DE102015112955A1

DE102015112955A1 - Anlage und Verfahren zur Verbindung bzw. Verfestigung einer Bahn von Faserstoff mit einem Vlies

Info

Publication number: DE102015112955A1
Application number: DE102015112955.8A
Authority: DE
Inventors: Steffen Peters; Thomas Weigert; Dominic Prömpler
Original assignee: Voith Patent GmbH; Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Patent GmbH; Truetzschler Group SE
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2016-10-13
Also published as: CN107438682B; CN107438682A; US10718076B2; WO2016165798A1; EP3283679B1; US20180112339A1; US10968551B2; EP3283679A1; US20190345654A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Verbinden bzw. Verfestigen einer Bahn von Fasern mit einem Vlies mittels Wasserstrahlen, mit einem ersten umlaufenden Band (10), auf dem eine Bahn von Faserstoff (9) ablegbar ist und einer Vorrichtung zum Einführen eines Vlieses (20) in die Anlage, mit einem weiteren nachfolgenden umlaufenden Band, auf dem das Vlies (20) mit der Bahn von Faserstoff (9) miteinander mittels Wasserstrahlen verbindbar bzw. verfestigbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Faserstoff (9) vom ersten umlaufenden Band (10) zuerst auf dem Vlies (20) ablegbar ist und anschließend der Faserstoff (9) zusammen mit dem Vlies (20) auf das nachfolgende Band zur Verbindung bzw. Verfestigung mittels Wasserstrahlen übergeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Verbinden bzw. Verfestigen einer Bahn von Faserstoff mit einem Vlies mittels Wasserstrahlen, mit einem ersten umlaufenden Band, auf dem eine Bahn von Faserstoff ablegbar ist und einer Vorrichtung zum Einführen eines Vlieses in die Anlage, mit einem weiteren nachfolgenden umlaufenden Band, auf dem das Vlies mit der Bahn von Faserstoff miteinander mittels Wasserstrahlen verbindbar bzw. verfestigbar ist.
Es ist durch die EP 1929080 B1 bekannt, lose Fasern mit einem Vlies zu verbinden, in dem die losen Fasern immer durch ein Band von unten gestützt und geführt werden und dabei gleichzeitig auf einem Vlies abgelegt werden. Dieses Verfahren und die dazugehörige Anlage sind sehr aufwändig, da eine absolut parallele Führung der Bänder über einen längeren Abschnitt erforderlich ist. Dies ist konstruktiv sehr aufwändig umzusetzen, da zwischen den Bändern eine konstante Spannung erforderlich ist und beide Bänder an jeder Stelle eine identische Geschwindigkeit aufweisen müssen, um keine unkontrollierten Verzüge in das Endprodukt zu bringen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Verbindung einer Bahn von losen Fasern mit einem Vlies zu schaffen, mit der eine kompakte und preiswerte Anlage herstellbar ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Lehren nach Anspruch 1 und 12; weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
Gemäß der technischen Lehre nach Anspruch 1 umfasst die Anlage zum Verbinden bzw. Verfestigen einer Bahn von Fasern mit einem Vlies mittels Wasserstrahlen mindestens ein erstes umlaufendes Band, auf dem eine Bahn von Faserstoff ablegbar ist und eine Vorrichtung zum Einführen eines Vlieses in die Anlage, dem ein weiteres nachfolgendes umlaufendes Band nachgeordnet ist, auf dem das Vlies mit der Bahn von Faserstoff miteinander mittels Wasserstrahlen verbindbar bzw. verfestigbar ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Faserstoff vom ersten umlaufenden Band zuerst auf dem Vlies ablegbar ist und anschließend der Faserstoff zusammen mit dem Vlies auf das nachfolgende Band zur Verbindung bzw. Verfestigung mittels Wasserstrahlen übergeben wird.
Damit wird eine sehr einfache Bandführung realisiert, bei dem die Bahn von Faserstoff und das Vlies nicht durch ein zweites umlaufendes Band gekammert zusammengeführt werden müssen. Weiterhin erfolgt die Verbindung des Faserstoffes mit dem Vlies nicht im Bereich einer parallelen Führung zwischen zwei Bändern. Die losen Fasern müssen damit im Gegensatz zum Stand der Technik nicht kopfüber zwischen zwei Bändern ausgerichtet und mit dem Vlies verbunden werden. Ein Ausrichten der Bänder zueinander und eine Synchronisation der Bandgeschwindigkeiten sind damit nicht notwendig.
Der Begriff Ablegen des Faserstoffes auf dem Vlies setzt nicht voraus, dass das Vlies eine annähernd waagerechte Position einnehmen muss, damit die losen Fasern bzw. die Bahn aus Faserstoff auf dem Vlies übergeben werden und eine erste Verbindung eingehen. Es reicht hierzu, dass beispielsweise auf dem schräg abfallenden Abschnitt des umlaufenden Bandes ein erster Kontakt zwischen dem Vlies und der Bahn aus Faserstoff hergestellt wird, so dass die Adhäsion zwischen den Schichten eine erste leichte Verbindung bewirkt, auch wenn das Vlies räumlich oberhalb des Faserstoffes angeordnet ist.
Die Verbindung zwischen dem Vlies und dem Faserstoff erfolgt durch Wasserstrahlen, wobei gleichzeitig eine Verfestigung des Faserstoffes in sich, aber auch mit dem Vlies erfolgt, da die Fasern miteinander und ineinander verwirbeln. In diesem Zusammenhang bedeutet das Verbinden von Vlies und Faserstoff auch gleichzeitig eine Verfestigung.
In vorteilhafter Ausführungsform wird die Bahn von Faserstoff mit ihrer Oberseite auf ein umlaufendes Band übergeben, das vor dem weiteren nachfolgenden Band zur Wasserstrahlverfestigung angeordnet ist. Damit erfolgt eine Stützung und Übergabe von sehr leichten Faserstoffen auf ein vorzugsweise horizontal oder schräg angeordnetes Band aus einer Überkopfposition, bevor das Vlies in die Anlage eingeführt und mit dem Faserstoff verbunden wird. Dieses Überkopfablegen ermöglicht die Verbindung der Oberseite des Faserstoffes mit dem Vlies, wodurch die ebene Unterseite des Faserstoffes auf die Außenseite des Produktes gelangt und dieses eine optisch bessere Qualität erreicht.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses in die Anlage zwischen den Bändern angeordnet. Es ergibt sich eine platzsparende Lösung, bei der der Faserstoff zuerst kopfüber auf einem weiteren Band abgelegt und dann mit der Oberseite auf dem Vlies ablegbar ist, bevor beides zusammen verbunden und verfestigt wird.
Die Anordnung der Vorrichtung zum Einführen des Vlieses im Bereich einer Walze des umlaufenden Bandes hat den Vorteil, dass die Oberseite der Bahn aus Faserstoff auf dem Vlies abgelegt wird und der Faserstoff zwischen der Walze und dem einlaufenden Vlies kompaktiert wird. Dies setzt natürlich voraus, dass die Walze des umlaufenden Bandes als Umlenkwalze angeordnet ist, um die das Band seine Richtung ändert. Dadurch, dass der Faserstoff mit dem Vlies um einen Umlenkwinkel um die Walze geführt wird, erfolgt ein erstes Verpressen oder Kompaktieren des Faserstoffes. Hierzu wird das Vlies mit einer definierten Vorspannung in die Anlage eingeführt, um einen minimalen Anpressdruck auf den Faserstoff zu erzeugen.
In einer ersten Variante kann die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses in die Anlage als Walze ausgebildet sein. Damit lässt sich in freier räumlicher Anordnung eine Abwickelvorrichtung oder eine Krempel in die Anlage integrieren, wobei das Vlies direkt oder indirekt über weitere Walzen in die Anlage einlaufen kann.
In einer zweiten Variante kann die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses in die Anlage als Saugtrommel ausgebildet sein, wobei vorteilhafterweise die Saugtrommel mit mindestens einem ersten Düsenbalken ausgestattet ist, so dass hier eine erste Verbindung bzw. Verfestigung zwischen Vlies und Faserstoff erfolgen kann.
Die Anordnung der Saugtrommel in Materialtransportrichtung nach der Walze ermöglicht eine mehrstufige Verbindung bzw. Verfestigung von dem Faserstoff mit dem Vlies.
Hierzu kann in vorteilhafter Weise in Materialtransportrichtung die Saugtrommel zwischen dem ersten umlaufenden Band und dem nachfolgenden Band zur Verbindung/Verfestigung des Faserstoffes mit dem Vlies angeordnet sein, wobei der Faserstoff mit seiner Oberseite an die Saugtrommel übergeben wird, und das Vlies derart in die Anlage eingeführt wird, dass mittels Wasserstrahlen die Unterseite des Faserstoffes mit dem Vlies verbindbar bzw. verfestigbar ist. Diese Alternative ermöglicht neben der mehrstufigen Verfestigung verschiedene Varianten in der Oberflächenstruktur des Endproduktes.
Die andere Möglichkeit sieht vor, dass in Materialtransportrichtung die Saugtrommel zwischen dem ersten umlaufenden Band und dem nachfolgenden Band zur Verbindung/Verfestigung des Faserstoffes mit dem Vlies angeordnet ist, wobei der Faserstoff mit seiner Oberseite an die Saugtrommel übergeben wird und ein Vlies derart in die Anlage eingeführt wird, dass mittels Wasserstrahlen die Oberseite des Faserstoffes mit dem Vlies verbunden bzw. verfestigt wird.
In vorteilhafter Ausführungsform kann innerhalb des umlaufenden Bandes, auf dem der lose Faserstoff abgelegt wird, mindestens ein Wasserbalken angeordnet sein, um die Bahn von Faserstoff vom Band zu lösen.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem umlaufenden Band, auf dem der lose Faserstoff abgelegt wird, und dem Band, auf dem das Vlies mit dem Faserstoff mittels Wasserstrahlen verbunden wird, größer als die Dicke des Vlieses mit dem darauf abgelegten Faserstoff. Damit wird eine Kompaktierung bzw. ein Kammern zwischen zwei Bändern verhindert, da in Folge beide Bänder genau ausgerichtet und synchronisiert werden müssten. Genau dies soll durch die erfindungsgemäße Anlagenkonfiguration verhindert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden bzw. Verfestigen einer Bahn von Faserstoff mit einem Vlies mittels Wasserstrahlen sieht vor, dass eine Bahn von Faserstoff auf einem ersten umlaufenden Band ablegbar ist, und dass ein Vlies zur Verbindung mit der Bahn von Faserstoff in die Anlage einführbar ist, wobei das Vlies mit der Bahn von Faserstoff auf einem weiteren nachfolgenden umlaufenden Band miteinander mittels Wasserstrahlen verbindbar bzw. verfestigbar ist. Dabei wird zuerst die Bahn von Faserstoff auf dem Vlies abgelegt und anschließend der Faserstoff zusammen mit dem Vlies auf das weitere nachfolgende Band zur Verbindung bzw. Verfestigung mittels Wasserstrahlen übergeben. Damit ist eine absolut verzugsfreie Verbindung zwischen dem losen Faserstoff und dem Vlies möglich, da beide nicht durch zwei parallel angeordnete Bänder kompaktiert werden, die absolut parallel und miteinander synchronisiert laufen müssen.
Insbesondere bei sehr leichten und kurzen Fasern kann die Bahn von Faserstoff mit seiner Oberseite auf ein umlaufendes Band übergeben werden, das vor dem weiteren nachfolgenden Band zur Wasserstrahlverfestigung angeordnet ist. Der Faserstoff wird damit erst Überkopf auf das nachfolgende Band übergeben und dann erst mit dem Vlies verbunden.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
1: zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens;
2: zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens;
3: zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens;
3a: zeigt eine weitere Variante der dritten Ausführungsform
3b: zeigt eine weitere Variante der dritten Ausführungsform
4: zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens;
5: zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens;
6: zeigt eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens.
Ein Schrägsiebformer 1 ist unterhalb eines umlaufenden Siebbandes 10 angeordnet. Das Siebband 10, das als endloses Band ausgeführt sein kann, läuft um verschiedene Walzen 12 herum und weist einen schrägen Abschnitt 11 auf, der in Laufrichtung des Siebbandes um den Winkel α ansteigt. Im Bereich des schrägen Abschnittes 11 ist unterhalb des Siebbandes 10 der Schrägsiebformer 1 angeordnet, auf dessen Belag 2 sich das Siebband 10 abstützt. Unterhalb des Belages 2 ist mindestens eine Saugzone 3 angeordnet, die mittels nicht dargestellter Pumpen unter Unterdruck gesetzt wird. Der Schrägsiebformer 1 kann mehrere Saugzonen 3 aufweisen, die mit unterschiedlichen Drücken bzw. Unterdrücken beaufschlagt werden. Die Unterdruckquellen können vorzugsweise als steuer-/regelbare Vakuumpumpen ausgeführt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden über einen Stoffauflauf 8 drei übereinander angeordnete Fasersuspensionen 8.1, 8.2 und 8.3 auf das Siebband 10 gegeben. Jede Fasersuspension 8.1, 8.2 und 8.3 enthält neben Wasser einen bestimmten Gehalt an Feststoff, der wiederum aus Fasern und aus anderen Zuschlagstoffen besteht. Zwischen den Fasersuspensionen 8.1, 8.2, 8.3 sind nicht dargestellte Lamellen angeordnet, mit denen die Schichtdicke der Fasersuspensionen einzeln oder in Summe variiert werden kann. Da die Lamellen die Fasersuspensionen 8.1, 8.2 und 8.3 voneinander separieren, werden diese nacheinander auf dem Schrägsiebformer 1 entwässert. Damit wird eine Vermischung der Fasersuspensionen 8.1, 8.2 und 8.3 verhindert und die Lagenreinheit der einzelnen Schichten Faserstoff verbessert. Über die mindestens eine Saugzone in Verbindung mit den steuer-/regelbaren Vakuumpumpen kann jede Schicht einer Fasersuspension 8.1, 8.2 und 8.3 einem separaten Unterdruck ausgesetzt werden, womit unterschiedliche Mischungen von Wasser mit Fasern in jeder Fasersuspension verarbeitet werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel können die Fasersuspensionen 8.1 und 8.3, die bei der weiteren Verarbeitung die äußeren Schichten oder die Deckschicht für die mittlere Schicht an Fasersuspension 8.2 bildet, zumindest teilweise aus kurzen synthetischen Fasern wie beispielsweise Polyester, Polyamid oder Polyolefin bestehen. Auch Fasermischungen aus synthetischen und natürlichen Fasern sind möglich. Ebenso können die äußeren Schichten auch aus 100 % Pulp bestehen. Die mittlere Fasersuspension kann aus natürlichen Fasern bestehen, die ein hohes Wasserrückhaltevermögen aufweisen.
Die Dicke der Lagen ist durch die Lamellen einstellbar, indem die Aufgabe der Fasersuspensionen 8.1, 8.2 und 8.3 über den Stoffauflauf 8 variiert werden kann. Bei einem Sandwich-Vlies können beispielsweise gleich dicke Lagen hergestellt werden, oder die Lagen können mit einer Abstufung von beispielsweise 10 %, 80 % und 10 % Dicke hergestellt werden. Indirekt lässt sich darüber auch das Flächengewicht jeder Lage Faserstoff 9 einstellen.
Selbstverständlich kann auch nur eine Fasersuspension aufgegeben werden, so dass sich nach dem Abziehen von Wasser eine einzige Lage von Fasern bildet.
Das Siebband 10, das durchlässig für Flüssigkeiten und Gase ist, transportiert die übereinander angeordneten Fasersuspensionen 8.1, 8.2 und 8.3 über den schrägen Abschnitt 11 über den Schrägsiebformer 1. Aufgrund der Schwerkraft und des Unterdruckes, der auf die Fasersuspensionen 8.1, 8.2, 8.3 wirkt, werden die Fasersuspensionen entwässert, wodurch sich in diesem Beispiel eine Bahn aus Faserstoff 9 mit drei Lagen Fasern bildet.
Die Bahn aus Faserstoff 9 wird in Pfeilrichtung erst über einen horizontalen Abschnitt dann weiter über einen schräg abfallenden Abschnitt auf dem Band 10 transportiert. Nach dem schräg abfallenden Abschnitt wird die Bahn aus Faserstoff 9 um eine Walze 12 kopfüber auf ein weiteres umlaufendes Band 14 übergeben, das ebenfalls um mehrere Walzen 13 geführt wird. Die Bänder 10 und 14 laufen zumindest teilweise annähernd parallel, wobei der Abstand zwischen den Bändern 10, 14 größer ist, als die Dicke der Bahn aus Faserstoff 9. Alternativ können die Bänder 10, 14 auch in so einem Abstand angeordnet werden, dass die Bahn aus Faserstoff 9 komprimiert wird. In dem Bereich, in dem die Bänder 10 und 14 parallel laufen, ist innerhalb des umlaufenden Bandes 10 mindestens ein Wasserbalken 17 angeordnet, mit der die Bahn aus Faserstoff 9 vorverfestigt und vom Band 10 abgelöst wird. Die zugehörige Absaugung 18 befindet sich innerhalb des umlaufenden Bandes 14. In Materiallaufrichtung des Faserstoffes 9 nachgeordnet und unterhalb des Schrägsiebformers 1 mit dem umlaufenden Band 10 ist ein weiteres umlaufendes Band 16 angeordnet, auf dem die Bahn aus Faserstoff 9 weiterverarbeitet wird. Das umlaufende Band 16 ist so angeordnet, dass keine Überlappung oder ein paralleles Laufen zum Band 10 vorhanden ist. Zwischen den Bändern 14 und 16 ist eine Einlaufwalze 21 angeordnet, über die ein Vlies 20 unter die Bahn aus Faserstoff 9 auf das umlaufende Band 16 eingeführt wird. Da die Bahn aus Faserstoff 9 durch das umlaufende Band 10 nach dem schräg abfallenden Abschnitt kopfüber weiter transportiert wird, wird die Oberseite der Bahn aus Faserstoff 9 auf dem Vlies 20 abgelegt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Vlies 20 von einem Speicher bzw. einer Materialrolle abgewickelt. Alternativ kann anstatt der Vliesrolle auch eine Krempel angeordnet sein, mit der das Vlies 20 direkt in die in 1 dargestellte Verfestigungsanlage eingeführt wird. Die Abstände zwischen den Walzen 13, 21 und 15 werden einerseits klein gehalten, um den Zwickel für den Weitertransport des Faserstoffes 9 zu minimieren, andererseits kann die Einlaufwalze 21 verstellbar ausgeführt sein, um das Vlies 20 schnell einzuführen. Die endgültige Verbindung zwischen dem Vlies 20 und dem Faserstoff 9 erfolgt im Bereich des Bandes 16, indem mindestens ein Wasserbalken 17 den Faserstoff 9 mit dem Vlies 20 verbindet und komprimiert. Dabei trifft der Wasserstrahl des Wasserbalkens 17 auf den Faserstoff 9, der mit dem Vlies 20 verbunden wird.
In 2 ist ein umlaufendes Band 10 dargestellt, bei dem über einem schrägen Abschnitt 11 ein Faserauftrag 4 angeordnet ist, mit dem beispielsweise Pulp als lose Fasern aufgegeben werden. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 1 können hier nicht nur nass gelegte Fasern verarbeitet werden, sondern auch trockene Fasern. Die Bahn aus Faserstoff 9 wird über einen horizontalen Abschnitt in Materialflussrichtung zu einem schräg abfallenden Abschnitt weiter transportiert, und über eine Walze 12 kopfüber auf ein Vlies 20 übergeben. Damit die trockenen Fasern nicht von dem Band 10 rutschen, kann beispielsweise auf dem horizontalen Abschnitt des Bandes 10 eine nicht dargestellte Faserbefeuchtung angeordnet sein, damit der lose Verbund aus trockenen Fasern eine gewisse Festigkeit bekommt.
Das Vlies 20 kann in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls von einer Rolle abgewickelt oder von einer Krempel direkt zugeliefert werden. Die Zulieferung des Vlieses 20 erfolgt im Bereich der Walze 12 derart, dass eine erste Kompaktierung zwischen dem Vlies 20 und der Bahn aus Faserstoff 9 erfolgt. Diese Verbindung wird auf einem nachfolgenden Band 14 durch mindestens einen Wasserbalken 17 verstärkt. Dass nachfolgende Band 14 ist unterhalb des Bandes 10 angeordnet und läuft mit diesem zumindest teilweise parallel. Der Abstand zwischen den Bändern 10, 14 ist größer, als die Dicke des Vlieses 20 mit der Bahn aus Faserstoff 9. Alternativ kann das Vlies 20 auch über eine Einlaufwalze 21 auf das Band 14 aufgegeben werden, wobei im Bereich der Einlaufwalze 21 die Bahn aus Faserstoff 9 kopfüber auf dem Vlies 20 abgelegt wird.
Das Ausführungsbeispiel der 3 zeigt ebenfalls zwei umlaufende Bänder 10, 14 die zumindest teilweise parallel angeordnet sind, wobei das umlaufende Band 14 unterhalb des Bandes 10 angeordnet ist. Auch hier wird auf dem Band 10 eine Bahn aus Fasern über einen Faserauftrag 4 oder über ein Schrägsiebformer 1 aufgegeben. Im Bereich eines schräg abfallenden Abschnittes des Bandes 10 ist eine Einlaufwalze 21 angeordnet, über die ein Vlies 20 an die Bahn aus Faserstoff 9 angelegt wird. Durch eine nachfolgende Walze 12, mit der die Bahn aus Faserstoff 9 und das Vlies 20 auf ein annähernd horizontales Band 14 umgelenkt wird, erfolgt eine Kompaktierung zwischen dem Vlies 20 und dem Faserstoff 9, obwohl der Abstand zwischen den Bändern 10, 14 größer ist, als die Dicke des Vlieses 20 mit dem Faserstoff 9. Erst nachdem das Vlies 20 mit dem Faserstoff 9 den Bereich zwischen den Bändern 10, 14 verlassen hat und nur noch auf dem Band 14 aufliegt, erfolgt die endgültige Verfestigung mittels mindestens eines Wasserbalkens 17 zwischen dem Vlies 20 und dem Faserstoff 9. Eine zugehörige Absaugung 18 ist innerhalb des umlaufenden Bandes 14 angeordnet.
Eine weitere Ausführungsvariante in 3a zeigt in einer weiteren Anordnung mindestens einen Wasserbalken 17 innerhalb des Bandes 10, wodurch die Bahn aus Faserstoff 9 vom Band 10 abgelöst wird. Es erfolgt an dieser Stelle keine Kompaktierung, da der Abstand zwischen den Bändern 10, 14 größer ist, als die Dicke des Vlieses 20 mit dem Faserstoff 9.
Das Ausführungsbeispiel in 3b zeigt anstelle der Einlaufwalze 21 eine Saugtrommel 22, die durch mindestens einen Wasserbalken 17 beaufschlagt wird. Damit erfolgt eine Verfestigung der Bahn aus Faserstoff 9 mit dem Vlies 20, wobei anschließend durch die Umlenkung um die Walze 12 eine Kompaktierung zwischen dem Vlies 20 und dem Faserstoff 9 erfolgt. Die nachfolgenden Wasserbalken 17 innerhalb des Bandes 10 sorgen ebenfalls für ein vollständiges Ablösen des Faserstoffes 9 vom Band 10, da auch hier der Abstand zwischen den Bändern 10, 14 größer ist als die Dicke des Vlieses 20 mit dem Faserstoff 9. Die nachfolgende weitere Verfestigung zwischen dem Vlies 20 und der Bahn aus Faserstoff 9 erfolgt in einem Bereich auf dem Band 14, bei dem die Bänder 10, 14 nicht mehr parallel verlaufen.
Das Ausführungsbeispiel der 4 zeigt ebenfalls im Bereich eines abfallenden Abschnittes eine Einlaufwalze 21, um die ein Vlies 20 mit der Bahn aus Faserstoff 9 in Verbindung gebracht wird. Über eine nachfolgende Umlenkung durch eine Walze 12 erfolgt eine Kompaktierung zwischen dem Vlies 20 und der Bahn aus Faserstoff 9. Statt direkt auf ein unterhalb des Bandes 10 angeordnetes Band 14 abgelegt zu werden, wird das Vlies 20 mit der Bahn aus Faserstoff 9 zumindest teilweise um eine Saugtrommel 22 geführt, auf der mittels Wasserbalken 17 das Vlies 20 mit dem Faserstoff 9 verfestigt wird. Über eine nachfolgende Walze 19 erfolgt ein Weitertransport auf ein umlaufendes Band 14 mit mindestens einem weiteren nachfolgenden Wasserbalken 17.
In dem Ausführungsbeispiel der 5 werden die auf dem Band 10 abgelegten Faser 9 im ersten horizontalen Abschnitt mittels Wasserbalken 17 verfestigt. Im Bereich des abfallenden Abschnittes wird der verfestigte Faserstoff 9 durch einen Wasserbalken 17 vom Band 10 abgelöst und mit seiner Oberseite an die Saugtrommel 22 übergeben und um diese herum geführt. In diesem Ausführungsbeispiel dreht sich die Saugtrommel 22 im Uhrzeigersinn. Unterhalb der Saugtrommel 22 wird ein Vlies 20 über eine Einlaufwalze 21 zugeführt, so dass über einen Teilbereich des Umfanges der Saugtrommel 22 eine Verbindung zwischen dem Vlies 20 und der Unterseite des Faserstoffes 9 erfolgt, indem mindestens ein Wasserbalken 17 beides miteinander verbindet. Nachfolgende Walzen 19 sorgen für einen Weitertransport auf ein weiteres umlaufendes Band 14, auf dem das Vlies 20 mit dem Faserstoff 9 mittels Wasserbalken 17 nochmals verbunden wird.
Auch in dem Ausführungsbeispiel der 6 ist im Bereich des abfallenden Abschnittes eine Saugtrommel 22 angeordnet. Ein Vlies 20 wird um die Saugtrommel 22 geführt. Der Faserstoff 9 wird im Bereich des Berührungspunktes zwischen dem Faserstoff 9 und der Saugtrommel 22 von dem Band 10 abgelöst. Dabei befindet sich der Faserstoff 9 unterhalb des Vlieses 20 und wird auf dem nachfolgenden Umfang der Saugtrommel 22 mittels Wasserbalken 17 mit seiner Oberseite mit dem Vlies 20 verfestigt. Nachfolgend angeordnete Walzen 19 sorgen für eine Übergabe auf ein weiteres umlaufendes Band 14, das unterhalb des Bandes 10 angeordnet sein kann, wobei nachfolgend eine weitere Verfestigung zwischen Vlies 20 und Faserstoff 9 mittels Wasserbalken 17 erfolgen kann.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Fasern als loser Pulp oder nassgelegt mittels eines Schrägsiebformers 1 auf dem ersten Band 10 abgelegt werden. Das Vlies 20 kann als kardiertes Vlies von einer Vorratsrolle in die Anlage oder direkt als Krempelvlies von einer Krempel der Anlage zugeführt werden. Das Vlies 20 kann aus kurzen oder endlosen Fasern herstellbar sein. Weiterhin erfolgt die Verbindung des Faserstoffes 9 mit dem Vlies 20 nicht im Bereich einer parallelen Führung zwischen zwei Bändern. Die losen Fasern müssen damit im Gegensatz zum Stand der Technik nicht kopfüber zwischen zwei Bändern mit dem Vlies verbunden werden. Ein Ausrichten der Bänder zueinander und eine Synchronisation der Bandgeschwindigkeiten sind damit nicht notwendig. Zwar kann nach der ersten Verbindung zwischen dem Vlies 20 und dem Faserstoff 9 eine Kompaktierung der beiden Lagen mittels parallel angeordneter Bänder erfolgen. Dies ist aber für das Verfahren und die Anlage nicht notwendig. Die Wasserbalken erzeugen mit den Hochdruckwasserstrahlen eine Verwirbelung und damit Verfestigung der Fasern untereinander oder sorgen bei einem geringeren Druck für ein Ablösen der Fasern oder des Vlieses von einem Band oder einer Trommel.
Bezugszeichenliste

1: Schrägsiebformer
2: Belag
3: Saugzone
4: Faserauftrag
5: Saugkasten
6: Siebwasser
8: Stoffauflauf
8.1: Fasersuspension
8.2: Fasersuspension
8.3: Fasersuspension
9: Faserstoff
10: Band
11: schräger Abschnitt
12: Walze
13: Walze
14: Band
15: Walze
16: Band
17: Wasserbalken
18: Absaugung
19: Walze
20: Vlies
21: Einlaufwalze
22: Saugtrommel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1929080 B1 [0002]

Claims

Anlage zum Verbinden bzw. Verfestigen einer Bahn von Fasern mit einem Vlies mittels Wasserstrahlen, mit einem ersten umlaufenden Band (10), auf dem eine Bahn von Faserstoff (9) ablegbar ist und einer Vorrichtung zum Einführen eines Vlieses (20) in die Anlage, mit einem weiteren nachfolgenden umlaufenden Band, auf dem das Vlies (20) mit der Bahn von Faserstoff (9) miteinander mittels Wasserstrahlen verbindbar bzw. verfestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Faserstoff (9) vom ersten umlaufenden Band (10) zuerst auf dem Vlies (20) ablegbar ist und anschließend der Faserstoff (9) zusammen mit dem Vlies (20) auf das nachfolgende Band zur Verbindung bzw. Verfestigung mittels Wasserstrahlen übergeben wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Faserstoff (9) mit seiner Oberseite auf ein umlaufendes Band (14) übergeben wird, das vor dem weiteren nachfolgenden Band (16) zur Wasserstrahlverfestigung angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses (20) in die Anlage zwischen den Bändern (14) und (16) angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses (20) im Bereich einer Walze (12) des umlaufenden Bandes (10) angeordnet ist, wobei die Oberseite der Bahn aus Faserstoff (9) auf dem Vlies (20) abgelegt wird und der Faserstoff (9) zwischen der Walze (12) und dem einlaufenden Vlies (20) kompaktiert wird.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses (20) in die Anlage als Walze (21) ausgebildet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Einführen des Vlieses (20) in die Anlage als Saugtrommel (22) ausgebildet ist, und an der Saugtrommel das Vlies (20) mit dem Faserstoff (9) eine erste Verbindung bzw. Verfestigung durch mindestens einen Wasserbalken (17) erhält.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Materialtransportrichtung die Saugtrommel (22) der Walze (21) nachgeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Materialtransportrichtung die Saugtrommel (22) zwischen dem ersten umlaufenden Band (10) und dem nachfolgenden Band (14) zur Verbindung/Verfestigung des Faserstoffes (9) mit dem Vlies (20) angeordnet ist, wobei der Faserstoff (9) mit seiner Oberseite an die Saugtrommel (22) übergeben wird, und das Vlies (20) derart in die Anlage eingeführt wird, dass mittels Wasserstrahlen die Unterseite des Faserstoffes (9) mit dem Vlies (20) verbindbar bzw. verfestigbar ist.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Materialtransportrichtung die Saugtrommel (22) zwischen dem ersten umlaufenden Band (10) und dem nachfolgenden Band (14) zur Verbindung/Verfestigung des Faserstoffes (9) mit dem Vlies (20) angeordnet ist, wobei der Faserstoff (9) mit seiner Oberseite an die Saugtrommel (22) übergeben wird, wobei ein Vlies (20) derart in die Anlage eingeführt wird, dass mittels Wasserstrahlen die Oberseite des Faserstoffes (9) mit dem Vlies (20) verbunden bzw. verfestigt wird.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des umlaufenden Bandes (10) mindestens ein Wasserbalken (17) angeordnet ist, um die Bahn von Faserstoff (9) vom Band (10) zu lösen.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem umlaufenden Band (10) und dem Band (14) größer ist, als die Dicke des Vlieses (20) mit dem darauf abgelegten Faserstoff (9).
Verfahren zum Verbinden bzw. Verfestigen einer Bahn von Faserstoff mit einem Vlies mittels Wasserstrahlen, bei dem eine Bahn von Faserstoff (9) auf einem ersten umlaufenden Band (10) ablegbar ist und ein Vlies (20) zur Verbindung mit der Bahn von Faserstoff (9) in die Anlage einführbar ist, wobei das Vlies (20) mit der Bahn von Faserstoff (9) auf einem weiteren nachfolgenden umlaufenden Band miteinander mittels Wasserstrahlen verbindbar bzw. verfestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Bahn von Faserstoff (9) auf dem Vlies (20) ablegbar ist und anschließend der Faserstoff (9) zusammen mit dem Vlies (20) auf das weitere nachfolgende Band zur Verbindung bzw. Verfestigung mittels Wasserstrahlen übergeben wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Faserstoff (9) mit seiner Oberseite auf ein umlaufendes Band (14) übergeben wird, das vor dem weiteren nachfolgenden Band (16) zur Wasserstrahlverfestigung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies (20) zwischen den Bändern (14) und (16) in die Anlage eingeführt wird und dabei der Faserstoff (9) auf dem Vlies (20) abgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies (9) im Bereich einer Walze (12) des ersten umlaufenden Bandes (10) in die Anlage eingeführt wird, wobei die Oberseite der Bahn aus Faserstoff (9) auf dem Vlies (20) abgelegt wird und der Faserstoff (9) zwischen der Walze (12) und dem einlaufenden Vlies (20) kompaktiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies (9) im Bereich einer Walze (21) in die Anlage eingeführt wird, wobei die Oberseite der Bahn aus Faserstoff (9) auf dem Vlies (20) abgelegt wird und der Faserstoff (9) mit dem Vlies (20) auf einem weiteren umlaufenden Band (14 oder 16) zur Verbindung und Verfestigung mittels Wasserstrahlen abgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff (9) zwischen einer Walze (12) des umlaufenden Bandes (10) und dem Vlies (20) kompaktiert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze als Saugtrommel (22) ausgeführt ist, und an der Saugtrommel das Vlies (20) mit dem Faserstoff (9) eine erste Verbindung bzw. Verfestigung durch einen Wasserbalken (17) erhält.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Materialtransportrichtung der Walze (21) eine Saugtrommel (22) zur Verbindung bzw. Verfestigung des Faserstoffes (9) mit dem Vlies (20) mittels Wasserstrahlen nachgeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff (9) mit seiner Oberseite an eine Saugtrommel (22) übergeben wird und mit dem Vlies (20) mittels Wasserstrahlen mit der Unterseite des Faserstoffes (9) verbunden bzw. verfestigt wird, wobei in Materialtransportrichtung die Saugtrommel (22) zwischen dem ersten umlaufenden Band (10) und dem nachfolgenden Band (14) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff (9) mit seiner Oberseite an eine Saugtrommel (22) übergeben wird und mit dem Vlies (20) mittels Wasserstrahlen mit der Oberseite des Faserstoffes (9) verbunden bzw. verfestigt wird, wobei in Materialtransportrichtung die Saugtrommel (22) zwischen dem ersten umlaufenden Band (10) und dem nachfolgenden Band (14) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Fasern (9) vom Band (10) mittels Wasserstrahlen gelöst wird.