DE10254563A1 - Vorrichtung zum hydrodynamischen Verschlingen der Fasern einer Faserbahn - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das auf einem Endlosband zur Wasservernadelung ankommende voluminöse Vlies zwischen der Vernadelungstrommel und dem Band verdichtet und gleichzeitig von einem ersten Wasservorhang aus dem Düsenbalken genetzt wird, dessen Wasserstrahlen zunächst das Endlosband und dann die Faserbahn und letztlich die Vernadelungstrommel durchströmen. Dabei ist diesem ersten Endlosband ein zweites oberhalb zugeordnet, die im Arbeitsbereich konisch aufeinanderzu laufen und dabei die der Vernadelungstrommel zuzuführende Faserbahn vorverdichten. Die beiden Endlosbänder mit der dazwischen befindlichen Faserbahn werden mittels zweier Walzen gegen die Vernadelungstrommel gedrückt und gleichzeitig aufgrund eines zwischen den dicht zugeordneten Walzen angeordneten Düsenbalkens mit diesen Wasserstrahlen genetzt. Die Netzstelle ist nicht im Pressbereich der beiden aufeinander liegenden Endlosbänder gelegen, sondern in Transportrichtung der Faserbahn hinter dem Pressbereich, um das eine Endlosband von den daran haftenden Fasern freizuspülen und gleichzeitig die Faserbahn auf die Vernadelungstrommel ohne Längszug umzulenken.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum hydrodynamischen Verschlingen zum vorzugsweise bindemittelfreien Verfestigen der Fasern einer Faserbahn aus natürlichen und/oder künstlichen Fasern jeglicher Art, bestehend
- a) aus einem die Faserbahn unterstützenden ersten Endlosband, das zwischen mindesten zwei Walzen gespannt geführt und umgelenkt ist,
- b) einer zugeordneten Vernadelungstrommel, der über die Arbeitsbreite zumindest ein Düsenbalken achsparallel zugeordnet ist,
- c) zumindest einem weiteren Düsenbalken, dessen Wasserstrahlen gegen die Rückseite eines Endlosbandes und durch das Endlosband gegen die Faserbahn zumindest zum Netzen desselben gerichtet sind,
- d) dem ersten Endlosband ein zweites ebenfalls zwischen mindesten zwei Walzen gespannt geführtes Endlosband gegenläufig zugeordnet ist, dessen dem Arbeitstrum des ersten Endlosbandes gegenüber liegendes Arbeitstrum in der gleichen Richtung angetrieben umläuft wie das des ersten Endlosbandes,
- e) die beiden Arbeitstrums der beiden Endlosbänder in ihrer Längserstreckung konisch aufeinander zu gerichtet sind, so dass die auf dem Arbeitstrum des ersten Endlosbandes liegende Faserbahn zwischen den vorlaufenden Endlosbändern zunehmend verdichtet wird, bis zu einer quer über die Faserbahn verlaufenden zumindest Kompressionslinie, an der die Endlosbänder mit der dazwischen liegenden Faserbahn aneinander liegen,
- f) das erste oder zweite Endlosband von zwei Walzen gegen die Vernadelungstrommel des zweiten oder ersten Endlosbandes vorzugsweise auch zur stärkeren Umschlingung der Vernadelungstrommel von beiden Endlosbändern gedrückt ist und
- g) zwischen diesen beiden Walzen der Düsenbalken zur Netzung der Faserbahn gegen die zwischen den beiden Endlosbändern verdichtet gehaltene Faserbahn gerichtet ist.
- Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die
EP-A-0 859 076 bekannt. Sie hat den Vorteil, dass das auf einem Endlosband zur Wasservernadelung ankommende voluminöse Vlies zwischen der Vernadelungstrommel und dem Band verdichtet und gleichzeitig von einem ersten Wasservorhang aus dem Düsenbalken genetzt wird, dessen Wasserstrahlen zunächst das Endlosband und dann die Faserbahn und letztlich die Vernadelungstrommel durchströmen. Die Vorrichtung hat weiter den Vorteil, dass die voluminös vorlaufende Faserbahn zwischen den beiden Endlosbändern langsam zunehmend und mit gleichmäßigem Druck von oben und unten ohne Scherbeanspruchung verdichtet wird und erst dann, wenn sie zwischen den beiden Endlosbändern ggf. über eine längere Pressstrecke fest gehalten ist, genetzt wird. - Die bekannte Vorrichtung erfüllt bestens die Aufgabe des langsamen Komprimierens der aus losen untereinander nicht verfestigten Fasern bestehenden Faserbahn und auch der vorgeordneten Netzung im gepressten Zustand. Da die Faserbahn aber in diesem lockeren Zustand komprimiert und genetzt wird, verbleiben in dem komprimierenden Endlosband nach dem Netzen, jedenfalls nach dem Lösen von der weiter zu vernadelnden Faserbahn einzelne Fasern hängen, die das Band verschmutzen und letztendlich eine dauerhafte optimale Behandlung der folgenden Faserbahnlängen behindert. Es ist möglich, eine Reinigungseinrichtung dem freilaufenden Endlosband zuzuordnen, jedoch ist dieses aufwendig und kostenintensiv.
- Ausgehend von der anfangs genannten Vorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu finden, mit der die Reinigung des Endlosbandes von den Flusen von alleine bei der Behandlung erfolgt und gleichzeitig das Lösen der Faserbahn von dem Endlosband vorteilhaft beeinflusst wird.
- Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass h) der zwischen den das eine Endlosband führenden Walzen angeordnete Düsenbalken dort derart angeordnet und ausgerichtet ist, dass die Wasserstrahlen dieses Düsenbalkens die Faserbahn in Transportrichtung der Faserbahn erst hinter der Kompressionslinie oder -bereich treffen.
- Diese Anordnung des Düsenbalkens in dem Vorrichtungsgestell bewirkt die unverändert wirksame Netzung der gepressten Faserbahn, aber gleichzeitig wird die Faserbahn durch die Wasserstrahlen von dem pressenden Endlosband gelöst, die Faserbahn wird durch das netzende Wasser gegen die weiter transportierende Vernadelungstrommel gedrückt und gleichzeitig wird das Endlosband von evtl. ansonsten daran hängen bleibenden Fasern frei gespült und diese Fasern zurück in den Faserverband geführt.
- Die Faserbahn soll also dann nicht genetzt werden, wenn sie formschlüssig von beiden Endlosbändern gehalten ist, sondern erst kurz danach wenn sich die beiden Endlosbänder auf der Ober- und Unterseite voneinander weg bewegen. Die Ablöselinie der beiden Endlosbänder voneinander sollte nur wenige cm vor dem Treffpunkt der Wasserstrahlen liegen, etwa 20 bis 50 mm, um ein problemloses Netzen zu erzielen.
- Eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigt:
-
1 in der Seitenansicht aus einer größeren Anlage eine Kompaktier-Vernadelungseinrichtung, bei der eine Umlenkwalze des ersten Endlosbandes als Benetzungstrommel und gleichzeitig als Vernadelungstrommel ausgebildet ist, und das zweite Endlosband mit dem Netzungs-Düsenbalken oberhalb zugeordnet ist, -
2 eine Ausschnittvergrößerung von1 im Bereich der Netz- und Vernadelungstrommel und -
3 wiederum eine Ausschnittvergrößerung jetzt von2 im Bereich der Auftreffstelle der Wasserstrahlen and der Netzungsstelle. - In einem Rahmengestell
1 ist eine Kompaktier-Wasservernadelungseinrichtung mit nur einer Vernadelungstrommel2 dargestellt. Sie entspricht im wesentlichen der Offenbarung der1 nach derEP-A-0 859 076 . Diese Einheit ist normalerweise die erste Einheit einer größeren Wasservernadelungsanlage für eine lose Faserbahn, bei der sich also mehrere weitere Vernadelungstrommeln, die mäanderförmig umschlungen sind und womit dann die Faserbahn beidseitig bearbeitet wird, anschließen können. - Grundsätzlich besteht diese Einheit aus einem ersten Endlosband
3 , das über mehrere in einem Haltegestell4 drehbar angeordnete Walzen2 ,5 umgelenkt und gespannt gehalten ist. Auf dieses Endlosband läuft in Richtung des Pfeils6 eine zu vernadelnde zunächst voluminösere Faserbahn7 . Es kann auch eine Faserbahn sein, die zunächst keine Festigkeit hat und somit von einer nicht dargestellten Krempel direkt auf das Endlosband3 abgelegt wird. Die Walze2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als die Vernadelungstrommel ausgebildet. Dies bedeutet, dass sie im Durchmesser größer und als durchlässige Trommel ausgebildet ist, die zumindest an den Wasserauftreffstellen unter Saugzug (Pfeile8 ) gesetzt ist. - Dem ersten Endlosband
3 ist ein zweites Endlosband9 gegenläufig derart zugeordnet, dass das Arbeitstrum3' des ersten Endlosbandes 3 dem Arbeitstrum9' des zweiten Endlosbandes gegenüberliegt, dort die Trums3' ,9' in der gleichen Richtung umlaufen und in diesem Bereich konisch aufeinander zu laufen. Dies ist beim zweiten Endlosband9 wiederum durch mehrere Walzen10 –12' bewirkt, die an dem am Rahmengestell1 befestigten Haltegestell13 drehbar gelagert sind. - Zwei der Walzen des zweiten Endlosbandes
9 , nämlich die Walzen11 und12' , sind der Vernadelungstrommel2 des ersten Endlosbandes3 , unmittelbar zugeordnet. Das heißt, dass die Walzen11 und12' das gespannt geführte Endlosband9 gegen das Endlosband3 mit der Faserbahn7 und dann alles zusammen gegen die Vernadelungstrommel2 pressen. Dazu sind sie dicht beieinander angeordnet und lassen zwischen sich etwa nur soviel Platz, dass der Düsenbalken14 bis zum Endlosband9 vorgeschoben werden kann. Auf diese Weise ist die gelieferte und von dem Trum3' des Endlosbandes3 vorgetragene Faserbahn7 nicht nur zwischen den Endlosbänder3 und9 langsam verdichtet, sondern über die Strecke y zwischen den beiden Endlosbändern3 ,9 und dann im Bereich x an die Vernadelungstrommel2 gepresst. In diesem Presszustand wird die Faserbahn7 mittels des Wasserbalkens14 genässt und kann dann weiter vernadelt werden. - Im Ausführungsbeispiel nach
1 erfolgt dies gleich auf dieser Vernadelungstrommel 2, indem das Endlosband9 mittels der Walze12' nach oben abgeführt wird, somit die Oberseite der Faserbahn7 von dem Endlosband9 befreit ist. Der Vernadelungstrommel2 sind dann im Ablaufbereich der Trommel zwei Vernadelungs-Düsenbalken15 ,16 achsparallel zugeordnet, die für eine erste Verflechtung der Fasern sorgen. Unterstützt von dem Endlosband3 wird dann die Faserbahn weiterhin transportiert und an das weitere Behandlungsorgan17 abgegeben und damit auch vom Endlosband3 gelöst. - Das gleiche Prinzip ist beibehalten, wenn – wie in dem Ausführungsbeispiel nach
3 derEP-A-0 859 076 offenbart – die Vernadelungstrommel2 eine Umlenkwalze des zweiten Endlosbandes9 ist und die Faserbahn7 von dem ersten Endlosband3 her nach oben genetzt wird. - Die vorliegende
1 unterscheidet sich von der1 nach derEP-A 0 859 076 nur leicht durch Änderung der Anordnung der Umlenkwalze12' mit Bezug auf die Walze11 und/oder Vernadelungstrommel2 . Die genauere Anordnung geht aus der2 hervor. Bisher wurden beide Endlosbänder3 und9 mittels der Umlenkwalzen eine längere Strecke um die Vernadelungstrommel2 geführt und in etwa in der Mitte dieser Strecke mit den Wasserstahlen des Düsenbalkens14 genetzt. Diese Strecke ist gemäß2 verringert zum Pressbereich x, der selbstverständlich kurz hinter der Umlenkwalze11 beginnt, aber jetzt vor der Auftreffstelle der Wasserstrahlen18 endet. Die genaue Situation geht aus3 hervor. Durch Zurückverlagerung der Umlenkwalze12' löst sich das obere Endlosband9 eher von der Vernadelungstrommel2 , nämlich an der Linie19 , so dass der ursprüngliche Pressdruck beim Netzen mit den Wasserstrahlen18 nicht mehr auf die Faserbahn7 wirkt. Vor dem Netzen hebt sich das Endlosband9 von der Oberseite der Faserbahn leicht ab was zur Folge hat, dass die Faserbahn zwar noch beidseitig durch die Endlosbänder3 ,9 gehalten, aber nicht gepresst ist, die Wasserstrahlen werden die Faserbahn unverändert netzen, das Endlosband9 von daran hängenden Fasern befreien, diese Restfasern in den Faserverbund der Faserbahn7 zurückführen und letztlich die Faserbahn7 zur Vernadelungstrommel2 drücken, an diese abgeben, ohne das ein Längszug auf die Faserbahn7 entstehen kann. - Der Punkt der Netzung der zwischen den Endlosbändern
3 ,9 gehaltenen Faserbahn7 ist also außerhalb der Pressstrecke x gelegt, der Abstand vom Ende19 der Pressstrecke bis zum Auftreffen der Wasserstrahlen 18 vom Düsenbalken14 ist etwa 20 – 50 mm, vorzugsweise 30 mm bemessen. Selbstverständlich kann das Maß auch geringfügig von diesen Daten differieren.
Claims (3)
- Vorrichtung zum hydrodynamischen Verschlingen zum vorzugsweise bindemittelfreien Verfestigen der Fasern einer Faserbahn (
7 ) aus natürlichen und/oder künstlichen Fasern jeglicher Art, bestehend a) aus einem die Faserbahn (7 ) unterstützenden ersten Endlosband (3 }, das zwischen mindesten zwei Walzen (2 ,5 ) gespannt geführt und umgelenkt ist, b) einer zugeordneten Vernadelungstrommel (2 ), der über die Arbeitsbreite zumindest ein Düsenbalken (15 –16 ) achsparallel zugeordnet ist, c) zumindest einem weiteren Düsenbalken (14 ), dessen Wasserstrahlen gegen die Rückseite eines Endlosbandes (9 ) und durch das Endlosband (9 ) gegen die Faserbahn (7 ) zumindest zum Netzen desselben gerichtet sind, d) dem ersten Endlosband (3 ) ein zweites ebenfalls zwischen mindesten zwei Walzen gespannt geführtes Endlosband (9 ) gegenläufig zugeordnet ist, dessen dem Arbeitstram (3' ) des ersten Endlosbandes (3 ) gegenüber liegendes Arbeitstram (9' ) in der gleichen Richtung angetrieben umläuft wie das des ersten Endlosbandes (3 ), e) die beiden Arbeitstrams (3' ,9' ) der beiden Endiosbänder (3 ,9 ) in ihrer Längserstreckung konisch aufeinander zu gerichtet sind, so dass die auf dem Arbeitstram (3' ) des ersten Endlosbandes (3 ) liegende Faserbahn (7 ) zwischen den vorlaufenden Endlosbändern (3 ,9 ) zunehmend verdichtet wird, bis zu einer quer über die Faserbahn verlaufenden zumindest Kompressionslinie, an der die Endlosbänder mit der dazwischen liegenden Faserbahn aneinander liegen, f) das erste oder zweite Endlosband (9 ) von zwei Walzen (11 ,12 ;11 12' ) gegen die Vernadelungstrommel (2 ) des zweiten oder ersten Endlosbandes (3 ) vorzugsweise auch zur stärkeren Umschlingung der Vernadelungstrommel (2 ) von beiden Endlosbändern (3 ,9 ) gedrückt ist und g) zwischen diesen beiden Walzen (11 ,12 ;11 ,12' ) der Düsenbalken (14 ) zur Netzung der Faserbahn (7 ) gegen die zwischen den beiden Endlosbändern (3 ,9 ) verdichtet gehaltene Faserbahn (7 ) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass h) der zwischen den das eine Endlosband (9 ) führenden Walzen (11 ,12' ) dort angeordnete Düsenbalken (14 ) derart angeordnet und ausgerichtet ist, dass die Wasserstrahlen (18 ) dieses Düsenbalkens (14 ) die Faserbahn (7 ) in Transportrichtung (6 ) der Faserbahn (7 ) erst hinter der Kompressionslinie oder -bereich (x) treffen. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den das eine Endlosband (
9 ) führenden Walzen (11 ,12' ) angeordnete Düsenbalken (14 ) derart angeordnet ist, dass die Auftrefflinie der Wasserstrahlen (18 ) in dem Bereich liegt, in dem die beiden mittels der beiden Walzen (11 ,12' ) aufeinander zu geführten Endlosbänder (3 ,9 ) wieder durch zwei weitere Walzen (12' ,2 ) od. dgl. voneinander weg geführt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den das eine Endlosband (
9 ) führenden Walzen (11 ,12' ) angeordnete Düsenbalken (14 ) derart angeordnet ist, dass die Auftrefflinie der Wasserstrahlen (18 ) etwa 10 bis 50 mm, vorzugsweise 30 mm, hinter der Kompressionslinie oder hinter dem Ende des Kompressionsbereiches (x) angeordnet ist.
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