DE102015101704A1

DE102015101704A1 - Vliestrichter zum Verdichten eines Faservlieses

Info

Publication number: DE102015101704A1
Application number: DE102015101704.0A
Authority: DE
Inventors: Werner Schmolke
Original assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2016-08-11
Also published as: JP2016145443A; CN105862190B; BR102016002443A2; BR102016002443B1; CN105862190A; EP3054039B1; EP3054039A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vliestrichter zum Verdichten eines Faservlieses, insbesondere an einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, mit einer länglich ausgebildeten Eingangsseite (2), an welcher das ausgebreitete Faservlies in den Vliestrichter (1) eintritt und einer Ausgangsseite (3), an welcher das Faservlies als ein Faserband aus dem Vliestrichter (1) austritt. Eine Ausgangsöffnung (4) ist an der Ausgangsseite (3) angeordnet. Zumindest eine Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) für das Faservlies ist zwischen Eingangsseite (2) und Ausgangsseite (3) angeordnet, um das in den Vliestrichter (1) einströmende Faservlies in Richtung der Ausgangsöffnung (4) zu leiten. Zwischen der Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) und der Ausgangsöffnung (4) ist eine Abstufung (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) und zwischen der Abstufung (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) und der Ausgangsöffnung (4) zumindest eine Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vliestrichter zum Verdichten eines Faservlieses, insbesondere an einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, mit einer länglich ausgebildeten Eingangsseite, an welcher das ausgebreitete Faservlies in den Vliestrichter eintritt und einer Ausgangsseite, an welcher das Faservlies als ein Faserband aus dem Vliestrichter wieder austritt. Der Vliestrichter weist des Weiteren eine Ausgangsöffnung auf, welche an der Ausgangsseite angeordnet ist. Außerdem weist der Vliestrichter zumindest eine zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite angeordnete Leitfläche für das Faservlies auf, um das in den Vliestrichter einströmende Faservlies in Richtung der Ausgangsöffnung zu leiten.
Aus der CH 359073 A ist ein Faserbandtrichter zur Verfestigung eines in den Trichter einlaufenden Faserbandes bei Spinnereimaschinen bekannt. Der das verfestigte Faserband einer Spinnkanne zuführende Trichter ist innen zwischen einem kegelförmigen und einem zylindrischen Teil mindestens einmal abgestuft. Damit wird eine Drillung des erzeugten Faserbandes bewirkt. Nachteilig hierbei ist, dass bei hohen Geschwindigkeiten des Faserbandes die Randfasern über den konischen Teil geschoben werden und in der Mitte im Bereich des zylindrischen Teils unkontrolliert aufeinandertreffen. Dadurch können Dickstellen im Faserband und Z-förmig gefaltete Fasern ausgebildet werden. Dies wirkt sich negativ auf einen nachfolgenden Verarbeitungsprozess des Faserbandes aus. Für ein Verdichten eines Faservlieses zu einem Faserband ist dieser Trichter schon allein wegen seines rotationssymmetrischen und engen Eintrittsquerschnitts nicht geeignet. Die in einem relativ losen Faservlies vorhandenen Fasern würden im Gegensatz zu den bereits kompakten Fasern eines Faserbandes unkontrolliert und chaotisch zusammengefasst werden. Auch ist eine Drillung des erzeugten Faserbandes nicht erwünscht.
In der DE 196 18 642 A1 ist ein gattungsgemäßer Vliestrichter offenbart.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit einen Vliestrichter zu schaffen, mit dem ein Faservlies mit einer hohen Geschwindigkeit durch den Vliestrichter geleitet werden kann, sodass eine hohe Faserbandqualität des aus dem Vliestrichter austretenden Faserbandes erreicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Vliestrichter zum Verdichten eines Faservlieses mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Vorgeschlagen wird ein Vliestrichter zum Verdichten eines Faservlieses, insbesondere an einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine der eine länglich ausgebildete Eingangsseite, an welcher das ausgebreitete Faservlies in den Vliestrichter eintritt und eine Ausgangsseite aufweist, an welcher das Faservlies als ein Faserband aus dem Vliestrichter wieder austritt. An der Ausgangsseite ist eine Ausgangsöffnung, angeordnet. Durch diese tritt das verdichtete Faserband aus dem Vliestrichter aus.
Des Weiteren weist der Vliestrichter zumindest eine zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite angeordnete Leitfläche für das Faservlies auf, um das in den Vliestrichter einströmende Faservlies in Richtung der Ausgangsöffnung zu leiten. Das einströmende Faservlies trifft dabei auf die Leitfläche und erhält eine Ablenkung in Richtung der Ausgangsöffnung. Mittels der Leitfläche wird so eine Verdichtung des Faservlieses zu einem Faserband ausgeführt.
Außerdem weist der Vliestrichter zwischen der Leitfläche und der Ausgangsöffnung eine Abstufung auf. Durch die Abstufung wird dem von der Leitfläche in Richtung Ausgangsöffnung kommenden Teil des Faservlieses ein Drall erteilt, der senkrecht zur Bewegungsrichtung des Faservlieses wirkt. Dadurch wird aus Sichtrichtung der Bewegung des Faservlieses ein Wirbel ausgebildet, der im Bereich der Abstufung beginnt und in die Ausgangsöffnung hineinläuft. Das Faservlies wird somit weniger turbulent in Richtung Ausgangsöffnung geleitet. Insbesondere werden durch den Wirbel die auf das Faservlies wirkenden Beschleunigungskräfte verringert. Das Faservlies wird mittels des Wirbels nicht abrupt in einem 90°-Knick in die Ausgangsöffnung geleitet. Dadurch wird bei hohen Geschwindigkeiten des Faservlieses die Anzahl der Dickstellen oder der Z-förmig gefaltete Fasern verringert. Die Faserbandqualität des verdichteten Faserbandes wird erhöht.
Erfindungsgemäß weist der Vliestrichter zwischen der Abstufung und der Ausgangsöffnung zumindest eine Zwischenfläche auf. Auf die Zwischenfläche trifft das aus Richtung der Eingangsseite kommende Faservlies annähernd senkrecht auf. Durch einen derartigen Aufprall des Faservlieses in diesem Bereich, sind nicht mehr alle einzelnen Fasern des Faservlieses parallel, insbesondere ein Teil der einzelnen Fasern überkreuzen sich. Dies erhöht die Verbindung der so angeordneten einzelnen Fasern untereinander, was die Bandhaftung des Faserbandes erhöht. Das verdichtete Faserband weist somit nach dem Austritt aus der Ausgangsöffnung des Vliestrichters eine ausreichende Bandhaftung auf. Die Faserbandqualität des verdichteten Faserbandes wird gesteigert.
Über die zumindest eine Zwischenfläche bewegt sich auch der durch die Abstufung ausgebildete Wirbel. Die Zwischenfläche dient ebenfalls als Bereich, in dem sich ein Bogen des Wirbels ausdehnen kann.
Daneben ist es von Vorteil, wenn der Vliestrichter durch einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper ausgebildet ist, der in x-Richtung eine Längsausdehnung und in y-Richtung eine dazu senkrechte Querausdehnung aufweist, die jeweils zur vorgesehenen Bewegungsrichtung des Faservlieses senkrecht gerichtet sind. Der Grundkörper weist außerdem eine sich in Bewegungsrichtung des Faservlieses erstreckende Höhenausdehnung in z-Richtung auf. Dabei ist die Längsausdehnung in x-Richtung größer als die Querausdehnung in y-Richtung. Somit ist der Vliestrichter länglich ausgebildet und dadurch an eine flache Form des Faservlieses angepasst. Insbesondere weist das Faservlies eine Breite auf, die um mehrfach größer ist als die Dicke. Somit ist es ausreichend, wenn ebenfalls die Querausdehnung des Vliestrichters geringer ist als seine Längsausdehnung. Dies ermöglicht eine einfachere Montage und Zugänglichkeit des Vliestrichters in der Maschine.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zwischenfläche gewölbt ausgebildet ist. Die Fasern des Faservlieses treffen nach der Abstufung auf der Zwischenfläche auf und werden durch die Wölbung schonend in Richtung auf die Ausgangsöffnung gelenkt. Dies hat hervorragende Auswirkungen auf die gewünschte Lage der einzelnen Fasern in dem Faservlies bzw. dem Faserband.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn der Vliestrichter zwei in x-Richtung beabstandete Leitflächen und/oder Abstufungen aufweist. Im Allgemeinen wird ein flaches Faservlies im Wesentlichen in seiner Breite durch den Vliestrichter verdichtet. D.h. die einzelnen Fasern des Faservlieses werden in x-Richtung zur Mitte des Faservlieses geleitet. Die Dicke des Faservlieses verändert sich dabei deutlich weniger als dessen Breite, es findet also nur eine geringe Bewegung der einzelnen Fasern in y-Richtung statt. Daher ist es ausreichend, wenn der Vliestrichter zwei in x-Richtung beabstandete Leitflächen und/oder Abstufungen aufweist.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn die Leitfläche in z-Richtung verbreitert, insbesondere trapezförmig, ausgebildet ist. Damit wird weiteres Material und Gewicht eingespart. Da sich der durch die Abstufung erzeugte Wirbel in y-Richtung ausdehnt, wird mit einer verbreiterten Leitfläche auch dieser Wirbel geleitet. Es wird verhindert, dass der Wirbel über die verbreiterte Leitfläche aus dem Vliestrichter hinausrutscht.
Wenn die Leitfläche plan ausgebildet ist, bringt dies ebenfalls Vorteile mit sich. Eine plane Leitfläche ist einfach herzustellen. So ist z.B. ein Fräsvorgang einer planen Leitfläche zeitsparend, was wiederum zu Kosteneinsparungen führt.
Zusätzlich ist es von Vorteil, wenn die Ausgangsöffnung mittig zu der zumindest einen Leitfläche und/oder mittig zu der zumindest einen Abstufung angeordnet ist. Durch die mittige Anordnung der Ausgangsöffnung ist von jeder Seite in Richtung Ausgangsöffnung ein gleicher Abstand von der Leitfläche und/oder der Abstufung gegeben. Das Faservlies läuft demnach von jeder Seite mit einer gleichen Geschwindigkeit in die Ausgangsöffnung. Ein Geschwindigkeitsunterschied würde zu einer Stauchung und Streckung des Faservlieses auf gegenüberliegenden Seiten der Ausgangsöffnung führen. Dies führt wiederum zu dichteren und dünneren Stellen im verdichteten Faserband. Durch die mittige Anordnung der Ausgangsöffnung wird so die Faserbandqualität verbessert.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Abstufungen geradlinig ausgebildet und/oder parallel zueinander angeordnet sind. Die Geradlinigkeit ist besonders einfach mittels z.B. eines Fräsvorgangs herzustellen. Wenn die Abstufungen parallel zueinander angeordnet sind, wird das Faservlies an den Abstufungen in die gleiche Richtung gleich stark abgelenkt. Die Wirbelbildung ist so von jeder Abstufung gleich. Das Faservlies verläuft gleichmäßig in die Ausgangsöffnung und verbessert so die Faserbandqualität.
Besonders von Vorteil ist es, wenn zwischen der zumindest einen Leitfläche und der Ausgangsöffnung mehrere Abstufungen angeordnet sind und vorzugsweise zwischen jeweils zwei Abstufungen zumindest eine weitere, insbesondere gewölbte, Zwischenfläche angeordnet ist. Durch mehrere Abstufungen wird die Wirbelbildung des Faservlieses zwischen der Leitfläche und der Ausgangsöffnung verstärkt. Das Faservlies läuft dabei noch homogener in die Ausgangsöffnung und damit aus dem Vliestrichter aus. Eine weitere gewölbte Zwischenfläche zwischen jeweils zwei Abstufungen erhöht die Bandhaftung.
Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Leitfläche einen Winkel von 20° bis 70°, insbesondere von 30° bis 50°, besonders insbesondere 39°, zur x-Richtung aufweist. Ein höherer Winkel führt zu einer steileren Leitfläche. Damit wird das Faservlies beim Auftreffen auf die Leitfläche weniger stark in Richtung der Ausgangsöffnung geleitet. Dies ist bei hohen Geschwindigkeiten des Faservlieses von Vorteil, da bei der steileren Leitfläche das Faservlies schonender in Richtung der Ausgangsöffnung geleitet wird. Ein kleinerer Winkel kann dann von Vorteil sein, wenn das Faservlies schnell, d.h. über einen geringeren Abstand in z-Richtung, zur Ausgangsöffnung geleitet werden soll. Ein kleinerer Winkel spart somit auch eine Höhenausdehnung des Vliestrichters ein, was wiederum Einbauraum in der Maschine und Kosten einspart.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist es, wenn die Zwischenfläche und/oder die Leitfläche in x- und/oder Y-Richtung konkav und/oder konvex ausgebildet sind. Damit ist die Bewegung des Faservlieses über die Zwischenfläche und/oder die Leitfläche beeinflussbar. Z.B. ist eine konkave Ausbildung der Leitfläche in y-Richtung dahingehend von Vorteil, dass damit auch das Faservlies in y-Richtung des Vliestrichters geführt ist. Das Faservlies wird dann in dem Tal der in y-Richtung konkaven Leitfläche geleitet.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Abstufung in z-Richtung eine Höhe im Bereich von 2 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 3 mm bis 7 mm, aufweist. Eine höhere Abstufung kann die Wirbelbildung einer Abstufung ebenfalls weiter erhöhen. Dies kann zu einer erhöhten Faserbandqualität führen.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der größte Abstand zweier zugeordneter Abstufungen in x-Richtung 50% bis 80%, insbesondere 60% bis 75%, der Breite des zu bündelnden Faservlieses an der Eingangsseite des Vliestrichters entspricht. Z.B. bei dem größten Abstand zweier zugeordneter Abstufungen in x-Richtung von 80% der Breite des zu bündelnden Faservlieses an der Eingangsseite des Vliestrichters, treffen 10 % der Randfasern der beiden Ränder des Faservlieses auf die Leitfläche und rutschen über die Abstufung. Somit erhalten nur die äußeren jeweils 10% des Faservlieses einen Drall und erzeugen einen Wirbel. Eine Anpassung der Breite der zwei zugeordneten Abstufungen an die Geschwindigkeit des Faservlieses führt so zu einer gleichbleibenden Faserbandqualität.
Wenn die Zwischenfläche und/oder die Leitfläche eine glatte oder eine strukturierte Oberfläche aufweist, bringt dies ebenfalls Vorteile mit sich. Eine glatte Oberfläche ist besser zu reinigen. Eine strukturierte Oberfläche kann z.B. in einem Beschichtungsverfahren mit einer Chromschicht beschichtet werden. Die Chromschicht kann kugelförmige Erhebungen aufweisen, die bei einem Hinweggleiten des Faservlieses über die Chromschicht ein Luftpolster ausbildet. Dadurch wird ein Reibungswiderstand verringert und das Faserband wird schonend zur Ausgangsöffnung geleitet. Die strukturierte Oberfläche kann auch durch eine Lackierung oder eine mechanische Bearbeitung ausgebildet sein.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Vliestrichter in y-Richtung an zumindest einer Seite durch eine Abdeckung begrenzt ist. Mittels der Abdeckung sind das Innere des Vliestrichters und insbesondere das Faservlies vor Schmutz geschützt. Die Abdeckung kann darüber hinaus auch eine Führung des Faservlieses übernehmen, um es in dem Vliestrichter in y-Richtung zu halten.
Zusätzlich ist eine Ausgangsöffnung, die einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 10 mm bis 30 mm, insbesondere von 15 mm bis 25 mm, aufweist, vorteilhaft. Ein runder Querschnitt ist einfach, z.B. mittels einer Bohrung, herzustellen. Außerdem ist mittels des Durchmessers der Grad der Verdichtung des verdichteten Faserbandes beeinflussbar. In die Ausgangsöffnung kann auch ein separates Bauteil als Vliesdüse eingesetzt werden.
Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn die Ausgangsöffnung in einer Grundplatte als Teil des Grundkörpers angeordnet ist und die Grundplatte eine Dicke von 5 mm bis 12 mm, insbesondere von 6 mm bis 10 mm, aufweist. Dies vereinfacht das Produktionsverfahren und spart somit Zeit und Kosten.
Von Vorteil ist es, wenn der Vliestrichter in y-Richtung 40 mm bis 70 mm, insbesondere 45 mm bis 60 mm, in x-Richtung 120 mm bis 160 mm, insbesondere von 130 mm bis 150 mm, und/oder in z-Richtung 30 mm bis 80 mm, insbesondere 40 mm bis 70 mm, misst. Dadurch ist der Vliestrichter an die Breite des Faservlieses anpassbar.
Wenn die gewölbte Zwischenfläche einen Radius von 100 mm bis 200 mm, insbesondere von 125 mm bis 175 mm, aufweist, bringt dies ebenfalls Vorteile mit sich. Ein größerer Radius ist mit einem flacheren Anstieg der Zwischenfläche verbunden. Das Faservlies trifft hier annähernd senkrecht auf die Zwischenfläche. Dies führt dazu, dass sich die einzelnen Fasern beim Aufprall überkreuzen und nicht zu parallel zueinander liegen. Eine Bandhaftung zwischen den einzelnen Fasern wird so erhöht. Ein kleinerer Radius leitet dagegen das Faservlies in dem Bereich der Zwischenfläche homogener zu der Ausgangsöffnung.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die gewölbte Zwischenfläche eine Ausdehnung in x-Richtung des Vliestrichters von 30 mm bis 100 mm, insbesondere von 50 mm bis 80 mm, aufweist. Wie bereits oben beschrieben, hat die Zwischenfläche Einfluss auf die Bandhaftung. Wenn das Faservlies annähernd senkrecht auf die Zwischenfläche trifft, ist ein höherer Anteil der einzelnen Fasern im Faserband überkreuzt, d.h. sie sind ineinander verhakt. Dadurch wird die Bandhaftung erhöht. Bei einer breiteren Zwischenfläche treffen dementsprechend mehr einzelne Fasern des Faservlieses auf die Zwischenfläche und somit verhaken sich mehr einzelne Fasern. Mittels der Breite der Zwischenfläche kann so Einfluss auf die Bandhaftung genommen werden.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die gewölbte Zwischenfläche und die konkave Leitfläche den gleichen Radius mit einem gemeinsamen Mittelpunkt aufweist. Die gewölbte Zwischenfläche und die konkave Leitfläche sind damit beide Teil eines gemeinsamen Kreisbogens, unterbrochen von einer Abstufung. Dadurch kann das Faservlies homogen von der Leitfläche zur Zwischenfläche geleitet werden.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
1 eine Schnittansicht eines Vliestrichters mit zwei Leitflächen, zwei Abstufungen und einer Zwischenfläche,
2 eine Schnittansicht eines Vliestrichters mit zwei Leitflächen und einer Zwischenflächen, und mit zwischen jeweils einer Leitfläche und Ausgangsöffnung zwei Abstufungen,
3 eine Schnittansicht eines Vliestrichters mit zwei Leitflächen und zwischen jeweils einer Leitfläche und der Ausgangsöffnung zwei Abstufungen und mehreren Zwischenflächen,
4 eine Draufsicht eines Vliestrichters mit zwei trapezförmigen Leitflächen, zwei Abstufungen, einer Zwischenfläche und einer Ausgangsöffnung,
5 eine Draufsicht eines Vliestrichters mit einer Leitfläche, einer Abstufung, einer Zwischenfläche und einer Ausgangsöffnung.
In 1 ist eine Schnittansicht eines Vliestrichters 1 mit zwei Leitflächen 5a, 5b und zwei Abstufungen 6a, 6b und einer Zwischenfläche 7a gezeigt. Teile des Vliestrichters 1 sind aus einem Grundkörper 8 ausgebildet. Außerdem weist der Vliestrichter 1 eine Eingangsseite 2, an der ein Faservlies eintritt, und eine Ausgangsseite 3, an der das verdichtete Faserband austritt, auf. Eine Ausgangsöffnung 4 ist an der Ausgangsseite 3 angeordnet. Durch die Ausgangsöffnung 4 tritt das verdichtete Faserband aus dem Vliestrichter 1 aus. Die Ausgangsöffnung 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einer Grundplatte 17 angeordnet, die an den Grundkörper 8 anschließt. Hier bilden Grundplatte 17 und Grundkörper 8 den Vliestrichter 1. Der Grundkörper 8 weist eine Längsausdehnung 12 auf, die in x-Richtung gerichtet ist. Des Weiteren weist der Grundkörper 8 eine Höhenausdehnung 14 auf, die in z-Richtung gerichtet ist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Grundplatte 17 und der Grundkörper 8 einteilig ausgebildet sein.
Zwischen der Eingangsseite 2 und der Ausgangsseite 3 sind zwei Leitflächen 5a, 5b angeordnet. Ein aus z-Richtung kommendes, nicht eingezeichnetes Faservlies trifft mit den Randfasern des Faservlieses auf die jeweilige Leitfläche 5a, 5b und lenkt diese in Richtung Ausgangsöffnung 4 um. Vorteilhaft ist es, wenn das Faservlies zentriert in die Eingangsseite 2 und somit auch zentriert in die Ausgangsöffnung 4 eintritt. Dadurch wird das Faservlies gleichmäßig von der Leitfläche 5a sowie von der Leitfläche 5b in Richtung Ausgangsöffnung 4 geleitet. Die Leitflächen 5a, 5b weisen einen Winkel α zur x-Richtung auf. Dieser ist für beide Leitflächen 5a, 5b gleich, weswegen nur eine Leitfläche 5b mit einem Winkel und Bezugszeichen gekennzeichnet wurde. Alternativ können die Winkel α der Leitfläche 5a und der Leitfläche 5b unterschiedlich sein. Falls z.B. ein Faservlies schräg in den Vliestrichter 1 einläuft, kann dies mittels zweier unterschiedlicher Winkel α ausgeglichen werden.
Zwischen der Leitfläche 5a und der Ausgangsöffnung 4 ist eine Abstufung 6a, und zwischen der Leitfläche 5b und der Ausgangsöffnung 4 ist eine Abstufung 6b angeordnet. Das Faservlies fließt über die Abstufung 6a, 6b hinweg. Dabei wird das Faservlies in Drehung versetzt, sodass sich ein Wirbel ausbildet, der im Bereich der Abstufung 6a, 6b beginnt und in einem Bogen in die Ausgangsöffnung 4 einläuft. Der Wirbel der von der Abstufung 6a kommt, fließt dabei in x-Richtung in die Ausgangsöffnung 4. Der Wirbel der von der Abstufung 6b kommt, fließt entgegensetzt zur x-Richtung in die Ausgangsöffnung 4. Dabei beeinflussen sich die beiden Wirbel gegenseitig nicht. Beide Wirbel vollführen einen Bogen in y-Richtung (vgl. 4). Sie weichen demnach nach der Abstufung 6a, 6b in y-Richtung aus, um nach einem Bogen in die Ausgangsöffnung 4 einzutreten. Diese Wirbelbildung wird auch bei erhöhten Geschwindigkeiten des Faservlieses ausgeführt, sodass auch bei diesen Geschwindigkeiten das Faservlies kontrolliert verdichtet wird. Dies erhöht die Faserbandqualität.
Die Abstufungen 6a, 6b weisen eine Höhe 15a bzw. 15b auf, die in z-Richtung gerichtet ist.
Die Abstufung 6a und die Abstufung 6b sind in z-Richtung auf einem gleichem Niveau angeordnet. Daher sind die beiden Abstufungen 6a, 6b einander zugeordnet.
Zwischen den Abstufungen 6a, 6b und der Ausgangsöffnung 4 ist eine gewölbte Zwischenfläche 7a angeordnet. Die Zwischenfläche 7a umschließt dabei die Ausgangsöffnung 4. Die beiden Wirbel, die von den Leitflächen 6a, 6b kommen, fließen ebenfalls über die Zwischenfläche 7a. Auf die Zwischenfläche 7a trifft das Faservlies aus z-Richtung kommend annähernd senkrecht. Nach dem Auftreffen des Faservlieses ist der Anteil der sich überkreuzenden einzelnen Fasern höher als vor dem Auftreffen. Dies führt dazu, dass die Bandhaftung innerhalb des verdichteten Faserbandes nach dem Austreten aus der Ausgangsöffnung 4 erhöht ist.
2 zeigt die Schnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Vliestrichters 1 mit zwei Leitflächen 5a, 5b, einer Zwischenfläche 7a und mit zwischen jeweils einer Leitfläche 5a, 5b und der Ausgangsöffnung 4 angeordneten zwei Abstufungen 6a–6d. Außerdem ist in diesem Ausführungsbeispiel alternativ die Ausgangsöffnung 4 in dem Grundkörper 8 ausgebildet.
Zwischen der Leitfläche 5a und der Ausgangsöffnung 4 sind zwei Abstufungen 6a, 6c angeordnet. Ein durch die Eingangsseite 2 in den Vliestrichter 1 eintretendes Faservlies wird von der Leitfläche 5a in Richtung Ausgangsöffnung 4 geleitet. Die Randfasern des Faservlieses rutschen über die erste Abstufung 6a mit der Höhe 15a. Anschließend rutschen die Randfasern des Faservlieses über die zweite Abstufung 6c mit der Höhe 15c, wo sie über die Zwischenfläche 7a zur Ausgangsöffnung weitergeleitet werden.
Die Randfasern des Faservlieses, die durch die Leitfläche 5b in Richtung der Ausgangsöffnung geleitet werden, rutschen zuerst über die Abstufung 6b mit der Höhe 15b. Anschließend rutschen die Randfasern über die zweite Abstufung 6d mit der Höhe 15d. Über die Zwischenfläche 7a werden auch diese Randfasern des Faservlieses in die Ausgangsöffnung 4 geleitet. Durch die Abstufungen 6a–6d zwischen den Leitflächen 5a, 5b und der Ausgangsöffnung 4 wird die oben beschriebene Wirbelbildung verstärkt.
In 3 ist eine Schnittansicht eines weiteren Alternativbeispiels eines Vliestrichters 1 mit zwei Leitflächen 5a, 5b und zwischen jeweils einer Leitfläche 5a, 5b und der Ausgangsöffnung 4 zwei Abstufungen 6a–6d und mehreren Zwischenflächen 7a–7c, gezeigt. Die Randfasern eines Faservlieses treffen zuerst auf die Leitflächen 5a, 5b und werden in Richtung Ausgangsöffnung 4 geleitet. Dabei rutschen die Fasern des Faservlieses zuerst über die Abstufungen 6a, 6b mit der Höhe 15a, 15b in z-Richtung. Anschließend wird das Faservlies über die Zwischenflächen 7b, 7c zu den Abstufungen 6c, 6d geleitet. Über die Abstufungen 6c, 6d rutscht das Faservlies weiter zu der Zwischenfläche 7a und schließlich zu der Ausgangsöffnung 4. Die Abstufung 6a ist dabei der Abstufung 6b und die Abstufung 6c der Abstufung 6d zugeordnet, da diese Paare auf einem gleichem Niveau in z-Richtung angeordnet sind. Diese beiden Paare Abstufungen 6a–6d erhöhen die oben beschriebene Wirbelbildung der Randfasern des Faservlieses in dem Vliestrichter 1. Dadurch wird die bei hoher Geschwindigkeit des zu verdichtenden Faservlieses die Faserbandqualität verbessert. Die Zwischenflächen 7a–7c erhöhen den Anteil an einzelnen Fasern im Faservlies, die sich nach einem annähernd senkrechten Aufprall des Faservlieses auf die Zwischenflächen 7a–7c überkreuzen, wobei die Bandhaftung erhöht wird.
4 zeigt eine Draufsicht eines weiteren Alternativbeispiels eines Vliestrichters 1 mit zwei trapezförmigen Leitflächen 5a, 5b, zwei Abstufungen 6a, 6b, einer Zwischenfläche 7a und einer Ausgangsöffnung 4. Der Vliestrichter 1 ist durch den Grundkörper 8 ausgebildet, der eine Querausdehnung 13 in y-Richtung aufweist. Der Vliestrichter 1 ist an einer Seite mittels einer Abdeckung 18 geschlossen. Die beiden Leitflächen 5a, 5b sind trapezförmig ausgebildet, sodass sie sich in Richtung zu der Ausgangsöffnung 4 verbreitern.
Ein in den Vliestrichter 1 eintretendes Faservlies wird an den Leitflächen 5a, 5b in Richtung zur Ausgangsöffnung 4 geleitet. Im Bereich der Abstufungen 6a, 6b erhalten die Randfasern einen Drall, sodass ein Wirbel ausgebildet wird. Der Wirbel ist dabei von jeder Leitfläche 5a, 5b derart ausgebildet, dass dieser einen Bogen in entgegengesetzte y-Richtung vollführt. Das Faservlies tritt neben der Abdeckung 18 in den Vliestrichter 1 ein, trifft auf die Leitflächen 5a, 5b, rutscht anschließend über die Abstufungen 6a, 6b. Dabei wird der Wirbel ausgebildet, der sich im Bereich zwischen den Abstufungen 6a, 6b und Ausgangsöffnung von der Abdeckung 18 wegbewegt. Durch die Drehung des Wirbels führt das Faservlies in die Ausgangsöffnung 4. Mittels der Zwischenfläche 7a wird die Bandhaftung des Faserbandes erhöht.
5 zeigt eine Draufsicht eines Vliestrichters 1 mit einer Leitfläche 5e, einer Abstufung 6e, einer Zwischenfläche 7d und einer Ausgangsöffnung 4 als weiteres Alternativbeispiel. Die Ausgangsöffnung 4 ist mittig zur Zwischenfläche 7d angeordnet. An die Zwischenfläche 7d schließt die einzige Abstufung 6e an, wobei sich die Ausgangsöffnung 4 im Mittelpunkt des durch die Abstufung 6e gebildeten Ovals angeordnet ist. An die Abstufung 6e schließt die einzige Leitfläche 5e an, die ebenfalls als Mittelpunkt die Ausgangsöffnung 4 aufweist. Die Leitfläche 5e ist hier, insbesondere an den in x-Richtung beabstandeten Seitenbereichen, konkav ausgebildet. Dies ist dahingehend von Vorteil, dass ein nicht exakt in x-Richtung ausgerichtetes Faservlies durch die konkave Leitfläche 5e ebenfalls in Richtung der Ausgangsöffnung 4 geleitet wird. Ein Faservlies kann so nicht an der Ausgangsöffnung 4 vorbei laufen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Vliestrichter
2: Eingangsseite
3: Ausgangsseite
4: Ausgangsöffnung
5: Leitfläche
6: Abstufung
7: Zwischenfläche
8: Grundkörper
12: Längsausdehnung
13: Querausdehnung
14: Höhenausdehnung
15: Höhe der Abstufung
17: Grundplatte
18: Abdeckung
α: Winkel der Leitfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CH 359073 A [0002]
DE 19618642 A1 [0003]

Claims

Vliestrichter zum Verdichten eines Faservlieses, insbesondere an einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, mit einer länglich ausgebildeten Eingangsseite (2), an welcher das ausgebreitete Faservlies in den Vliestrichter (1) eintritt und einer Ausgangsseite (3), an welcher das Faservlies als ein Faserband aus dem Vliestrichter (1) austritt, mit einer Ausgangsöffnung (4), welche an der Ausgangsseite (3) angeordnet ist und mit zumindest einer zwischen Eingangsseite (2) und Ausgangsseite (3) angeordneten Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) für das Faservlies, um das in den Vliestrichter (1) einströmende Faservlies in Richtung der Ausgangsöffnung (4) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) und der Ausgangsöffnung (4) eine Abstufung (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) und zwischen der Abstufung (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) und der Ausgangsöffnung (4) zumindest eine Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) angeordnet ist.
Vliestrichter nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliestrichter durch einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper (8) ausgebildet ist, der in x-Richtung eine Längsausdehnung (12) und in y-Richtung eine dazu senkrechte Querausdehnung (13) aufweist, die jeweils zur vorgesehenen Bewegungsrichtung des Faservlieses senkrecht gerichtet sind, und mit einer sich in Bewegungsrichtung des Faservlieses erstreckenden Höhenausdehnung (14) in z-Richtung, und wobei die Längsausdehnung (12) in x-Richtung größer ist als die Querausdehnung (13) in y-Richtung.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) gewölbt ist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliestrichter (1) zwei in x-Richtung beabstandete Leitflächen (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) und/oder Abstufungen (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) in z-Richtung verbreitert, insbesondere trapezförmig ausgebildet sind.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) plan ausgebildet ist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsöffnung (4) mittig zu der zumindest einen Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) und/oder mittig zu der zumindest einen Abstufung (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) angeordnet ist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufungen (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) geradlinig ausgebildet und/oder parallel zueinander angeordnet sind.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zumindest einen Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) und der Ausgangsöffnung (4) mehrere Abstufungen (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) angeordnet sind und vorzugsweise zwischen jeweils zwei Abstufungen (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) zumindest eine weitere, insbesondere gewölbte Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) angeordnet ist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) einen Winkel von 20° bis 70°, insbesondere von 30° bis 50°, vorzugsweise 39°, zur x-Richtung aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) und/oder die Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) in x-Richtung und/oder y-Richtung konkav und/oder konvex ausgebildet ist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) in z-Richtung eine Höhe (15) im Bereich von 2 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 3 mm bis 7 mm, aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Abstand zweier zugeordneter Abstufungen (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) in x-Richtung 50% bis 80%, insbesondere 60% bis 75%, der Breite des zu bündelnden Faservlieses an der Eingangsseite (2) des Vliestrichters (1) entspricht.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) und/oder die Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) eine glatte oder eine strukturierte Oberfläche aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliestrichter (1) in y-Richtung an zumindest einer Seite durch eine Abdeckung (18a, 18b) begrenzt ist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsöffnung (4) einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 10 mm bis 30 mm, insbesondere von 15 mm bis 25 mm, aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsöffnung (4) in einer Grundplatte (17) als Teil des Grundkörpers (8) angeordnet ist und die Grundplatte (17) eine Dicke von 5 mm bis 12 mm, insbesondere von 6 mm bis 10 mm, aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliestrichter (1) in y-Richtung 40 mm bis 70 mm, insbesondere 45 mm bis 60 mm, in x-Richtung 120 mm bis 160 mm, insbesondere 130 mm bis 150 mm, und/oder in z-Richtung 30 mm bis 80 mm, insbesondere 40 mm bis 70 mm, misst.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) einen Radius von 100 mm bis 200 mm, insbesondere von 125 mm bis 175 mm, aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) eine Ausdehnung in x-Richtung des Vliestrichters (1) von 30 mm bis 100 mm, insbesondere von 50 mm bis 80mm, aufweist.
Vliestrichter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Zwischenfläche (7a, 7b, 7c, 7d) und die konkave Leitfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) den gleichen Radius mit einem gemeinsamen Mittelpunkt aufweisen.