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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen feiner Filamente zu einem Vlies, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung einer Vliesbahn aus synthetischen Fasern müssen eine Vielzahl von extrudierten Filamentsträngen möglichst gleichmäßig zu einem Flächengebilde abgelegt werden. Die Filamente werden dabei mehr oder weniger nach dem Extrudieren und Abkühlen durch eine Prozessluft abgezogen und zu einem Ablageband geführt. Aus der
US 6,183,684 ist beispielsweise eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben.
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Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Düsenträger mit einer Düseneinrichtung verwendet, um die synthetischen Filamente nach dem Extrudieren aus einer Spinneinrichtung abzuziehen, zu verstrecken und abzulegen. Hierzu weist der Düsenträger einen Führungskanal auf, welcher auf einer Oberseite einen trichterförmigen Fasereintritt und auf der Unterseite einen schlitzförmigen Faseraustritt aufweist. Kurz unterhalb des Fasereintritts münden gegenüberliegende Längsspalte, die durch mehrere Lufteinlassdüsen mit einem Luftkanal zur Zuführung einer Prozessluft verbunden sind. Dabei wird die Prozessluft mit einem Überdruck in den Führungskanal geleitet, so dass die Filamente über den Fasereintritt eingezogen und innerhalb des Führungskanals beschleunigt und als Faserstrom durch den Faseraustritt ausgeblasen werden. Die Filamente werden auf einem Ablageband zu einem Vlies abgelegt. Hierzu ist es erforderlich, dass über die gesamte Breite des Führungskanals ein möglichst gleichmäßiger Luftstrom der Prozessluft erzeugt wird. Unregelmäßigkeiten beispielsweise durch ungleichmäßiger Druckverteilung in der Art der Prozessluft machen sich unmittelbar in der Ablage der Filamente und somit unmittelbar im Vlies bemerkbar.
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Bei der bekannten Vorrichtung werden die Lufteinlassdüsen entlang einer Längsseite des Düsenträgers aus einer Luftkammer heraus mit der Prozessluft versorgt, die durch mehrere Leitungen mit einem Luftkanal verbunden ist. Insoweit muss sich die Prozessluft über die gesamte Längsseite innerhalb der Luftkammer verteilen, um einen gleichmäßigen Zuführung der Prozessluft zu gewährleisten. Bei sehr großen Arbeitsbreiten machen sich insbesondere Toträume innerhalb der Luftkammer bemerkbar, die sich negativ auf die Luftverteilung auswirken.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Vorrichtung zum Ablegen feiner Filamente zu einem Vlies derart weiterbilden, dass auch bei großen Arbeitsbreiten eine gleichmäßige Luftversorgung des Führungskanals mit einer Prozessluft gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, dass der Düsenträger an jeder der Längsseite mehrere nebeneinander angeordnete Luftkammern aufweist, dass jede der Luftkammern durch zumindest eine separate Leitung mit einem der Luftkanäle verbunden ist und dass die Luftkammern am Düsenträger mit den Lufteinlassdüsen verbunden sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die segmentförmige Aufteilung der Luftkammer in eine Mehrzahl von Luftkammern eine gleichmäßige Luftverteilung und Luftzufuhr zu den Lufteinlassdüsen gewährleistet. So lassen sich große Arbeitsbreiten beim Ablegen der Filamente realisieren. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die segmentförmigen Luftkammern und der Düsenträger aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein können, was insbesondere die Herstellbarkeit begünstigt.
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Bei derartigen Spinnvliesverfahren ist es zudem üblich, dass der Düsenträger bei Prozessbeginn sowohl horizontal als auch vertikal verstellt wird. Hierzu ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Leitungen zwischen den Luftkammern und den Luftkanälen durch flexibel geformte Schläuche gebildet sind und bei welcher der Düsenträger relativ zu den Luftkanälenhüllen verstellbar ist. So kann der Düsenträger unabhängig von der Luftversorgung und den dazu erforderlichen Luftkanälen bewegt werden. Die Relativbewegung lässt sich durch die flexibel geformten Schläuche ohne Probleme aufnehmen.
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Die Luftkanäle werden bevorzugt durch längliche Rohre gebildet, die sich parallel zu beiden Längsseiten des Düsenträgers erstrecken und mit einer Druckluftquelle verbunden sind. Somit können große Querschnitte zur Prozessluftversorgung genutzt werden.
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Damit die Prozessluft möglichst umlenkungsfrei zu den Luftkammem gelangt, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher die Rohre pro Fluidkammer zumindest einen Auslassanschluss für eine der Leitungen aufweist, der mit einem Einlassanschluss an der betreffenden Fluidkammer eine Verbindungsebene bildet. Damit werden unzulässige Umlenkungen bei der Zuführung der Prozessluft vermieden.
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Um die Beweglichkeit der Schlauchleitung zu begünstigen, sind die Auslassanschlüsse jeweils an einer Unterseite der Rohre und die Einlassanschlüsse jeweils an einer Unterseite der Luftkammern angeordnet.
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Für eine gleichmäßige Verteilung der Prozessluft innerhalb der Luftkammem ist desweiteren vorgesehen, dass die Luftkammern im Innern jeweils zwischen dem Einlassanschluss und einer Auslassöffnung eine Strömungsschikane aufweisen. Damit wird verhindert, dass die aus dem Einlassanschluss in die Luftkammer einströmende Prozessluft unmittelbar in einer Auslassöffnung mündet. Durch die Strömungsschikane wird eine Verteilung der Pressluft innerhalb der Luftkammern erzwungen.
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Eine weitere Vergleichmäßigung der zugeführten Prozessluft lässt sich dadurch erreichen, dass den Lufteinlassdüsen zu beiden Längsseiten des Düsenträgers jeweils eine Verteilkammer vorgeordnet ist und dass die Luftkammern mit den Auslassöffnungen in die Verteilkammer münden. So können weitere luftführende Maßnahmen zu einer Homogenisierung der Prozessluftzufuhr erfolgen.
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Um in den Luftspalten eine intensive Strömung zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Lufteinlassdüsen durch mehrere segmentförmige Düsenschlitze oder durch mehrere Düsenbohrungen gebildet sind. Damit ist eine Beschleunigung der Prozessluft bei Eintritt in die Luftspalte möglich. Zur Führung der Filamente münden die Luftspalte mit einer Neigung in Laufrichtung der Filamente in den Führungskanal, wobei die Luftspalte eine Spalthöhe im Bereich von 0,4 mm bis 0,9 mm aufweisen. Damit lässt sich eine intensive Prozessluftströmung innerhalb des Führungskanals realisieren, die sowohl den Einzug als auch die Verstreckung der Filamente begünstigt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Figuren nachfolgend näher erläutert.
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Es stellen dar:
- 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ablegen feiner Filamente
- 2 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus 1
- 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ablegen feiner Filamente
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In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ablegen feiner Filamente zu einem Vlies schematisch dargestellt. In 1 ist eine Querschnittsansicht und in 2 eine Draufsicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
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Das Ausführungsbeispiel weist einen quaderförmigen Düsenträger 1 auf. Der Düsenträger 1 ist durch zwei Längsträger 1.1 und 1.2 gebildet, die zwischen Querträgern 1.3 gehalten sind. Die Längsträger 1.1 und 1.2 bilden zwischen sich einen Führungskanal 2. Der Führungskanal 2 weist an einer Oberseite des Düsenträgers einen V-förmigen Fasereintritt 3 auf. An der Unterseite des Düsenträgers 1 ist ein schlitzförmiger Faseraustritt 4 zwischen den Längsträgern 1.1 und 1.2 gebildet.
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Der Düsenträger 1 ist in einem hier nicht dargestellten Maschinenrahmen gehalten und lässt sich innerhalb des Maschinenrahmens in einer Höhe oberhalb eines Ablagebandes verstellen. So ist es beispielsweise üblich, die Höhe des Düsenträgers relativ zu einem Ablageband bei Prozessbeginn zu verändern.
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Der Aufbau der Längsträger 1.1 und 1.2 ist im wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgeführt. Hierbei kann jeder der Längsträger 1.1 und 1.2 mehrteilig ausgebildet sein, um die zur Luftführung erforderlichen Kanäle und Öffnungen zu bilden. So weist jeder der Längsträger 1.1 und 1.2 einen Längsspalt 5.1 und 5.2 auf, der in den Führungskanal 2 mündet. Die Längsspalte 5.1 und 5.2 erstrecken sich über die gesamte Breite des Führungskanals 2.
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In jedem der Längsspalte 5.1 und 5.2 münden mehrere Lufteinlassdüsen 6.1 und 6.2, die über die Länge des Düsenträgers 1 gleichmäßig verteilt ausgebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die in dem Längsträger 1.1 enthaltenen Lufteinlassdüsen 6.1 schlitzförmig ausgebildet und zu mehreren nebeneinander angeordnet.
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Zur Versorgung der Lufteinlassdüsen 6.1 in dem Längsträger 1.1 sind mehrere Luftkammern 8.1 an der äußeren Längsseite des Längsträgers 1.1 angeordnet. Die Luftkammern 8.1 sind in sich geschlossen und in einer reihenförmigen Anordnung nebeneinander gehalten.
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Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, weist jede der Luftkammern 8.1 eine Auslassöffnung 17 auf, die mit den Lufteinlassdüsen 6.1 verbunden ist. An einer Unterseite der Luftkammern 8.1 ist ein Einlassanschluss 13 ausgebildet, an welchem eine Leitung 9.1 angeschlossen ist. Innerhalb der Luftkammer 8.1 ist zwischen der Auslassöffnung 17 und dem Einlassanschluss 13 eine Strömungsschikane 14 angeordnet. Die Strömungsschikane 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Trennplatte gebildet, die unmittelbar oberhalb des Einlassanschlusses 13 angeordnet ist. Die Strömungsschikane 14 erzeugt dabei eine Umlenkung der zugeführten Prozessluft innerhalb der Luftkammer 8.1, um eine gleichmäßige Verteilung der Prozessluft zu erhalten.
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Wie aus der Darstellung in 2 hervorgeht, weist jede der Luftkammem 8.1 jeweils zwei Einlassanschlüsse 13 für die Zuführung einer Prozessluft auf.
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Wie aus den Darstellungen in 1 und 2 hervorgeht, sind zu beiden Längsseiten des Düsenträgers 1 jeweils ein Luftkanal 7.1 und 7.2 gehalten. Die Luftkanäle 7.1 und 7.2 werden durch Rohre 10 gebildet, die jeweils an einem Halter 11 befestigt sind. An den Unterseiten der Leitungen 9.1 und 9.2 sind mehrere Auslassanschlüsse 12 im Abstand zueinander angeordnet. Hierbei bildet jeweils ein Auslassanschluss 12 beispielsweise an der Leitung 9.1 mit einem Einlassanschluss 13 an einer der Luftkammern 8.1 eine Verbindungsebene.
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Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, ist innerhalb der Verbindungsebene eine Leitung 9.1 zwischen dem Auslassanschluss 12 und dem Einlassanschluss 13 gehalten. Die Leitung 9.1 und auch die Leitung 9.2 sind jeweils durch einen flexible ausgebildeten Schlauch 16 gebildet. Durch die flexible Anbindung der Luftkammern 8.1 und 8.2 an die Luftkanäle 7.1 und7.2 besteht die Möglichkeit, dass der Düsenträger 1 relativ zu den stationären Luftkanälen 7.1 Und 7.2 bewegbar ist.
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Die Luftkammern 8.2 an der Längsseite des Längsträgers 1.2 sowie die Anbindung der Luftkammern 8.2 an die Leitung 9.2 und den Luftkanal 7.2 ist identisch und nur spiegelsymmetrisch ausgeführt. Somit lässt sich eine Prozessluft zum Abziehen und Verstrecken von Filamentsträngen, die hier nicht dargestellt sind, zu beiden Seiten des Führungskanals 2 über die Längsspalte 5.1 und 5.2 einführen. Die Luftkanäle 7.1 und 7.2 sind hierzu mit einer hier nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden. Die Prozessluft wird mit einem Überdruck im Bereich von 0,5 bis 5 bar vorzugsweise in einen Bereich von 1 bis 3 bar Überdruck aus den Luftkanälen 7.1 und 7.2 bereitgestellt.
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Der Düsenträger 1 ist üblicherweise mit kurzem Abstand oberhalb eines hier nicht dargestellten Ablagebandes angeordnet. Das Ablageband weist eine Breite auf, die sich über die gesamte Länge der Düseneinrichtung 1 erstreckt. Die Länge des Düsenträgers 1 bestimmt somit eine Arbeitsbreite, in welchem ein Vlies auf dem Ablageband gebildet werden kann.
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Im Betrieb werden über den Fasereintritt 3 eine in Reihenanordnung gesponnene Filamentschar in dem Führungskanal 2 kontinuierlich eingezogen. Innerhalb des Führungskanals 2 werden die Filamente durch Prozessluft beschleunigt und gemeinsam durch den Faseraustritt 4 als ein Faserstrom ausgeblasen.
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Um bei der Luftzuführung eine intensive Vergleichmäßigung zu erhalten, besteht zusätzlich die Möglichkeit, zwischen den Luftkammern und den Lufteinlassdüsen eine zusätzliche Verteilkammer auszubilden. Hierzu ist in 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ablegen von Filamenten schematisch in einer Querschnittansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel in 3 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich an den Längsseiten der Längsträger 1.1 und 1.2 des Düsenträgers 1 jeweils eine Verteilkammer 15.1 und 15.2. Die Verteilkammer 15.1 ist sowohl mit den Auslassöffnungen 17 der Luftkammer 8.1 und gegenüberliegend mit den Lufteinlassdüsen 6.1 verbunden. Dementsprechend ist die Verteilkammer 15.2 zwischen den Auslassöffnungen 17 der Luftkammern 8.2 und den Lufteinlassdüsen 6.2 angeordnet. Die Verteilkammem 15.1 und 15.2 weisen jeweils mehrere Mittel auf, um eine Vergleichmäßigung der Luftströmung der Prozessluft zu erhalten. Hierbei sind die Lufteinlassdüsen 6.1 und 6.2 jeweils durch Düsenbohrungen ausgebildet. Die Düsenbohrungen der Lufteinlassdüsen 6.1 und 6.2 sind mit gleichmäßigem Abstand nebeneinander angeordnet und münden jeweils in die Längsspalte 5.1 und 5.2.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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