausführungsform können die Abstände der einzelnen Erhöhungen auch einen unterschiedlich großen Abstand untereinander aufweisen.
Wie insbesondere aus den 1 bis 3 hervorgeht, besteht jede Erhöhung 3 aus zwei parallel verlaufenden Seitenwänden 6, die sich in Umfangsrichtung der Trägervorrichtung bzw. der Trommelschale 1 erstrecken. Ferner weist jede Erhöhung 3 zwei sich in Achsrichtung der Trommelschale erstreckende Seitenwände 7 auf. Die Seitenwände 6 und 7 der Trommelschale 1 sind rechteckförmig zueinander ausgerichtet. Die vier Seitenwände 6 bis 7 werden nach oben durch eine mit Bezug auf die Oberfläche 2 der Trommelschale 1 geneigt verlaufende oder dachförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildete Oberfläche 5 begrenzt.
Die Oberfläche 5 der Erhöhung 3 kann mit der Oberfläche 2 der Trägervorrichtung 1 einen Winkel α (2) einschließen, der gleich oder größer als 0° insbesondere größer als 5° bis 25° ist.
Die Seitenwände 6 und 7 bilden mit der Oberfläche 2 der Trommelschale 1 einen Winkel β, der zwischen 80° und 110° vorzugsweise 90° groß sein kann.
Gemäß 2 können die beiden nebeneinander liegenden Oberflächen 5 zweier Erhöhungen 3 einen V-förmigen Winkel 6 einschließen, der kleiner als 180° bzw. zwischen 100° und 130° groß ist.
In vorteilhafter Weise sind die Oberflächen 5 der Erhöhungen 3 in Förderrichtung geneigt verlaufend, angeordnet. Die Oberflächen 5 können auch in entgegengesetzter Förderrichtung geneigt verlaufend zur Oberfläche 2 der Trommelschale 1 angeordnet sein.
Wie aus der 1 und insbesondere aus den 4 und 5 hervorgeht, befinden sich an der Oberfläche 2 der Trommelschale 1 zahlreiche Drainageöffnungen 4, 4.1. Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 sind die Drainageöffnungen gleich groß. Gemäß 1 können die Drainageöffnungen auch von unterschiedlicher Größe sein.
Vorteilhaft ist es, dass die Drainageöffnungen 4 in den Zwischenräumen der in Umfangsrichtung sich erstreckenden Erhöhungen 3 größer als 0,3 mm, insbesondere zwischen 0,4 mm und 3 mm groß sind.
Die im Bereich der Seitenwände 6 und 7 vorgesehenen Drainageöffnungen 4, 4.1 können z. T. zwischen 0,3 mm und 1 mm und ein weiterer Teil der Drainageöffnungen 4 zwischen 0,4 mm und 3 mm groß sein.
Ferner ist es auch möglich, dass gemäß 1 der Querschnitt der im Zwischenraum von den hintereinander liegenden Drainageöffnungen 4 zumindest zum Teil zwischen 10% und 30% größer ist als der Querschnitt der hintereinander liegenden Drainageöffnungen 4.1 zwischen den Seitenwänden 6. Die einzelnen Erhöhungen oder Drainageöffnungen 4 sind in etwa symmetrisch verteilt auf der Oberfläche der Trägervorrichtung 1 angeordnet.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Drainageöffnungen 4 in Umfangsrichtung bzw. Produktionsrichtung gemäß Pfeil 8 gesehen hinter den Erhöhungen 3 in der gleichen Reihe hintereinander angeordnet sind und gleich oder in vorteilhafter Weise größer sind als die Erhöhungen 4.1, die in Reihe angeordnet sind und die in Produktionsrichtung gesehen nicht hinter den Erhöhungen liegen. Die Drainageöffnungen 4 können in etwa so breit sein wie die Erhöhungen. Die Breite der Erhöhung und der dahinter liegenden Drainageöffnungen 4 können in etwa zwischen 2,5 mm und 3,5 mm, vorzugsweise 3 mm sein und die Drainageöffnungen 4 können in Produktionsrichtung gesehen eine Länge von 0,5 mm bis 3,5 mm vorzugsweise von 1 mm aufweisen. Die Drainageöffnungen 4 können auch den Zwischenraum zwischen den Erhöhungen 3 komplett ausfüllen, damit das Wasser in Umfangsrichtung leicht ablaufen kann. Die Drainageöffnungen 4.1 können teilweise auch eine unterschiedliche Querschnittsöffnung aufweisen und in Produktionsrichtung gesehen gegenseitig versetzt zueinander angeordnet sein.

1: Trägervorrichtung, Trommelschale
2: Oberfläche
3: Erhöhung
4: Drainageöffnung
4.1: Drainageöffnung
5: Oberfläche, Fläche
6: Seitenwand
7: Seitenwand
8: Pfeil
α: Winkel
β: Winkel
δ: Winkel

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von durchbrochenen Vliesstoffen mit Hilfe einer hydrodynamischen Vernadelungseinrichtung und einer Trägervorrichtung (1), auf deren Oberfläche (2) mehrere Erhöhungen (3) mit Abstand zueinander angeordnet sind, in deren Bereich Drainageöffnungen (4) zum Abtransport von aus der Vernadelungseinrichtung austretender Flüssigkeit vorgesehen sind und mit dem Vliesstoff in Kontakt bringbare Erhöhungen (3) der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) aufweisten, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (3) die Form eines Pyramidenstumpfes oder eines Schrägdaches aufweisen und ebenso wie die Drainageöffnungen (4) in etwa symmetrisch auf der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) verteilt angeordnet sind, so dass eine gleichmäßige Verteilung und/oder Orientierung der Fasern bzw. der Filamente im Vlies sichergestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) vorgesehenen Erhöhungen (3) zumindest zwei in Förderrichtung der Trägervorrichtung (1) in etwa parallel verlaufende, zumindest annähernd aufrecht stehende Seitenwände (6) aufweisen, die durch mindestens eine Oberfläche (5) begrenzt werden, die mit der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) einen Winkel α einschließt, der kleiner als 90° ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (2), die durch die Seitenwände (6) begrenzt wird, mit der Trägervorrichtung (1) einen Winkel α einschließt, der zwischen 0° und 80° insbesondere zwischen 20° und 45° groß ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (6) der Erhöhungen (3) annähernd flach ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) vorgesehenen Erhöhungen (3) zumindest zwei quer zur Förderrichtung der Trägervorrichtung (1) in etwa parallel verlaufende, zumindest annähernd aufrecht stehende Seitenwände (7) aufweisen, die durch mindestens die eine Oberfläche (5) begrenzt werden, die mit der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) einen Winkel α einschließt, der größer als 0° ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) vorgesehenen Erhöhungen (3) zumindest zwei quer zur Förderrichtung der Trägervorrichtung (1) in etwa parallel verlaufende, zumindest annähernd aufrecht stehende Seitenwände (7) aufweisen, die durch mindestens die eine flache Oberfläche (5) begrenzt werden, die mit der Oberfläche (2) der Trägervorrichtung (1) einen Winkel β einschließt, der zwischen 80° und 110°, vorzugsweise 90° groß ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen gerichteten Oberflächen (5) der beiden nebeneinander liegenden Erhöhungen (3) in etwa V-förmig zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen gerichteten Oberflächen (5) der beiden nebeneinander liegenden in etwa V-förmig oder etwa dachförmig ausgebildeten Erhöhungen (3) einen Winkel δ einschließen, der kleiner als 180° ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen gerichtete Oberfläche (5) der Erhöhung (3) in und/oder entgegengesetzt zur Förderrichtung des Vlieses geneigt verlaufend angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ansicht von oben die Querschnittsfläche der Erhöhung (3) mehreck-, rechteck-, kreis- oder ovalförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Seitenwände (6, 7) vorgesehenen Drainageöffnungen (4) größer als 0,3 mm, insbesondere zwischen 0,4 mm und 3 mm, sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Seitenwände (6, 7) vorgesehenen Drainageöffnungen (4, 4,1) zum Teil größer als 0,1 mm und ein weiterer Teil der Drainageöffnungen (4) insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm groß sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der im Bereich der Seitenwände (6, 7) vorgesehenen Drainageöffnungen (4, 4,1) zumindest zum Teil gleich groß oder 10% bis 30% kleiner ist als der Querschnitt der Erhöhungen (3).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der im Zwischenraum der hintereinander liegenden Erhöhungen (3) angeordneten Drainageöffnungen (4) zumindest zum Teil gleich groß oder 10% bis 30% größer ist als der Querschnitt der hintereinander liegenden Drainageöffnungen (4,1), die zwischen den Seitenwänden liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainageöffnungen (4) in Umfangsrichtung bzw. Produktionsrichtung gesehen hinter den Erhöhungen (3) in der gleichen Reihe hintereinander angeordnet sind und gleich oder größer sind als die Drainageöffnungen, die in Reihe angeordnet sind und die in Produktionsrichtung gesehen nicht hinter den Erhöhungen (3) liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainageöffnungen (4) in etwa so breit sind wie die Erhöhungen, wobei die Erhöhungen und die dahinter liegenden Drainageöff nungen (4) in etwa zwischen 2,5 mm und 3,5 mm, vorzugsweise 3 mm, breit sind und die Drainageöffnungen (4) den Zwischenraum zwischen den Erhöhungen (3) komplett ausfüllen.