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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verfestigen einer Faserbahn
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus
der
EP-A-0 959 076 ist
eine Vorrichtung zum Verfestigen der Fasern einer Faserbahn aus
natürlichen und/oder künstlichen Fasern jeglicher
Art bekannt, bei der eine Band-Trommel-Kompaktierung der Faserbahn
erfolgt. Sie besteht aus den folgenden Merkmalen bzw. ist wie folgt
angegeben gestaltet:
- – ein die Faserbahn
unterstützendes erstes Endlosband, das zwischen mindestens
zwei Walzen gespannt geführt und umgelenkt ist,
- – eine durchlässige Vernadelungstrommel, die von
dem Endlosband umschlungen ist,
- – ein dem ersten Endlosband zugeordnetes zweites, ebenfalls
zwischen mindestens zwei Walzen gespannt geführtes Endlosband,
dessen dem Arbeitstrum des ersten Endlosbandes gegenüber liegendes
Arbeitstrum in der gleichen Richtung angetrieben umläuft
wie das des ersten Endlosbandes,
- – die beiden Arbeitstrums der beiden Endlosbänder
sind in ihrer Längserstreckung am Einlauf konisch aufeinander
zu gerichtet, so dass die auf dem Arbeitstrum des ersten Endlosbandes
liegende Faserbahn (das Vorvlies, der Flor) zwischen den vorlaufenden
Endlosbändern zunehmend verdichtet wird,
- – die beiden Endlosbänder werden von zwei
Walzen gegen die Vernadelungstrommel zur stärkeren Umschlingung
der Trommel gedrückt,
- – zwischen diesen beiden Walzen ist ein Düsenbalken
zur Netzung der Faserbahn gegen diese gerichtet.
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Die
Vorrichtung dieser Art hat den Vorteil, dass das Vorvlies, die volumi nös
vorlaufende Faserbahn, zwischen den beiden Endlosbändern
langsam zunehmend und mit gleichmäßigem Druck
von oben und unten ohne Scherbeanspruchung verdichtet wird und erst
dann, wenn sie zwischen den beiden Endlosbändern festgehalten
ist, an der Vernadelungstrommel genetzt wird.
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Diese
bekannte Vorrichtung zeichnet sich insbesondere durch eine gleich
auf der Trommel erzeugte intensive Benetzung aus. Weiterhin kann nach
Abführung des zweiten Endlosbandes auf der Trommel direkt
eine Vernadelung mittels eines zweiten, jetzt unmittelbar gegen
die auf der Trommel liegende Faserbahn gerichteten Düsenbalken
durchgeführt werden. Die Konstruktion ist aber sehr aufwendig
und für manche Produkte zu teuer.
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Aus
der
EP 1 126 064 B1 ist
eine Vorrichtung bekannt, welche die Kompaktierung sowie das erste Netzen
des Vlies vereinfacht. Diese bekannte Vorrichtung sieht eine Band-Band-Kompaktierung
vor und besteht aus den folgenden Merkmalen bzw. ist wie folgt angegeben
gestaltet:
- – ein die Faserbahn unterstützendes
erstes Endlosband, das zwischen mindestens zwei Walzen gespannt
geführt und umgelenkt ist,
- – ein zweites Endlosband, ebenfalls zwischen mindestens
zwei Walzen gespannt geführt, dessen dem Arbeitstrum des
ersten Endlosbandes gegenüber liegendes Arbeitstrum in
der gleichen Richtung angetrieben umläuft wie das des ersten Endlosbandes,
- – die beiden Arbeitstrums der beiden Endlosbänder
sind am Einlauf in ihrer Längserstreckung konisch aufeinander
zu gerichtet, so dass die auf dem Arbeitstrum des ersten Endlosbandes
liegende Faserbahn zwischen den vorlaufenden Endlosbändern
zunehmend verdichtet wird,
- – in einem nicht von einer Umlenkwalze unterstützten
Bereich ein den beiden miteinander umlaufenden Endlosbändern
zugeordneter erster Düsenbalken mit einer Absaugung zum
Netzen der Faserbahn.
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Mit
den bekannten Vorrichtungen gelingt ein langsames Komprimieren der
aus losen, untereinander nicht verfestigten Fasern bestehenden Faserbahn
sowie die Netzung im gepressten Zustand. Da die Faserbahn in diesem
Zustand komprimiert und genetzt wird, verbleiben in dem komprimierenden Endlosband
(dem Kompaktierband) nach dem Netzen und nach dem Lösen
von der weiter zu vernadelnden Faserbahn einzelne Fasern hängen,
die das Band verschmutzen und letztendlich eine dauerhafte optimale
Behandlung der folgenden Faserbahn behindern.
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Zur
Vermeidung des beschriebenen Nachteiles ist bei der Band-Trommelkompaktierung
nach der
WO 2004/046444
A1 vorgesehen, dass der zwischen den das Kompaktierband
führenden Walzen angeordnete Düsenbalken derart
ausgerichtet ist, dass die Wasserstrahlen die Faserbahn in Transportrichtung
der Faserbahn erst hinter dem Kompressionsbereich treffen.
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Eine
derartige Ausrichtung des Düsenbalkens bewirkt eine unverändert
wirksame Netzung der gepressten Faserbahn, wobei jedoch die Faserbahn durch
die Wasserstrahlen von dem pressenden Endlosband gelöst
wird. Gleichzeitig wird das Kompaktierband von anhaftenden Fasern
frei gespült und diese Fasern zurück in den Faserverband
geführt. Die beschriebene Lösung ist jedoch nur
bei einer Band-Trommelkompaktierung möglich.
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Aus
der
WO 2008/107549
A2 ist eine Einrichtung zur Vliesbearbeitung bekannt, bei
der die auf einem umlaufendem Transportband liegende Bahn aus Fasern
oder Filamenten durch eine von unten durch das Transportband hindurch
erfolgende Wasserstrahlbeaufschlagung auf die untere Seite eines zweiten
Transportbandes übertragen wird. Die beiden Transportbänder
haben einen Abstand, der größer ist als die Dicke
der Vliesbahn. Durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Transportbänder ist
das Flächengewicht der Vliesbahn beeinflussbar. Mit den
beiden unterschiedlich schnell laufenden Transportbändern
erfolgt jedoch keine Kompaktierung der Vliesbahn. Eine Kompaktierung
kann nur durch ein weiteres Bandsystem erfolgen, was einen hohen
Bauaufwand verursacht.
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Die
DE 10 2005 055 939
B3 zeigt einen Düsenbalken zur Erzeugung von Fluidstrahlen,
welche der Verfestigung einer Faserbahn dienen. Der Düsenstreifen
enthält einen auswechselbaren Düsenstreifen, der
die Austrittsöffnungen für das Fluid enthält.
Die Austrittsöffnungen können in einer Reihe, aber
auch in zwei oder mehreren Reihen parallel zueinander angeordnet
sein. Die Austrittsöffnungen haben einen Abstand zueinander
sowie Durchmesser, welche sich nach dem Einsatzzweck richten. Als
Fluid kann unter Druck stehendes Wasser aber grundsätzlich
auch überhitzter Dampf verwendet werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine aus der
EP 1 126 064 B1 bekannte
Vorrichtung zum Verfestigen einer aus Fasern und/oder Filamenten
gebildeten Materialbahn, bestehend aus einem ersten, die Materialbahn
tragenden, um Umlenkwalzen gespannten, umlaufenden Endlosband, und
einem zweiten, um Umlenkwalzen gespannten, gegenläufig
zum ersten Band mit gleicher Geschwindigkeit umlaufenden Endlosband,
wobei das erste und das zweite Endlosband in einem, in Förderrichtung
der Materialbahn ersten Bereich einen konischen Kompaktierbereich
bildend, in einem Winkel aufeinander zulaufen, dadurch die zwischen
den Bändern befindliche Materialbahn zunehmend gepresst
wird, wobei sich an den Kompaktierbereich anschließend
Düsenbalken zu einer ersten Fluidbeaufschlagung der noch zwischen
den beiden Endlosbändern befindlichen Materialbahn angeordnet
sind, wobei die beiden Bänder in diesem Bereich der ersten
Fluidbeaufschlagung jeweils in gerader Richtung gespannt verlaufend
geführt sind, zu verbessern.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruches.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Gemäß der
Erfindung ist vorgesehen: die beiden Bänder sind in dem
Bereich der ersten Fluidbeaufschlagung in einem ersten Abschnitt
parallel und in einem anschließenden zweiten Abschnitt
nicht parallel zueinander verlaufend geführt. Unter einer ersten
Fluidbeaufschlagung sei hier die Beaufschlagung der Faserbahn durch
Fluidstrahlen eines einzelnen oder mehrerer kurz hintereinander
angeordneter Düsenbalken verstanden.
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Weiterbildend
ist vorgesehen:
- – die beiden Bänder
sind in dem zweiten Abschnitt in einem spitzen Winkel auseinanderlaufend
gespannt.
- – die beiden Bänder umschlingen gemeinsam eine
Umlenkwalze und laufen parallel zueinander, die Materialbahn gepresst
haltend, zu einer weiteren gemeinsamen Umlenkwalze.
- – die nicht parallele Führung der beiden Bänder
ist in dem zweiten Abschnitt einstellbar.
- – eine Umlenkwalze eines der Bänder ist einstellbar,
so dass der Winkel der Richtungen, unter denen die Bänder
auseinanderlaufen, veränderbar ist.
- – die erste Fluidbeaufschlagung erfolgt mittels mehreren,
bezogen auf den Gesamtweg der Materialbahn innerhalb der gesamten
Anlage kurz hintereinander angeordneten Düsenbalken, die
in dem ersten und/oder zweiten Abschnitt angeordnet sind.
- – im ersten Abschnitt ist ein erster Düsenbalken und
im zweiten Abschnitt ein zweiter Düsenbalken angeordnet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die beiden Bänder in dem zweiten Abschnitt in einem
spitzen Winkel auseinanderlaufend gespannt sind. In dem ersten Abschnitt
laufen die beiden Bänder parallel zueinander geführt,
was dadurch erfolgen kann, indem die beiden Bänder von
einer ersten Umlenkwalze gemeinsam umgelenkt werden und das Kompaktierband
anschließend mittels einer weiteren Umlenkwalze in einem
spitzen Winkel von dem das Vlies tragenden Transportband weggeführt
ist. Das Kompaktierband läuft in diesem Abschnitt in Richtung
einer weiteren Umlenkwalze, die bevorzugt einstellbar gelagert ist,
derart, dass der Winkel, unter dem Transport- und Kompaktierband
auseinander laufen, eingestellt werden kann.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass zur Bildung des ersten Abschnittes die
beiden Bänder jeweils um zwei Umlenkwalzen gemeinsam geführt sind,
in diesem so gebildeten ersten Abschnitt parallel zueinander laufen.
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Die
gemeinsame Umschlingung der beiden Umlenkwalzen kann hierbei in
gleicher Richtung oder abwechselnd erfolgen. Auch bei diesen Ausgestaltungen
wird das Kompaktierband ab der zweiten Umlenkwalze in einem spitzen
Winkel von dem das Vlies tragenden Transportband weg geführt.
Das Kompaktierband läuft in diesem zweiten Abschnitt in
Richtung einer weiteren Umlenkwalze, die bevorzugt einstellbar gelagert
ist, derart, dass der Winkel, in dem Transport- und Kompaktierband
auseinander laufen, eingestellt werden kann.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem ersten und in dem zweiten
Abschnitt jeweils ein Düsenbalken angeordnet. Es erfolgt
somit ein erstes Beaufschlagen, Netzen der zwischen den beiden parallel
laufenden Bändern gepresst gehaltenen Faserbahn in diesem
ersten Abschnitt. In dem zweiten Abschnitt ist ein weiterer Düsenbalken
angeordnet, so dass das genetzte Vlies nun ein weiteres Mal durch die
Struktur des Kompaktierbandes hindurch beaufschlagt und verfestigt
wird, wobei in diesem zweiten Abschnitt das Kompaktierband in einem
spitzen Winkel von dem das Vlies tragenden Transportband wegläuft.
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In
Falle einer geringen bzw. nicht mehr erfolgenden Pressung durch
das Kompaktierband im zweiten Abschnitt werden durch die Fluidstrahlen
des zweiten Düsenbalkens in dem Siebgewebe des Kompaktierbandes
anhaftende Fasern wieder in die Materialbahn zurückgetrieben
und dort in den Verbund wieder eingearbeitet.
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Hierbei
kann vorgesehen sein, dass die Fluidbeaufschlagung in den beiden
aufeinander folgenden Abschnitten mit unterschiedlichen Druckwerten und
ebenfalls auch unterschiedlichen Lochabständen sowie Lochdurchmessern
erfolgt.
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Des
Weiteren erfolgt die Erläuterung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung an Hand der Zeichnungen. Der Begriff Faserbahn bedeutet
hierbei ein unverfestigter Flor aus Fasern und/oder Filamenten,
welcher von einem Florerzeuger in unverfestigter Form bereitgestellt
wird (Materialbahn vor der ersten Verfestigung, Fluidbeaufschlagung).
Der Begriff Vlies wird für die Materialbahn verwendet, nachdem
diese eine erste Verfestigung erfahren hat.
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Ein
als endloses Siebband ausgebildetes Transportband 1 (erstes
Endlosband) ist um Umlenkwalzen U, U1 gespannt gehalten und rotiert,
wie durch den Pfeil angedeutet, in Uhrzeigerrichtung (1).
Ein weiteres als endloses Siebband ausgebildetes Kompaktierband 2 (zweites
Endlosband) ist um Umlenkwalzen U2, U2-P, U2-J gespannt und rotiert,
wie durch den Pfeil angedeutet, gegen den Uhrzeigersinn. Das Kompaktierband 2 läuft
mit gleicher Geschwindigkeit wie das Transportband 1 und
so im Bereich seines Arbeitstrum synchron zu dem die Faserbahn F
tragenden Arbeitstrum des Transportbandes 1. Die Umlenkwalzen
U, U1, U2, U2-P, U2-J sind in nicht dargestellten Maschinenrahmenteilen
drehbar gelagert.
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Auf
dem Transportband 1 wird eine unverfestigte Faserbahn F
(Flor) von bspw. einer nicht dargestellten Krempel bereitgestellt
und läuft auf diesem in Richtung der Umlenkwalze U. Durch
die in 1 links dargestellte Umlenkwalze U1, die Umlenkwalze U
sowie eine Umlenkwalze U2 bilden das Transportband 1 und
das Kompaktierband 2 einen konisch zulaufenden Kompaktierbereich
für die Faserbahn F. Da sowohl Transportband 1 als
auch Kompaktierband 2 um die Umlenkwalze U umgelenkt werden, wird
die Faserbahn F in diesem gemeinsamen Umschlingungsbereich gepresst.
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In
einem ersten Abschnitt AB1 laufen das Transportband 1 und
das Kompaktierband 2 parallel und halten dabei die dazwischen
befindliche Faserbahn gepresst.
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Im
Anschluss an eine Umlenkwalze U2-P laufen in dem zweiten Abschnitt
AB2 das Transportband 1 und das Kompaktierband 2 jeweils
in gerader Richtung gespannt in einem spitzen Winkel β auseinander.
Das Kompaktierband 2 läuft in Richtung der einstellbaren
Umlenkwalze U2-J, das Transportband 1 in Richtung einer
in den Figuren nicht dargestellten weiteren Umlenkwalze. Die Einstellbarkeit
der Umlenkwalze U2-J ist durch den Doppelpfeil angegeben.
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In
dem ersten Abschnitt AB1, der Umlenkwalze U nachgeordnet, ist ein
erster Düsenbalken D1 oberhalb der durch das Kompaktierbandes 2 abgedeckten
Faserbahn angeordnet. Dieser wirkt mit einer unterhalb des die Faserbahn
tragenden Transportbandes 1 angeordneten Absaugung A1 zusammen
und bewirkt durch die auf die Faserbahn gerichteten Fluidstrahlen
W1 ein leichtes Verfestigen der Struktur. Werden durch den Düsenbalken
D1 Wasserstrahlen ausgestoßen, so erfolgt in diesem Bereich
ein Netzen der Faserbahn. Die Faserbahn F ist nun zu einem leicht
verfestigten Vlies (Vorvlies) V verdichtet und gelangt nach der
Umlenkwalze U2-P den zweiten Abschnitt AB2, in welchem das Transportband 1 und
das Kompaktierband 2 jeweils in gerader Richtung gespannt
unter einem spitzen Winkel β auseinander laufen. In diesem
zweiten Abschnitt AB2 ist ein zweiter Düsenbalken D2 oberhalb
des Kompaktierbandes 2 angeordnet. Unterhalb des das Vlieses
V tragenden Transportbandes 1 ist eine Absaugung 2 angeordnet.
Die Beaufschlagung des Vlieses V erfolgt hier durch Fluidstrahlen
W2, die durch die Struktur (Siebband) des Kompaktierbandes 2,
dann auf die Oberfläche des Vlieses V gelangen und letztlich
durch die Struktur des Transportbandes 1 hindurch treten.
Die Düsenbalken D1 und D2 sind, bezogen auf den Gesamtweg
der Faserbahn F bzw. des Vlies V innerhalb der gesamten Anlage kurz
hintereinander angeordnet und bewirken insgesamt eine erste Fluidbeaufschlagung
der Materialbahn im Sinne der Erfindung.
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2 zeigt
eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Transportband 1 und
das Kompaktierband 2 erst um eine gemeinsame Umlenkwalze
U und dann, in umgekehrter Richtung umgelenkt, um eine Umlenkwalze
U2-P laufen. Im ersten Abschnitt AB1 laufen die beiden Bänder 1, 2 parallel
und halten die dazwischen befindliche Faserbahn gepresst. Es erfolgt
eine Beaufschlagung mit Fluidstrahlen W1 eines ersten Düsenbalkens
D1 mit unter dem Transportband angeordneter Absaugung A1. Im Anschluss an
die Umlenkwalze U2-P laufen in dem zweiten Abschnitt AB2 das Transportband 1 und
das Kompaktierband 2 jeweils in gerader Richtung gespannt
in einem spitzen Winkel β auseinander. Das Kompaktierband 2 läuft
in Richtung der einstellbaren Umlenkwalze U2-J, das Transportband 1 in
Richtung einer in 2 nicht dargestellten weiteren
Umlenkwalze.
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In
der Ausführung nach 3 laufen
das Transportband 1 und das Kompaktierband 2 jeweils in
gleicher Richtung umgelenkt um zwei Umlenkwalzen U, U1-P. In diesem
ersten Abschnitt AB1 ist ein erster Düsenbalken D1 nebst
Absaugung A1 angeordnet. Im Anschluss an die Umlenkwalze U1-P laufen
in dem zweiten Abschnitt AB2 das Transportband 1 und das
Kompaktierband 2 jeweils in gerader Richtung gespannt in
einem spitzen Winkel β auseinander. In diesem zweiten Abschnitt
AB2 ist ein zweiter Düsenbalken D2 mit Absaugung A2 angeordnet,
um die erste Fluidbeaufschlagung des Vlieses V forzuführen.
Die Beaufschlagung des Vlieses V erfolgt hier durch Fluidstrahlen
W2, die durch die Struktur (Siebband) des Kompaktierbandes 2,
dann auf die Oberfläche des Vlieses V gelangen und letztlich
durch die Struktur des Transportbandes 1 hindurch treten.
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4 ist
eine Vergrößerung der Anordnung nach 3 im
zweiten Abschnitt AB2 zwischen der Umlenkwalze U1-P und der in der
Höhe einstellbaren Umlenkwalze U2-J. Der durch die Justierbarkeit
der Umlenkwalze U2-J eingestellte Winkel β zwischen dem
das Vlies V tragenden Transportband 1 und dem Kompaktierband 2 ist
dergestalt, dass die durch das Kompaktierband 2 hindurchtretenden
Fluidstrahlen W2 erst dann auf die Oberfläche des Vlies
V treffen, nachdem das Kompaktierband 2 keinen Kontakt mehr
zu den Vlies V hat. Der Endpunkt des Kontaktes von Kompaktierband 2 und
Vlies V ist mit K gekennzeichnet.
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5 zeigt
eine Situation, in der der Winkel β zwischen dem das Vlies
V tragenden Transportband 1 und dem Kompaktierband 2 so
eingestellt ist, dass die die durch das Kompaktierband 2 hindurchtretenden
Fluidstrahlen W2 an der Stelle K auf die Oberfläche des
Vlies V treffen, also an der Stelle, an der das Kompaktierband 2 den
Kontakt zu dem Vlies V verliert. Die gemeinsame Umlenkwalze U ist
in 4 nicht dargestellt.
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Durch
eine Justierung der Umlenkwalze U2-J kann so der Winkel β zwischen
dem das Vlies V tragenden Transportband 1 und dem Kompaktierband 2 eingestellt
werden, also die Strecke zwischen dem Punkt K, ab dem das Kompaktierband 2 keinen Kontakt
mehr zum Vlies V hat und dem Durchtritt der Fluidstrahlen W2 durch
das Kompaktierband 2.
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Letztlich
kann im zweiten Abschnitt AB2 auch ein Winkel β eingestellt
werden, so dass die durch das Kompaktierband 2 hindurchtretenden
Flu idstrahlen W2 auf das Vlies V treffen, wenn das Kompaktierband 2 noch
Kontakt zu dem Vlies V hat. Auch in diesem Fall verlaufen Transportband 1 und
Kompaktierband 2 ebenfalls nicht parallel zueinander, der Winkel β ist
lediglich flacher als in den Situationen nach 4 oder 5.
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- 1
- Transportband,
erstes Endlosband
- 2
- Kompaktierband,
zweites Endlosband
- F
- Faserbahn,
Flor, Filamentbahn
- V
- Vlies,
Faserbahn, Flor, Filamentbahn nach Pressung, erster Fluidbeaufschlagung
- U
- Umlenkwalze-Transportband 1,
Kompaktierband 2
- U1
- Umlenkwalze
Transportband
- U2
- Umlenkwalze
Kompaktierband
- U1-J
- Umlenkwalze
Transportband einstellbar
- U2-J
- Umlenkwalze
Kompaktierband einstellbar
- U1-P
- Umlenkwalze
Transportband
- U2-P
- Umlenkwalze
Kompaktierband
- D
- Düsenbalken
- D1
- erster
Düsenbalken
- D2
- zweiter
Düsenbalken
- A
- Absaugung
- A1
- erste
Absaugung
- A2
- zweite
Absaugunng
- W
- Fluidstrahl
- W1
- Fluidstrahl
erster Düsenbalken D1
- W2
- zweiter
zweiter Düsenbalken D2
- AB1
- erster
Abschnitt (Transport-, Kompaktierband parallel)
- AB2
- zweiter
Abschnitt (Transport-, Kompaktierband spitzwinklig)
- β
- Winkel
zwischen Transportband 1 und Kompaktierband 2 im
zweiten Abschnitt AB2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0959076
A [0002]
- - EP 1126064 B1 [0005, 0011]
- - WO 2004/046444 A1 [0007]
- - WO 2008/107549 A2 [0009]
- - DE 102005055939 B3 [0010]