DE1460435B2

DE1460435B2 - METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS INTRODUCTION OF A LIQUID IN A RUNNING STAPLE FIBER BODY

Info

Publication number: DE1460435B2
Application number: DE1965P0037070
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pavena Ag, Basel (Schweiz)
Priority date: 1964-08-24
Filing date: 1965-06-18
Publication date: 1977-03-24
Also published as: BE668390A; NO123120B; AT265182B; DE1460435A1; BR6572478D0; NL6508787A; GB1111852A; US3426389A; CH1105064A4; ES316110A1; FR1455308A; NL149243B; CH426704A; FI43172B; SE308286B

Description

eine zumindest teilweise in dieser Führungsöffnung angeordnete Flüssigkeitszuleitung, deren Austrittsöffnung koaxial im Bereich des unteren Endes der Führungsöffnung gelegen ist, und zumindest ein nachfolgendes, von der Führungsöffnung in einem Abstand angeordnetes Scheibenpaar mit seitlichen Abdeckplatten aufweist. Diese Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß eine den Stapelfaserverband allseitig umfassende, unmittelbar vor der Druckzone angeordnete Zusammenfaß-Einrichtung vor dem Scheibenpaar vorgesehen ist, deren oberer Rand einen Abstand vom unteren Rand der Führungsöffnung aufweist, der gleich ist der faserführungsfreien Länge und kleiner ist als die maximale Stapellänge des Fasermaterials. Aufgrund dieser Ausbil- > s dung wird einerseits ein zuverlässiger Halt des Faserverbandes auch während der Freigabe beim Flüssigkeitsdurchtritt erzielt; andererseits kann eine hohe spezifische Flächenpressung von bis zu 200 kg/cm² mit geringem konstruktiven Aufwand aufgebaut werden. Die Anwendung derart hoher spezifischer Flächenpressungen ist deswegen vorteilhaft, weil hierdurch die Fasern des unter Druck gesetzten Faserverbandes geschont werden.has a liquid feed line at least partially arranged in this guide opening, the outlet opening of which is located coaxially in the area of the lower end of the guide opening, and at least one subsequent pair of disks with lateral cover plates spaced from the guide opening. According to the invention, this device is characterized in that a summarizing device which encompasses the staple fiber structure on all sides and is arranged immediately in front of the pressure zone is provided in front of the pair of discs, the upper edge of which is at a distance from the lower edge of the guide opening which is equal to the length free from the fiber guide and is less than the maximum staple length of the fiber material. Because of this formation, a reliable hold of the fiber structure is achieved on the one hand, even during the release when the liquid passes through; on the other hand, a high specific surface pressure of up to 200 kg / cm ² can be built up with little structural effort. The use of such high specific surface pressures is advantageous because it protects the fibers of the pressurized fiber structure.

Der Zusammenhalt des Faserverbandes wird noch weiter dadurch erhöht, daß die Länge vom unteren Rand der Faserführungsöffnung kleiner als die mittlere Stapellänge des Fasermaterials ist.The cohesion of the fiber structure is further increased by the fact that the length of the lower Edge of the fiber guide opening is smaller than the mean staple length of the fiber material.

Die Zusammenfaß-Einrichtung ist im einfachsten Fall durch einen sich auf die Scheibendicke verjüngenden jo Trichter gebildet.In the simplest case, the summarizing device is provided by a jo which tapers to the thickness of the slice Funnel formed.

Sie kann jedoch vorzugsweise auch aus den Scheiben und den seitlichen Abdeckungen gebildet sein, die auf der den Scheiben zugewandten Seiten je eine Ausnehmung besitzen, die an den durch die Scheiben gebildeten konvergierenden Raum anschließt und sich diesem entsprechend verjüngt.However, it can preferably also be formed from the panes and the side covers, which on the sides facing the panes each have a recess, which on the through the panes formed converging space adjoins and tapers this accordingly.

Zweckmäßig sind gegeneinandergedrückte Scheiben vorgesehen, die am Umfang einen elastischen Belag aufweisen. Die Flüssigkeitszuleitung reicht vorzugsweise in den die Flüssigkeitsaustrittszone bestimmenden Bereich der faserführungsfreien Länge hinein.Disks pressed against one another are expediently provided, which have an elastic covering on the circumference exhibit. The liquid feed line preferably extends into the one which defines the liquid outlet zone In the area of the fiber guide-free length.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below, for example, with reference to the drawing; in this shows

F i g. 1 schematisch die Umwandlung eines vliesförmigen Faserverbandes in einen rohrförmigen Stapelfaserverband, F i g. 1 schematically shows the conversion of a nonwoven fiber structure into a tubular staple fiber structure,

Fig.2 schematisch die Zusammenfassung einer Mehrzahl einzelner stabförmiger Faserverbände zu einem einzigen Faserverband von rohrförmigem Querschnitt, 2 schematically shows the combination of a plurality of individual rod-shaped fiber structures a single fiber structure with a tubular cross-section,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen einer Flüssigkeit in einen laufenden Stapelfaserverband, F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 3,F i g. 3 is a partially sectioned side view of a preferred embodiment of one according to the invention Device for the continuous introduction of a liquid into a running staple fiber strand, F i g. 4 shows a section along line IV-IV in FIG. 3,

F i g. 5 eine Draufsicht eines konventionellen Kalanderwalzenpaares, F i g. 5 is a plan view of a conventional pair of calender rolls;

F i g. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in F i g. 3, dieF i g. 6 shows a section along line VI-VI in FIG. 3 that

F i g. 7 und 8 schematische Seitenansichten der Druckzone bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die dazugehörigen Druckverteilungsdiagramme undF i g. 7 and 8 are schematic side views of the pressure zone in the device according to the invention as well as the associated pressure distribution diagrams and

Fig.9 eine perspektivische Ansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen <>5 Vorrichtung.Fig. 9 is a perspective view of another advantageous embodiment of the <> 5 according to the invention Contraption.

Nach F i g. 1 wird ein zusammenhängender vliesförmiger Stapelfaserverband 1 in an sich bekannter Weise in einen rohrförmigen Stapelfaserverband 2 umgeformt. Nach F i g. 2 kann ein solcher Stapelfaserverband 2' auch durch kreisförmiges Aneinanderlegen von einer Anzahl einzelner stabförmiger Stapelfaserverbände, 3 gebildet werden. Der rohrförmige Stapelfaserverband 2 bzw. 2' wird nach F i g. 3 einer innen und außen stützenden Führungszone A zugeführt, die aus einem Trichter 4 und einer ihn koaxial durchgreifenden Flüssigkeitszuleitung 5 besteht. Der Innendurchmesser des Trichters 4 und der Außendurchmesser der Flüssigkeitszuleitung 5 sind so gewählt, daß ein für den Durchtritt des rohrförmigen Stapelfaserverbandes 2 genügender Durchgangskanal verbleibt. Die Wandstärke des rohrförmigen Stapelfaserverbandes 2 wird so gewählt, daß dieser Kanal ausgefüllt wird, d. h. es erfolgt eine allseitig satte Führung des durchlaufenden Stapelfaserverbandes 2.According to FIG. 1, a coherent, non-woven staple fiber structure 1 is formed into a tubular staple fiber structure 2 in a manner known per se. According to FIG. 2, such a staple fiber bundle 2 ′ can also be formed by placing a number of individual rod-shaped staple fiber bundles 3 next to one another in a circle. The tubular staple fiber strand 2 or 2 'is shown in FIG. 3 is fed to a guide zone A which supports inside and outside and which consists of a funnel 4 and a liquid feed line 5 extending through it coaxially. The inside diameter of the funnel 4 and the outside diameter of the liquid feed line 5 are selected so that a through-channel sufficient for the passage of the tubular staple fiber structure 2 remains. The wall thickness of the tubular staple fiber bundle 2 is selected so that this channel is filled, that is, the continuous staple fiber bundle 2 is guided smoothly on all sides.

Nach Verlassen der Führungszone A erfolgt das Einführen von Behandlungsflüssigkeit unter etwa 0,2 bis 0,4 atü Überdruck und Überschuß. Ein Rückfließen durch den Trichter 4 ist durch die erwähnte satte, abdichtende Führung des durchlaufenden Stapelfaserverbandes 2 durch den Trichter 4 und die Flüssigkeitszuleitung 5 verhindert. Die Flüssigkeitszuleitung 5 reicht über die Führungszone A hinaus.After leaving the guide zone A , the treatment liquid is introduced under approximately 0.2 to 0.4 atmospheric pressure and excess. A backflow through the funnel 4 is prevented by the aforementioned full, sealing guidance of the staple fiber strand 2 running through the funnel 4 and the liquid feed line 5. The liquid feed line 5 extends beyond the guide zone A.

Anschließend wird der Stapelfaserverband 2 in einer Freizone B längs seines Umfanges allseitig, d. h. sowohl innen als auch außen, freigegeben, was der unter Überdruck eingeführten Flüssigkeit gestattet, durch den Stapelfaserverband 2 hindurch im übrigen vollkommen ungehindert radial nach außen zu treten. Die Wahl des Überdruckes hängt in erster Linie von der Kompaktheit des Stapelfaserverbandes 2, von der Wandstärke des Stapelfaserverbandes 2 und der Flüssigkeitsüberschußmenge ab. Die Länge der Freizone B ist kleiner als die maximale Stapellänge des behandelten Fasermaterials und wird bevorzugt kleiner als die mittlere Stapellänge gewählt.The staple fiber strand 2 is then released on all sides, ie both inside and outside, in a free zone B along its circumference, which allows the liquid introduced under excess pressure to pass radially outward through the staple fiber strand 2 completely unhindered. The choice of the overpressure depends primarily on the compactness of the staple fiber bundle 2, the wall thickness of the staple fiber bundle 2 and the amount of excess liquid. The length of the free zone B is smaller than the maximum staple length of the treated fiber material and is preferably chosen to be smaller than the mean staple length.

In der Freizone B ist der Stapelfaserverband 2 regelrecht in die Flüssigkeit eingebettet. Nach Passieren der Freizone B gelangt der rohrförmige Faserverband 2 in eine durch einen sich auf den Durchmesser d verjüngenden Trichter 6 gebildete Zusammenfaßzone C₁ in der der rohrförmige Stapelfaserverband 2 in die Form eines kompakten Bandes 7 (F i g. 4) übergeht. Die noch im Innern des rohrförmigen Stapelfaserverbandes 2 befindliche Flüssigkeit wird hier entgegen dem Materialfluß in die Freizone B zurückgedrängt, wo sie radial austritt.In the free zone B , the staple fiber strand 2 is literally embedded in the liquid. After passing through the free zone B , the tubular fiber structure 2 arrives in a _{gathering zone C 1} formed by a funnel 6 that tapers to diameter d, in which the tubular staple fiber structure 2 merges into a compact band 7 (FIG. 4). The liquid still inside the tubular staple fiber structure 2 is pushed back against the flow of material into the free zone B , where it exits radially.

Der größte Durchmesser d des gebildeten, kompakten, annähernd kreisförmigen Faserbandquerschnitts entspricht beim Austritt aus dem Trichter 6 höchstens der Breite b der das Band 7 abziehenden, schmalen, gegeneinandergepreßten Scheiben 8,9, d. h. d ^ b. Die an sich bekannte Belastungseinrichtung für die Scheibenwellen ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Durch Führung des rohrförmigen Faserverbandes 2 in zwei benachbarten Zonen A und C bilden die Fasern gleichsam einen kompakten Filterschlauch, durch den in der Freizone B Flüssigkeit unter Überdruck allseitig und gleichmäßig durchgepreßt wird.The largest diameter d of the formed, compact, approximately circular sliver cross-section corresponds at most to the width b of the narrow, pressed disks 8, 9, which are pressed against one another , when exiting the funnel 6, ie d ^ b. The known loading device for the disk shafts is not shown for the sake of simplicity. By guiding the tubular fiber structure 2 in two adjacent zones A and C , the fibers form, as it were, a compact filter hose, through which liquid is pressed through uniformly on all sides in the free zone B under excess pressure.

Das Faserband 7 wird nun in die aus den schmalen Scheiben 8, 9 und den seitlichen Abdeckplatten 10, It gebildete Druckzone D geführt, in der auf hydrodynamische Weise ein sehr hoher Druck aufgebaut wird, so daß eine mittlere spezifische Pressung von bis zu etwa 200 kg/cm² erreicht wird. Wie aus F i g. 7 und 8 ersichtlich, hängt diese spezifische Flächenpressung bei The sliver 7 is now guided into the pressure zone D formed from the narrow disks 8, 9 and the side cover plates 10, It, in which a very high pressure is built up in a hydrodynamic manner, so that an average specific pressure of up to about 200 kg / cm ^{2 is} reached. As shown in FIG. 7 and 8, this specific surface pressure is attached

einer angenommenen Belastung der Scheiben 8, 9 von der Länge der elastischen Deformation (Abplattung) derselben in der Druckzone D, D' ab. Die Länge h ist z. B. durch die Anbringung eines elastischen Belages 12 auf den Scheiben erheblich vergrößert und die spezifische Flächenpressung P\ reduziert worden gegenüber einer mit kleinerer Länge I₂ erzeugten, höheren spezifischen Flächenpressung P₂. Die kleinere Länge I₂ entsteht bei Verwendung von starren Scheiben 8, 9, die z. B. aus Stahl oder verschleißfesten Kunststoffen gefertigt sind. Im ersteren Fall (F i g. 7) entstehen bei gleicher Belastung Bänder 7 mit hohem, im zweiten (F i g. 8) solche mit geringerem Feuchtigkeitsgehalt.an assumed loading of the disks 8, 9 on the length of the elastic deformation (flattening) of the same in the pressure zone D, D ' . The length h is z. B. significantly increased on the discs by the attachment of an elastic pad 12 and the specific surface pressure P \ been reduced to a smaller generated with length I _2, higher specific surface pressure _P2. The smaller length I ₂ arises when using rigid disks 8, 9, the z. B. are made of steel or wear-resistant plastics. In the first case (FIG. 7), with the same load, tapes 7 with a high moisture content and in the second (FIG. 8) tapes with a lower moisture content are produced.

Gegenüber konventionellen glatten Kalanderwalzen 13 (Fig.5) von großer Länge, bei denen der Faserverband 14 durch senkrecht zur Kalanderwalzenachse wirkende Kräfte flachgedrückt wird und sich die seitlich abgequetschte Flüssigkeit 15 ansammelt, die nach dem Verlassen der Klemmlinie auf dem Faserverband 14 hängenbleibt und wieder in dieses eindringt, wodurch sich eine unhomogene Flüssigkeitsverteilung ergibt, wird nach der Erfindung (F i g. 4) durch die in der Druckzone D allseitig einwirkenden Kräfte eine vollständige Homogenität der Flüssigkeitsverteilung erzielt.Compared to conventional smooth calender rolls 13 (Fig. 5) of great length, in which the fiber structure 14 is flattened by forces acting perpendicular to the calender roll axis and the laterally squeezed liquid 15 collects, which remains on the fiber structure 14 after leaving the nip line and then back in this penetrates, resulting in an inhomogeneous distribution of the liquid, according to the invention (FIG. 4), the forces acting on all sides in the pressure zone D achieve complete homogeneity of the liquid distribution.

Eine Variante der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung ist in F i g. 5 gezeigt. Die Führungszone A \ die Freizone B' und die Druckzone D' sind unverändert geblieben. Das Zusammenfassen der rohrförmigen Faserschicht 2' (strichpunktiert gezeichnet) übernimmt beidseitig der Scheiben 17, 18 eine gegen die Scheiben sich öffnende Ausnehmung 19, die in den seitlichen Abdeckungen 20 (nur die hintere ist eingezeichnet) eingelassen ist und die an den durch die Scheiben 17, 18 gebildeten konvergierenden Raum anschließt und sich entsprechend diesem verjüngt. Die längs des Umfangs allseitige Zusammenfassung in der Zusammenfaßzone C erfolgt hier einerseits durch die beiden gegenüberliegend angeordneten Ausnehmungen 19 und andererseits durch die beiden Scheiben 17, 18. Bei dieser Ausführungsform besteht die Zusammenfaßzone (C) und Druckzone (D') — abgesehen von den Scheiben 17, 18 — aus nur zwei Elementen, nämlich den beiden seitlichen Abdeckungen 20. Die Ausnehmung 19 reicht bis an die Druckz&ne D'heran.A variant of the in FIG. The device shown in FIG. 3 is shown in FIG. 5 shown. The guide zone A \ the free zone B ' and the pressure zone D' have remained unchanged. The combination of the tubular fiber layer 2 '(shown in dash-dotted lines) is performed on both sides of the panes 17, 18 by a recess 19 opening towards the panes, which is embedded in the side covers 20 (only the rear one is drawn) and which is attached to the panes 17 , 18 formed converging space adjoins and tapers accordingly. The combination on all sides along the circumference in the summarizing zone C takes place here on the one hand by the two oppositely arranged recesses 19 and on the other hand by the two disks 17, 18. In this embodiment there is the summarizing zone (C) and pressure zone (D ') - apart from the disks 17, 18 - from only two elements, namely the two side covers 20. The recess 19 extends to the printing zone D'heran.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for continuously introducing a liquid into a running staple fiber structure, in which it is combined in a tubular shape in a guide zone and the excess liquid is then introduced from the inside under excess pressure and pressed through to the outside, and the staple fiber structure is removed from the excess liquid in a laterally closed pressure zone is freed by squeezing, compacted, shaped and smoothed, characterized in that, after leaving the guide zone (A, A '), the staple fiber strand having a certain maximum staple length is released on the outer and inner circumference in a free zone (B, B') over a length which is shorter than the maximum staple length of the fiber material and along which the excess liquid exits and flows off radially, and that the fiber layer is then combined into a compact fiber band by guiding it on all sides and immediately afterwards in the pressure zone (D, D ') on all sides ig a hydrodynamically built-up surface pressure is exerted.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a guide opening for the tubular combination of the fiber structure, a liquid feed line at least partially arranged in this guide opening, the outlet opening of which is located coaxially in the region of the lower end of the guide opening and at least one subsequent one from the guide opening A pair of disks arranged at a distance with lateral cover plates, characterized in that a gathering device which surrounds the staple fiber structure (2, 2 ') on all sides and is arranged immediately in front of the pressure zone (D, D') is provided in front of the pair of disks (8, 9; 17, 18) is, the upper edge of which is at a distance from the lower edge of the guide opening which is equal to the length of the free zone (B, B ') free of fiber guides and is smaller than the maximum staple length of the fiber material.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the length of the free zone (B, B ') is smaller than the mean stack length of the fiber material.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the summarizing device by a funnel (6) tapering to the slice thickness is formed.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the summarizing device from the Discs (17, 18) and the side covers (20) is formed on the the discs (17, 18) facing sides each have a recess (19), which on the through the discs (17, 18) formed converging space adjoins and tapers this accordingly.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that discs pressed against one another (8, 9 or 17, 18) are provided, which have an elastic covering (12) on the circumference.

7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the liquid feed line (5) extends into the region of the free zone (B, B ') which defines the liquid outlet zone.

The invention relates to a method for continuously introducing a liquid into a running one Staple fiber bandage, in which this is combined in a tubular shape in a guide zone and the liquid then introduced under excess pressure from the inside and pressed through to the outside and the Staple fiber bandage when peeling off in a laterally closed pressure zone from the excess Liquid is freed by squeezing, compacted, shaped and smoothed.

In a known method of this type (BE-PS 6 46 798) is a following the guide zone Guide surface, e.g. B. in the form of a spiral, which the continuous fiber structure on all sides supported to dissolve the fiber structure by the treatment liquid flowing from the inside to the outside to avoid. It is true that the fiber structure becomes during the passage through the guide zone and the baffle to some extent summarized and supported; then runs however, the fiber structure is more or less free to the adjoining one, which forms a pinch gap Pair of rollers, which is formed by laterally provided with cover plates disks. The free run of the Sliver in front of the pressure zone has the consequence that it is squeezed against the direction of travel of the fiber structure Liquid can escape to the outside at the disc jackets, as the liquid enters the path of the selects least resistance. Because of these circumstances and the touch of the fiber structure through a counter hold while the liquid is being pressed through can still lead to certain inhomogeneities the liquid distribution across the fiber structure.

The invention is therefore based on the object of creating a method of the type mentioned at the beginning, by the homogeneity of the liquid impregnation compared to the method mentioned at the beginning will be further improved.

To solve this problem, the invention provides that after leaving the guide zone, the staple fiber structure having a certain maximum staple length is released on the outer and inner circumference over a length which is shorter than the maximum staple length of the fiber material and along which the excess liquid exits radially and freely flows away, and that the fiber layer is then combined to form a compact fiber sliver by guiding it on all sides and immediately thereafter a hydrodynamically built-up surface pressure is exerted on all sides in the pressure zone. Because of the length of the release of the staple fiber structure from any counter-hold, prescribed according to the invention, a disintegration of the fiber structure due to the liquid pressed through is avoided in spite of the lack of support. Due to the special design and arrangement of the pressure zone, a high specific surface pressure of up to 200 kg / cm ² can be generated with little structural effort. The unhindered exit of the liquid from the fiber structure in connection with the hydrodynamically built-up high surface pressure results in a significantly improved homogeneity of the liquid impregnation.

The invention also has an apparatus for carrying out the method according to the invention for Object, soft a guide opening for the tubular combination of the staple fiber structure,