DE102010009275A1

DE102010009275A1 - Device for solidifying a material web

Info

Publication number: DE102010009275A1
Application number: DE102010009275A
Authority: DE
Inventors: Willi 63486 Liebscher
Original assignee: Truetzschler Nonwovens GmbH
Current assignee: Truetzschler Nonwovens GmbH
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-25
Also published as: UA106271C2; EP2539498B1; ES2520640T3; CN102844485A; EA201290826A1; CN102844485B; PL2539498T3; US20130042448A1; EP2539498A1; WO2011103850A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verfestigen einer aus Fasern und/oder Filamenten gebildeten Materialbahn (F), bestehend aus einem die Materialbahn (F) tragenden Siebband (S), einem oberhalb des Siebbandes (S) angeordneten Düsenbalken (D) zur Beaufschlagung der Materialbahn (F) mit einem unter Druck stehendem Fluid in Form von einer Vielzahl von in wenigstens einer Reihe angeordneten Fluidstrahlen (W), einer unterhalb des Siebbandes (S) angeordneten und mit dem Düsenbalken (D) zusammenwirkenden Absaugung mit einem Absaugspalt (A), wobei die Fluidstrahlen (W) im Flächenbereich des Absaugspaltes (A) auf die Materialbahn (F) treffen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Fluidbeaufschlagung (W) in dem in Förderrichtung der Materialbahn (F) hinteren Bereich des Absaugspaltes (A) erfolgt.The invention relates to a device for solidifying a material web (F) formed from fibers and / or filaments, consisting of a wire web (S) carrying the material web (F), a nozzle beam (D) arranged above the wire web (S) for acting on the material web (F) having a pressurized fluid in the form of a plurality of fluid jets (W) arranged in at least one row, a suction unit disposed below the screen belt (S) and cooperating with the nozzle beam (D) with a suction gap (A) the fluid jets (W) strike the material web (F) in the area of the suction gap (A). According to the invention, it is provided that the fluid admission (W) takes place in the rear area of the suction gap (A) in the conveying direction of the material web (F).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verfestigen einer Materialbahn nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device for solidifying a material web according to the preamble of claim 1.

Aus der EP-A-0 959 076 ist eine Vorrichtung zum Verfestigen der Fasern einer Materialbahn 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.

From the EP-A-0 959 076 a device for solidifying the fibers of a web of natural and / or artificial fibers of any kind is known, in which a band-drum compacting of the fibrous web takes place. It consists of the following characteristics or is designed as follows:

A first endless belt supporting the fiber web, which is tensioned between at least two rollers and deflected,
A permeable needling drum which is looped around by the endless belt,
A second belt, also tensioned between at least two rollers, which is connected to the first endless belt and whose workstring opposite the workstring of the first endless belt is driven in the same direction as that of the first endless belt;
The two working strands of the two endless belts are directed conically toward one another in their longitudinal extent, so that the fiber web lying on the working strand of the first endless belt (the pre-fleece, the pile) is increasingly compressed between the leading endless belts,
- The two endless belts are pressed by two rollers against the needling drum for stronger wrapping of the drum,
- Between these two rollers, a nozzle bar for meshing the fiber web is directed against this.

Die Vorrichtung dieser Art hat den Vorteil, dass das Vorvlies, die voluminös 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. Die Konstruktion ist aber aufwendig und daher für manche Produkte zu teuer.The device of this type has the advantage that the pre-fleece, the voluminous leading fiber web, between the two endless belts is slowly and increasingly compressed with uniform pressure from above and below without shearing and only when it is held between the two endless belts, at the Needling drum is wetted. The construction is complex and therefore too expensive for some products.

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.

From the EP 1 126 064 B1 a device is known which simplifies the compaction and the first nets of the web. This known device provides a band-band compaction and consists of the following features or is designed as follows:

A first endless belt supporting the fiber web, which is tensioned between at least two rollers and deflected,
- A second endless belt, also guided stretched between at least two rollers, which rotates the Arbeitsstrum of the first endless belt opposite lying Arbeitstrum in the same direction as that of the first endless belt,
The two working strands of the two endless belts are tapered towards one another at the inlet in their longitudinal extension, so that the fiber web lying on the working strand of the first endless belt is increasingly compressed between the leading endless belts,
In a region not supported by a deflection roller, a first nozzle beam assigned to the two mutually circulating endless belts and having a suction for meshing the fiber web.

Auch diese Konstruktion ist auf Grund des Aufwandes für manche Produkte zu kostenintensiv.This design is too costly due to the expense of some products.

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.The DE 10 2005 055 939 B3 shows a nozzle beam for generating fluid jets, which serve to solidify a fibrous web. The nozzle strip contains a replaceable nozzle strip which contains the outlet openings for the fluid. The outlet openings may be arranged in a row, but also in two or more rows parallel to each other. The outlet openings have a distance from each other and diameter, which depend on the purpose. As a fluid, pressurized water but in principle also superheated steam can be used.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Vorrichtung zum Verdichten und ersten Beaufschlagen eines aus Fasern und/oder Filamenten bestehenden Flores vorzuschlagen.The object of the present invention is to propose a simple device for compressing and first applying a Flores consisting of fibers and / or filaments.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This problem is solved by the features of the device claim. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Verfestigen einer aus Fasern und/oder Filamenten gebildeten Materialbahn, bestehend aus einem die Materialbahn tragenden Siebband, einem oberhalb des Siebbandes angeordneten Düsenbalken zur Beaufschlagung der Materialbahn mit einem unter Druck stehendem Fluid in Form von einer Vielzahl von in wenigstens einer Reihe angeordneten Fluidstrahlen, einer unterhalb des Siebbandes angeordneten und mit dem Düsenbalken zusammenwirkenden Absaugung mit einem Absaugspalt, wobei im Flächenbereich des Absaugspaltes die Fluidstrahlen auf die Materialbahn treffen.The invention relates to a device for solidifying a material web formed from fibers and / or filaments, consisting of a web carrying the web, a nozzle bar arranged above the screen belt for acting on the web with a pressurized fluid in the form of a plurality of in at least one row arranged fluid jets, arranged below the screen belt and cooperating with the nozzle beam suction with a suction, wherein the fluid jets hit the web in the surface area of the suction.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fluidbeaufschlagung in dem in Förderrichtung der Materialbahn hinteren Bereich des Absaugspaltes erfolgt.According to the invention, it is provided that the fluid is applied in the rear region of the suction gap in the conveying direction of the material web.

Weiterbildend ist vorgesehen:

– die Fluidbeaufschlagung erfolgt im hinteren Viertel des Absaugspaltes.
– oberhalb der durch das Siebband getragenen Materialbahn ist der Absaugung eine Blasvorrichtung zugeordnet, durch die Luft auf die Oberfläche der Materialbahn geblasen wird. Hierdurch wird die kompaktierende, stabilisierende Wirkung der durch den Flor der Materialbahn strömenden Luft verstärkt.
– die Absaugung ist als eine mit einem Sauglufterzeuger verbundener Kammer ausgebildet, die in Transportrichtung der Materialbahn von je einer aus Kunststoff bestehenden Leiste begrenzt wird.
– die Blasvorrichtung weist Luftleitelemente auf.
– die Luftleitelemente der Blasvorrichtung sind einstellbar. Die die Kompaktierung unterstützende Wirkung der Blasluft kann so in Abhängigkeit der vorliegenden Bedingungen eingestellt werden.
– durch die Blasvorrichtung ist der Flor der Materialbahn in Förderichtung unterschiedlich stark mit Blasluft beaufschlagbar. So ist es möglich, dass ein Luftstrom mit einer vorgegebenen Stärke und Richtung direkt in den Bereich des Absaugspalt geblasen wird. Ein zweiter Luftstrom mit dazu unterschiedlicher Stärke und/oder Richtung beaufschlagt im Bereich vor dem Absaugspalt die Materialbahn und stabilisiert diese bereits bevor sie oberhalb des Absaugspaltes von Luft durchströmt wird.

Further education is provided:

- The fluid is applied in the rear quarter of Absaugspaltes.
- Above the carried by the wire web of material suction is associated with a blowing device, is blown through the air to the surface of the web. As a result, the compacting, stabilizing effect of the air flowing through the pile of the material web is enhanced.
- The suction is designed as a connected to a vacuum cleaner chamber, which is bounded in the transport direction of the web by a respective plastic existing bar.
- The blowing device has air guide elements.
- The air guide elements of the blowing device are adjustable. The compaction supporting effect of the blown air can thus be adjusted depending on the existing conditions.
- By the blowing device, the pile of the material web in the conveying direction is different strong acted upon with blown air. So it is possible that an air flow with a predetermined strength and direction is blown directly into the area of the suction gap. A second air flow with different thickness and / or direction acts on the material web in the area in front of the suction gap and stabilizes it even before it is flowed through by air above the suction gap.

Des Weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand der Zeichnung.Furthermore, the explanation of an embodiment of the invention with reference to the drawing.

Ein um nicht dargestellte Umlenkwalzen gespanntes, endloses, als Siebband ausgebildetes Transportband S trägt eine aus Fasern und/oder Filamenten bestehende Materialbahn F, welche als unverdichteter Flor von einer Krempel oder Spinnvliesanlage weitestgehend unverfestigt bereitgestellt und in Richtung des Pfeils transportiert wird. Oberhalb des Transportbandes S mit der Materialbahn F ist ein sich über die Breite der Materialbahn F erstreckender Düsenbalken D angeordnet, an dessen Unterseite eine Vielzahl von Austrittsöffnungen für ein unter Druck stehendes Fluid. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um unter hohem Druck stehendes Wasser, entsprechend wird der Flor der Materialbahn F mit einer Vielzahl von Wasserstrahlen W beaufschlagt. Die in einer Reihe angeordneten Austrittsöffnungen für die Wasserstrahlen W befinden sich in einem nicht dargestellten, auswechselbaren Düsenstreifen. Auch ist möglich, einen Düsenstreifen mit in mehreren voneinander beabstandeten Reihen angeordneten Austrittsöffnungen zu verwenden.A non-illustrated guide rollers stretched, endless, designed as a belt conveyor belt S carries a consisting of fibers and / or filaments web F, which is provided as unverdichteter pile of a carding or spunbonding largely unverfestigt and transported in the direction of the arrow. Above the conveyor belt S with the material web F, a nozzle beam D extending over the width of the material web F is arranged, on the underside of which a multiplicity of outlet openings for a fluid under pressure are arranged. In the embodiment, it is high-pressure water, according to the pile of the material web F with a plurality of water jets W is applied. The arranged in a row outlet openings for the water jets W are in a, not shown, replaceable nozzle strip. It is also possible to use a nozzle strip with outlet openings arranged in a plurality of spaced-apart rows.

Unterhalb des die Materialbahn F tragenden Transportbandes S ist eine Absaugung A angeordnet, welche über ein Leitungssystem mit einem Abscheider AS nebst nachgeordnetem Saugventilator SV verbunden ist. In dem Abscheider AS wird das Wasser aus dem Wasser-Luft-Gemisch abgetrennt, über die nachgeschaltete Saugpumpe SP abgefördert und einer nicht dargestellten Wasseraufbereitung zugeführt.Below the material web F carrying conveyor belt S, an extraction A is arranged, which is connected via a line system with a separator AS together with downstream Saugventilator SV. In the separator AS, the water is separated from the water-air mixture, conveyed away via the downstream suction pump SP and fed to a water treatment, not shown.

Die Absaugung A ist eine sich über die Breite des Transportbandes S erstreckende Kammer, welche in Transportrichtung der Materialbahn F von zwei aus Kunststoff gefertigte Leisten L1 und L2 begrenzt wird. An den Formaträndern der Materialbahn F ist der durch die Leisten L1, L2 gebildete Absaugspalt geschlossen. Die Darstellung der Leisten L1, L2, des Düsenbalkens D und insbesondere die Größenverhältnisse der Bauteile ist in der Figur rein prinzipiell wiedergegeben.The suction A is a over the width of the conveyor belt S extending chamber which is limited in the transport direction of the web F of two made of plastic strips L1 and L2. At the Formaträndern the web F of the formed by the strips L1, L2 Absaugspalt is closed. The representation of the strips L1, L2, the nozzle beam D and in particular the size ratios of the components is shown purely in principle in the figure.

Gemäß 1 weist der durch die Leisten L1, L2 gebildete Absaugspalt eine Breite b auf. Der Düsenbalken D mit seinen an der Unterseite austretenden Wasserstrahlen W ist in Transportrichtung der Materialbahn F in Richtung des hinteren Bereiches des Absaugspaltes versetzt, derart, dass die Wasserstrahlen W nicht mittig sondern näher an der hinteren Leiste L2 des Absaugspaltes in diesen bzw. die Materialbahn F eintreten. In der Figur ist der Abstand des Eintrittes der Wasserstrahlen W von der hinteren Leiste L2 mit c, von der vorderen Leiste L1 mit a gekennzeichnet. Erfindungsgemäß ist c < a gewählt, wobei b = a + c.According to 1 the suction gap formed by the strips L1, L2 has a width b. The nozzle beam D with its exiting at the bottom water jets W is offset in the transport direction of the web F in the direction of the rear portion of the Absaugspaltes, such that the water jets W not centrally but closer to the rear strip L2 Absaugspaltes in this or the web F enter. In the figure, the distance of the entrance of the water jets W from the rear rail L2 is indicated by c, and from the front rail L1 by a. According to the invention, c <a is chosen, where b = a + c.

Durch die asymmetrische Ausrichtung der Wasserstrahlen gegenüber dem Absaugspalt (die Leisten L1, L2) erfährt die Materialbahn F im vorderen Bereich (Abstand a zur Leiste L1) eine stärkere Durchsaugung als im hinteren Bereich (Abstand b zur Leiste L2). Diese volumenmäßig stärkere Durchsaugung der Materialbahn F im vorderen Bereich (a) stabilisiert den Flor, der auf die Wasserstrahlen W aufläuft und dadurch eine stauchende Kraft entgegen der Transportrichtung erfährt.As a result of the asymmetrical alignment of the water jets with respect to the suction gap (the strips L1, L2), the material web F in the front region (distance a to the strip L1) experiences a greater throughput than in the rear region (distance b to the strip L2). This volumetrically stronger absorption of the material web F in the front region (a) stabilizes the pile, which accumulates on the water jets W and thereby experiences a compressive force against the transport direction.

Die stärkere Durchsaugung des Flores vor den Wasserstrahlen W vermeidet ein Aufbauschen des Flores vor der ersten Verfestigung durch die Wasserstrahlen W. Aufbauschen des Flores kann zu Unregelmäßigkeiten im Produkt führen, welche sich optisch negativ bspw. als Dichtestellen, Wolken zeigen und andererseits auch die Festigkeiten im Vlies ungünstig beeinflussen. Letztlich kann das Aufbauschen so weit gehen, dass der Flor in Kontakt mit dem Düsenbalken D gerät und beschädigt wird. Dies verursacht Störungen und Unterbrechungen im Produktionsablauf.The stronger absorption of the Flores before the water jets W avoids bulging of the Flores before the first solidification by the water jets W. Bursting the Flores can lead to irregularities in the product, which show optically negative, for example, as density points, clouds and on the other hand, the strength in Unfavorably affect fleece. Ultimately, the bulging can go so far that the pile gets in contact with the nozzle beam D and damaged. This causes disruptions and interruptions in the production process.

In der Figur nicht dargestellt ist eine weiterbildende Ausführung der Erfindung, bei der in Förderrichtung der Materialbahn F vor dem Düsenbalken D eine Blasvorrichtung angeordnet ist, mittels der Luft im Bereich a des Absaugspaltes auf die Oberfläche der Materialbahn geblasen wird.Not shown in the figure is a further embodiment of the invention, in which in the conveying direction of the material web F in front of the nozzle beam D, a blowing device is arranged, by means of the air is blown onto the surface of the material web in the area a of the suction gap.

In einem Praxisbeispiel bestand die zu verfestigende Materialbahn F aus einem Spinnvlies aus Polypropylen (PP) mit einem Titer von 1.8den. Das Spinnvlies wurde nach dem Legen lediglich leicht kalandriert und anschließend gemäß der Erfindung hydrodynamisch beaufschlagt. Der Wasserdruck in dem ersten Düsenbalken D betrug 80 bar, die Absaugung wurde mit 120 mbar Unterdruck beaufschlagt. Der Absaugspalt hatte eine Breite b von 12 mm, die Wasserstrahlen W wiesen einen Abstand a von 10 mm von der vorderen Leiste L1 des Absaugspaltes auf. Durch diese Maßnahmen konnte die erste hydrodynamische Vernadelung ohne Kompaktierung mit einem spürbar niedrigeren Druck ausgeführt werden, was die Gefahr eines Aufbauschens des Flores zusätzlich reduziert hat. Gegenüber einer mittigen Orientierung der Wasserstrahlen gegenüber dem Absaugspalt konnte ein deutlich homogeneres Vlies störungsfrei produziert werden.In a practical example, the material web F to be consolidated consisted of a spunbonded nonwoven made of polypropylene (PP) with a denier of 1.8 denier. The spunbonded fabric was only slightly calendered after laying and then subjected to hydrodynamic according to the invention. The water pressure in the first nozzle bar D was 80 bar, the suction was applied with 120 mbar vacuum. The suction gap had a width b of 12 mm, the water jets W had a distance a of 10 mm from the front strip L1 of Absaugspaltes on. As a result of these measures, the first hydrodynamic needling without compaction could be carried out with a noticeably lower pressure, which additionally reduced the risk of bulking of the flores. Compared to a central orientation of the water jets opposite the suction gap, a significantly more homogeneous nonwoven fabric could be produced without interference.

Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS

S

Screen belt, conveyor belt

F

Material web, Flor

A

Extraction, suction gap

L1

Strip, front strip

L2

Groin, rear quiet

AS

separators

SV

Suction fan, vacuum generator

SP

suction pump

D

nozzle beam

W

Water jet, fluid loading

b

Wide suction gap

a

Distance water jet front bar L1

c

Distance waterjet rear bar L2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0959076 A [0002]
EP 1126064 B1 [0004]
DE 102005055939 B3 [0006]

Claims

Apparatus for consolidating a material web formed from fibers and / or filaments, comprising a wire belt carrying the material web, a nozzle beam arranged above the wire belt for impinging the fluid web with a pressurized fluid in the form of a plurality of fluid jets arranged in at least one row, a arranged below the screen belt and cooperating with the nozzle beam suction with a suction, wherein the fluid jets meet in the surface region of the Absaugspaltes on the web, characterized in that the fluid loading (W) in the conveying direction of the material web (F) rear portion of the Absaugspaltes ( A) takes place.

Apparatus according to claim 1, characterized by, the fluid (W) takes place in the rear quarter of Absaugspaltes (A).

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by, the suction (A) is formed as a connected to a suction air generator (SV), open-topped chamber whose top is covered by the wire (S) and in the transport direction of the web (F) is bounded by a bar (L1, L2).

Device according to one of the preceding claims, characterized by, above the material web (F) carried by the sieve belt (S), the suction device is associated with a blowing device, through which air is blown onto the surface of the material web (F).

Apparatus according to claim 4, characterized by, the blowing device has air guiding elements.

Apparatus according to claim 5, characterized by, the air guiding elements of the blowing device are adjustable.

Apparatus according to claim 4, characterized by, by the blowing device, the pile of the material web in the conveying direction can be acted upon to different degrees with blown air.