DE102011120715A1

DE102011120715A1 - Vliesfräse

Info

Publication number: DE102011120715A1
Application number: DE102011120715A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-13
Also published as: CN103161031B; CN103161031A

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Profilieren von Faservliesen quer zur Transportrichtung. Die Vliese werden durch mindestens eine Fräswalze befräst. Das Profil ist durch das Einstellen von Niederhaltersegmenten oder durch unterschiedliche Ansaugdrücke beeinflussbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, um Faservliese in Vliesanalagen auf eine gewünschte Dicke zu bringen. Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung werden bevorzugt in zwei Anwendungen eingesetzt: Im Zusammenhang mit der Erzeugung von sehr breiten zusammengesetzten Vliesbahnen, oder zum Beeinflussen eines Profils des Vlieses quer zur Transportrichtung. Beide Einsatzfälle werden im Folgenden erläutert.
Bei der Herstellung von Vliesstoffbahnen ist die Breite der Bahnen durch den Krempelbau begrenzt. Es gibt zwar Krempeln mit etwa 5 m Arbeitsbreite, jedoch sind die Kosten für eine solche Maschine aufgrund des großen technischen Aufwandes sehr hoch. Vliesbahnen mit einer Breite von 5 m und mehr, wie sie z. B. für Geotextilien verwendet werden, werden deshalb durch Täfeln von Vliesen hergestellt. Dies führt zu einer deutlichen Verlangsamung des Produktionsprozesses.
Bei der Weiterverarbeitung der Vliesbahnen, z. B. beim Vernadeln, Wasserstrahlverfestigen, Kalandrieren oder Wärmebehandlung, sind größere Arbeitsbreiten dagegen problemlos möglich. Bei der Weiterverarbeitung durch z. B. Vernadelung kommt es jedoch zu „Einsprüngen” und somit zu Dickenänderungen. Beispielsweise werden die Ränder der Vliesbahnen dünner.
Bei getäfelten Vliesen kann es im Umkehrpunkt des Täflers aufgrund der Legewegenumkehr zu deutlichen, unerwünschten Verdickungen kommen. Man kann diese Dickstellen bisher nur durch sehr aufwändige Vorrichtungen und Steuerungen vermeiden (vgl. z. B. WO 02/101130 ). Es ist deshalb sinnvoll, das Vlies nach der Vliesbildung und vor einer Verfestigung wie Vernadeln, Kalandrieren, Thermobonden oder Wasserstrahlverfestigen gemäß der Erfindung zu befräsen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, mit denen breite Vliesbahnen auf einfachere Art und Weise als bisher hergestellt und/oder Schwankungen in der Dicke der Vliesbahnen bei der Weiterverarbeitung vermindert werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 8.
Demzufolge wird das Vlies an zumindest einer Fräswalze vorbei transportiert, und diese Fräswalze löst Fasern aus dem Vlies heraus, um die Egalisierung oder Profilierung des Vlieses zu erreichen.
Bevorzugte optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
Das Vlies kann zuvor aus einer oder mehreren übereinander angeordneten Lagen ausgebildet werden, und/oder es kann zuvor aus mindestens zwei zumindest teilweise überlappenden Faserströmen ausgebildet werden, welche Faserströme ihrerseits von mindestens zwei Faserauflösemaschinen gebildet werden, die nebeneinander oder versetzt angeordnet sind. Im letztgenannten Fall wird das Vlies vorzugsweise zumindest an der oder den Überlappungsstelle(n) zwischen den Faserströmen mittels der Fräswalze auf eine gewünschte Dicke oder einen gewünschten Gewichtssollwert gebracht wird.
Die abgefrästen Fasern können mittels einer Absaugung abgesaugt und dem Vliesbildeprozess wieder zugeführt werden.
Vor, bei oder nach der zumindest einen Fräswalze kann zumindest ein Niederhalter angeordnet sein, der eine Kraft auf das Vlies ausübt, die vorzugsweise einstellbar ist.
Gegenüber der Fräswalze kann ein Transportsystem für das Vlies angeordnet sein, das vorzugsweise aus zumindest einer Walze besteht oder durch zumindest ein Transportband gebildet wird. Das Transportsystem kann besaugt sein, und/oder die Oberfläche des Transportsystems kann Stifte, Nadeln, Haken oder Profile aufweisen oder mit Granulat beschichtet sein.
Die Absaugung kann segmentiert sein und die einzelnen Segmente mit unterschiedlichen Saugdrücken arbeiten.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 bis 3 erläutert. Diese Figuren zeigen eine Vorrichtung zum Egalisieren einer Vliesbahn.
1 zeigt eine vliesbildende Anlage mit zwei faseröffnende Maschinen in Form von Kompaktkrempeln 1 und 2, z. B. vom Typ HERGETH CC, mit aerodynamischer Abnahme. Die Fasern gelangen durch jeweils einen Chute 3 und einen Einzug zu einer Reihe von Auflösewalzen 4 und werden durch eine Zentrifugalwalze 5 in einen Ansaugschacht 6 abgeworfen.
Mit Hilfe der beiden faseröffnender Maschinen 1 und 2 wird so eine Vliesbahn hergestellt, indem die Faserströme überlappend, ineinander übergehend, zusammengeführt werden.
Eine Absaugung 7 saugt die Fasern auf ein Siebband 8, das kontinuierlich über Rollen 9 bewegt wird. An der Nahtstelle der Abwürfe beider Auflösemaschinen ist das so entstehende Vlies dicker.
Erfindungsgemäß wird nun zumindest an der Überlappungsstelle zwischen den Faserströmen die so entstandene Vliesbahn mittels mindestens einer rotierenden, bestückten Walze auf eine gewünschte Dicke oder einen gewünschten Gewichtssollwert abgefräst. Dazu passiert die Nahtstelle nach der Vliesbildung eine weiteren Ansaugstelle 7 und wird dort von einer gegenüber der Ansaugstelle angeordneten, schnell rotierenden Fräswalze 14. die mit einer Sägezahngarnitur versehen ist, befräst. Die abgefrästen Fasern werden abgesaugt und dem Vliesbildungsprozess wieder zugeführt.
2 zeigt eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Anlage. Es wird deutlich, dass sich das Siebband 8 über die gesamte Breite der Anlage erstreckt, die z. B. 7 m betragen kann. Die Kompaktkrempel 1 und 2 sind an jeweiligen Brückenkonstruktionen 10 angebracht. Die Kompaktkrempeln liefern Fasern in den Ansaugschacht 6, der sich über die gesamte Arbeitsbreite der Anlage erstrecken kann.
Es ist auch möglich, das Vlies in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten auszubilden, indem eine Schicht auf eine bereits vorhandene überlappend aufgelegt wird.
Das so gebildete Vlies wird mittels des Bandes 8 zu einer Frässtation 11 weitertransportiert. in der Frässtation 11 wird das Vlies auf das gewünschte Maß abgefräst, und die Fasern werden abgesaugt. Die abgefrästen Fasern werden dem Vliesbildeprozess wieder zugeführt. Die Linie 12 zeigt das Profil des Vlieses vor der Befräsung (mit Verdickung) und die Linie 13 das Profil nach der Befräsung (ohne Verdickung).
3 zeigt einen Querschnitt durch einen Vliesfräskopf, der in der Anlage gemäß 1 und 2 Verwendung findet. Mit 14 ist die Fräswalze bezeichnet, die mit Sägezähnen oder feinen Stiften garniert ist. Die Walze 14 dreht sich schnell entgegen der Transportrichtung der Vliesbahn. Da die Vliesbahn durch einen Unterdruck aus der Absaugkammer 7 gegen das Siebband 8 gehalten wird, ist auch ein mitlaufender Drehsinn möglich. Die abgefrästen Fasern werden durch eine Absaugung abtransportiert. Der Unterdruck und der Abstand zwischen Fräswalzenspitzen und Siebband 8 bestimmen die Dicke bzw. Höhe der fertigen Vliesbahn.
Die Fräswalze 14 kann sich auch über die ganze Breite der Faserbahn erstrecken. Die Fräswalze 14 kann im Durchmesser über die Breite der Bahn hinweg variieren.
Ein Niederhalter 16 verhindert, dass beim Fräsen ganze Batzen von Fasern herausgerissen werden. Die Stellung des Niederhalters 16 kann oder die Ansaugunterdrücke können variieren, um ein profiliertes Vlies zu erhalten.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben. Diese Figuren zeigen zwei Varianten einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Profils über die Breite einer Vliesbahn hinweg.
Ein Vlies 1, das aus einer Lage oder aus mehreren Lagen besteht, wird durch ein Beförderungssystem, z. B. ein Förderband 6, zu einer Frässtelle geführt und von dort abgeführt. (Die Förderrichtung des Vlieses in 4 verläuft horizontal, die Breite der Vliesbahn daher senkrecht zur Papierebene.) Gegenüber der Frässtelle ist vorzugsweise ein Transportsystem vorgesehen. Dieses besteht in 4 aus einer besaugten Trommel 2, kann aber auch aus einem besaugten Band bestehen, wie es in 5 gezeigt ist. Durch ein Ansaugsystem 7 wird das Vlies an dieses Transportsystem 2 angesaugt. Das Transportsystem, d. h. die Trommel 2 oder das Band 2, kann auch glatt oder mit Mitnehmern wie Stiften, Stollen, Profilen oder Granulat versehen sein.
Gegenüber dem Ansaugsystem 7 ist zumindest eine Fräswalze 3 angeordnet, die Fasern aus dem Vlies 1 herausfräst und so das Profil der Vliesbahn verändert. In der Variante gemäß 5 sind zwei Fräswalzen 3 vorgesehen. Die Fräswalzen 3 sind bevorzugt mit Garnituren, Hacken oder Stiften versehen. Die abgefrästen Fasern werden durch eine Absaugung 5 dem Vliesbildeprozess direkt oder nach Zwischenlagerung wieder zugeführt.
Um ein gleichmäßiges Vlies zu erzeugen, kann der Abstand zwischen Fräswalze(n) 3 und Ansaugsystem 7 variiert werden.
Um ein Profil mit über die Breite der Vliesbahn hinweg veränderlicher Dicke zu erzeugen, kann der Durchmesser der Transporttrommel 2 oder der Fräswalze 3 über die Vliesbreite variieren oder der Abstand des Transportbandes 2 zu der/den Fräswalze(n) 3 variiert werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Vlies 1 durch über die Arbeitsbreite segmentierte Niederhalter 4 mehr oder weniger stark gegen das Transportsystem 2 zu drücken, so dass die Fräswalze(n) 3 weniger oder mehr Fasern des Vlieses erfassen können. Die Niederhalter 4 können vor und/oder nach der/den Fräswalze(n) 3 angeordnet sein oder in Lücken zwischen den Fräselementen, wie z. B. Stiften, zwischen Vlies und Fräswalzenkörper verlaufen. Bei zwei Fräswalzen kann der Niederhalter eine Verkröpfung aufweisen, und die Fräselemente der beiden Walzen können versetzt sein, um eine gleichmäßige Abfräsung zu erreichen.
Das erzeugte Profil des Vlieses ist auch durch eine Segmentierung der Absaugung 7 beeinflussbar. Der Absaugkanal 7 ist in mehrere Segmente unterteilt, die mit unterschiedlichen Drücken besaugt werden. Ein hoher Unterdruck in einem Segment bewirkt ein stärkeres Zusammenziehen des Vlieses, so dass die Fräswalze weniger Fasern erfassen und abtragen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 02/101130 [0004]

Claims

Verfahren zum Profilieren oder Egalisieren eines nicht gewebten Faservlieses bei einer vliesbildenden Anlage, bei welchem das Vlies an zumindest einer Fräseinrichtung vorbei transportiert wird und diese Fräseinrichtung Fasern aus dem Vlies herauslöst, um die Egalisierung oder Profilierung des Vlieses zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Vlies zuvor aus mehreren übereinander angeordneten Lagen ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Vlies zuvor aus mindestens zwei zumindest teilweise überlappenden Faserströmen ausgebildet wird, welche Faserströme ihrerseits von mindestens zwei Faserauflösemaschinen gebildet werden, die nebeneinander oder versetzt angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem das Vlies zumindest an der oder den Überlappungsstelle(n) zwischen den Faserströmen mittels der Fräseinrichtung auf eine gewünschte Dicke oder einen gewünschten Gewichtssollwert gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die abgefrästen Fasern mittels einer Absaugung abgesaugt und dem Vliesbildeprozess wieder zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Fräseinrichtung aus mindestens einer Fräswalze oder einem Fräsband mit Mitnehmern besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor einer Verfestigung des Vlieses durch z. B. Wasserstrahl, Thermobonding oder Vernadeln angewendet wird.
Vorrichtung zum Profilieren oder Egalisieren von nicht gewebten Faservliesen in vliesbildenden Anlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Fräseinrichtung umfasst, die so ausgestaltet ist, dass sie Fasern aus dem Vlies herauslöst, um eine Egalisierung oder Profilierung des Vlieses zu erreichen, während das Vlies an der Fräseinrichtung vorbei transportiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher vor, bei oder nach der Fräseinrichtung zumindest ein Niederhalter angeordnet ist, der eine Kraft auf das Vlies ausübt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Kraft, die der Niederhalter auf das Vlies ausübt, einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welcher gegenüber der Fräseinrichtung ein Transportsystem für das Vlies angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher das Transportsystem aus zumindest einer Walze besteht oder durch zumindest ein Transportband gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher das Transportsystem besaugt ist und/oder die Oberfläche des Transportsystems Stifte, Nadeln, Haken oder Profile aufweist oder mit Granulat beschichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die Absaugung segmentiert ist und die einzelnen Segmente mit unterschiedlichen Saugdrücken arbeiten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die abgefrästen Fasern aus dem Vliesbildeprozess mittels einer Absaugung abgesaugt werden und dem Vliesbildeprozess wieder zugeführt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass das Frässystem aus mindestens einer Fräswalze oder mindestens einem mit Mitnehmern, Nadeln oder Haken bestückten Fräsband besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Produktionsprozess nach der Vliesbildung und vor einer weiteren Verfestigung, z. B. durch Thermokalandrieren, Thermobonden, Nadeln oder Wasserstrahlverfestigen positioniert ist.