DE1807411B2 - Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen eines zerfaserten Fasermaterials auf eine Faserschicht-Formgebungsfläche - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen eines zerfaserten Fasermaterials auf eine Faserschicht-Formgebungsfläche, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse mit einer der Formgebungsfläche gegenüberliegenden perforierten Wandung, eine Zufuhrleitung für einen schwebende Fasern enthaltenden Gasstrom sowie ein Rührwerk aufweist, dessen rotierende Flügel sich in einem geringen Abstand über die perforierte Wandung hinwegbewegen.

Die Vorrichtung ist insbesondere dafür vorgesehen, Faserbögen oder -bahnen herzustellen, die durch Zuschneiden, Prägen, Walzen od. dgl. in textil- oder papierartige Erzeugnisse weiterverarbeitet werden. Es ist wichtig, daß solche Erzeugnisse so gleichförmig wie möglich sind, und es ist deshalb wesentlich, daß Faserklumpen bei der Herstellung derartiger Bögen oder Bahnen vermieden werden.

Es ist bekannt, Fasermaterialien wie z. B. Zellulosepulpe in einer Hammermühle zu zerfasern und einen von der Hammermühle abgehenden Gasstrom, der in der Schwebe gehaltene Fasern enthält, durch Leitungen einem Schacht zuzuführen, der über einer Formgebungsbahn angeordnet ist. Die Luft, die die Fasern dem Schacht zuführt, wird mittels eines Absauggehäuses, das unter der Bahn angeordnet ist, durch die Formgebungsbahn hindurchgeleitet, so daß sich auf der Bahn eine Faserschicht bildet.

Die in der Hammermühle gebildeten, auseinandergetrennten schwebenden Fasern, insbesondere kurze Pflanzenfasern, neigen jedoch dazu, sich zu verwickeln und zu verklumpen, wenn sie sich während des Transportes durch die Leitungen in der Luftsuspension einander berühren. Ferner entsteht eine Neigung zur Flokkenbildung, wenn zur Erzielung einer hohen Produktionsrate ein hoher Fasergehalt in der Luft angewendet wird. Auch das Aufprallen von schwebenden Fasern auf Rohrwandungen bei geraden Strecken und bei Bögen vergrößert die Verklumpung. Infolgedessen werden anstatt oder zusammen mit einzelnen Fasern Klumpen oder Knäuel von Fasern auf der Faserschicht-Formgebungsfläche abgelagert, und es entsteht ein nicht gleichförmiges Erzeugnis. Um die Bildung von Klumpen oder Knäuel während des Transportes von Fasern von der Hammermühle zu der Faserschicht-Formgebungsfläche zu vermeiden, hat man versucht, die Hammermühle in geringem Abstand über der Faserschicht-Formsebungsbahn anzuordnen. Hierbei stört jedoch der von den Hämmern der Hammermühle erzeugte Luftstrom die Regelmäßigkeit der auf der Faserschicht-Formgebungsbahn abgelagerten Faserschicht.

Aus der US-PS 31 77 275 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der zerkleinertes Fasermaterial innerhalb eines Gehäuses in einen rotierenden Verteiler herunterrieselt, der das Fasermaterial zerschitdJem soll, damit es in einem verteilteren Strom auf die Formgebungsfläche herunterfällt, welche sich an der offenen Unterseite des Gehäuses befindet Wegen des kleinen Arbeitskreisdurchmessers und des großen Abstandes des Verteilers von der Formgebungsfläche kann keine gleichmäßige Verteilung der Fasern auf der Formgebungsfläche erreicht werden, und auftretende Klumpenbildung werden bei dieser Vorrichtung nicht von der Formgebungsfläche ferngehalten. Aus der US-PS 27 51 633 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das Fasermaterial einem Gehäuse zugeführt wird, dessen gekrümmte, zylinderförmige Wandung als eine der Formgebungsfläche gegenüberliegende Siebfläche ausgebildet ist, und bei der in dem Gehäuse Rührorgane um eine parallel zu dieser Siebfläche, d. h. parallel zu deren Krümmungsachse, sich erstreckende Achse rotieren. Hier legen die Fasern, nachdem sie die Siebfläche passiert haben, verschieden lange Strecken zurück, bevor sie an die ebene Formgebungsfläche gelangen, und können auf dem Weg von der gekrümmten Siebfläche bis zu der ebenen Formgebungsfläche Faserklumpen entstehen. Die Rotation der Rührorgane um die zur gekrümmten Siebfläche parallele Achse kann Streifenbildungen in dem Erzeugnis zur Folge haben.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Faserklumpen oder Faserknäuel in der auf der Formgebungsfläche gebildeten Faserschicht zu vermeiden und eine gleichmäßige, streifenfreie Faserschicht zu erhalten.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Wandung von einer im wesentlichen ebenflächig ausgebildeten und im wesentlichen planparaiiel zu der ebenen Formgebungsfläche sich erstreckenden Gehäusebodenwand gebildet wird, wobei dicht an der Innenseite dieser ebenen perforierten Bodenwand Rührwerksflügel um eine senkrecht zu der Bodenwand stehende Achse rotieren. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Faserklumpen oder -knäuel, die durch die Zufuhrleitung in das Gehäuse gelangen, oder in dem Gehäuse entstehende Klumpen oder Knäuel einer Zermahlbehandlung

zwischen der perforierten Bodenwand und den rotierenden Flügeln unterworfen. Diese Behandlung bewirkt, daß sich Klumpen oder Knäuel auflösen und daß die Größe solcher Teile von Fasermaterial, die in der Hammermühle nicht genügend entwirrt worden sind, verringert wird. Durch geeignete Bemessung der Größe der Löcher und der Größe der gesamten Durchtrittsfläche der perforierten Bodenwand sowie des Abstandes zwischen den Flügeln und der perforierten Bodenwand kann die Feinheit des durch die Bodenwand hindurchtretenden Produktes und die Produktionsrate bestimmt werden. Mit den kurzen und gleich langen Strecken zwischen der perforierten Bodenwand und der Formgebungsfläche für alle Fasern werden Kiumpenbildungen auf diesen Strecken vor dem Auftreffen der Fasern auf die Formgebungsfläche vermieden. Mit den um eine senkrecht zur Bodenwand stehende Achse rotierenden Rührwerksflügeln werden Streifenbildungen in dem Erzeugnis vermieden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung besteht darin, daß das Rührwerk eine Hauptwelle aufweist, die wenigstens zwei Hilfswellen trägt, von denen jede an ihrem oberen Ende ein Rad aufweist, welches mit einem an der Deckelwand des Gehäuses angeordneten Ring in Eingriff steht, und an ihrem unteren Ende eine Mehrzahl von Flügeln besitzt.

Mit einem solchen Rührwerk wird eine sehr gleichförmige Verteilung der Fasern über die Faserschicht-Formgebungsfläche erreicht. Diese Bauweise ermöglicht auch die Verwendung eines einzigen Motors zum Antrieb der beiden Flügelräder. Die perforierte Bodenwand hat vorzugsweise die Form eines Siebes.

In manchen Fällen können sich Faserklumpen — sogenannte Fischaugen — in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden. Derartige Klumpen können sich um Materialstücke aufbauen, die nicht vollständig entwirrt worden sind, bevor sie in das Gehäuse eingebracht werden, oder können sich in dem Gehäuse selber aus zusammenheftenden einzelnen Fasern bilden.

Wenn das Rührwerk diese Klumpen nicht vollständig entwirren kann, tritt eine allmähliche Ansammlung in dem Gehäuse ein. Diese Faserklumpen können es zunehmend verhindern, die gewünschte gleichmäßige Verteiluni; von Fasern über die Faserschicht-Formgebungsfläche zu erhalten, und verursachen, daß die Vorrichtung in Zeitabständen stillgesetzt werden muß, um die Faserklumpen zu entfernen.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, kann die Seitenwand des Gehäuses in der N3he der siebförmigen Bodenwand einen schmalen Schlitz aufweisen und kann an diesem Schlitz im Innern des Gehäuses eine an eine Druckluftquelle angeschlossene Luftdüse derart angeordnet sein, daß der von ihr erzeugte Luftstrom durch den Schlitz nach außen abströmt.

Faserklumpen, die zugeführt worden sind oder sich auf dem Sieb gebildet haben, kreisen auf dem Sieb umher, wenn sie der Einwirkung des Rührwerks ausgesetzt werden. Beim Herumkreisen auf dem Sieb passieren die Klumpen letztlich einmal den Schlitz, wo sie der Einwirkung des Luftstromes der an dem Schlitz angeordneten Luftdüsc ausgesetzt werden. Dadurch wird dann bewirkt, daß die Klumpen aus dem Gehäuse herausgeblasen werden.

Da der Bereich, in dem dieser Luftstrom wirksam ist, begrenzt ist, hat dieser Luftstrom keine nachteilige Auswirkung auf die Bewegung der Fasern durch das Sieb hindurch oder auf die anderen Fasern in dem Gehäuse.

Bei Verwendung einer Vorrichtung mit einem in seiner Höhe einstellbaren Schlitz kann ein größerer oder kleinerer Betrag von Klumpen auf dem Sieb aus dem Gehäuse entfernt werden. Der Schlitz kann über eine Leitung mit einer Einrichtung zum Entwirren von Faserklumpen in Verbindung stehen, aus welcher die Fasern im Kreislauf in das Gehäuse zurückgeführt werden können.

Die Einrichtung zum Entwirren von Klumpen besteht zweckmäßigerweise aus einem Behälter, der eine oder mehrere an eine Druckluftquelle angeschlossene Luftdüsen aufweist Mit Hilfe des oder der von den Düsen erzeugten Luftströme können die Faserklumpen einer kräftigen Durchwirbelung und schraubenlinienförmigen Bewegung unterworfen werden, wodurch die Klumpen in einzelne Fasern auseinandergetrennt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Erläuterung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und zwar zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen horizontalen Schnitt nach der Linie 11- II in Fig. 1.

In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Verteiler, der aus einem zylindrischen Oberteil 2 und einem abnehmbaren Unterteil 3 besteht, dessen Boden die Form eines Siebes 4 hat. Der Verteiler 1 ist über einer gasdurchlässigen Formgebungsfläche 5, wie z. B. einem Gewebe, angeordnet, welche unter dem Verteiler 1 entlang bewegt wird.

Unter der Faserschicht-Formgebungsfläche 5 ist ein Absauggehäuse 6 angeordnet Dieses Absaugegehäuse ist an eine Saugleitung 7 angeschlossen.

Der Verteiler 1 besitzt ein Planetenrührwerk, das eine senkrechte Hauptwelle 8 aufweist, welche an der Oberseite des Verteilers mittels eines Lagers 9 gelagert ist. An der Hauptwelle 8 sind zwei Träger 10 befestigt, an deren Enden Lager 11 für zwei Hilfswellen 12 angeordnet sind, von denen jede an ihrem unteren Ende vier kreuzförmig angeordnete Flügel 13 aufweist, deren Unterkanten sich dicht über dem Sieb 4 bewegen. An ihren oberen Enden sind die Hilfswellen 12 mit Reibrädern 14 versehen, die mit der Innenseite einer zylindrischen Fläche 15 in Eingriff stehen, welche an der Oberseite des Verteilers angeordnet ist

Direkt über dem Sieb 4 ist in der Seitenwand des Unterteils 3 des Verteilers ein Schlitz 16 angeordnet. An dem Schlitz 16 ist ein Schieber 17 angeordnet, der mittels Schrauben 18 senkrecht einstellbar ist, wodurch die Höhe des Schlitzes 16 verändert werden kann.

Auf einer Seite des Schlitzes 16 ist eine Luftdüse 19 angeordnet, die an eine Luftzufuhrleitung 20 angeschlossen ist. Nahe an dem Schlitz 16 ist auf der Außenseite des Verteilers 1 das offene Ende einer Klumpenabfuhrleitung 21 angeordnet.

Die Vorrichtung besitzt ferner eine Einlaßöffnung 22 für die Zufuhr eines schwebende Fasern enthaltenden Gases in den Verteiler 1.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Durch die Einlaßöffnung 22 wird auseinandergetrenntes Fasermaterial, das in einem Luftstrom in der Schwebe gehalten ist, in den Verteiler 1 eingeführt. Gleichzeitig wird mittels des Absaugegehäuses 6 ein Luftstrom durch die Faserschicht-Formgebungsfläche 5 hindurch Beschaffen. Dadurch findet eine.Ablaeerune

von einzelnen Fasern, die eine passende Richtung und Größe haben, um durch das Sieb 4 nach unten hindurchtreten zu können, auf der gasdurchlässigen Formgebungsfläche 6 statt.

Mittels der rotierenden Flügel 13 werden teils die Fasern gleichmäßig über das Sieb verteilt und teils lose zusammenhängende Faserbausche entwirrt. Faserklumpen, die weder durch das Sieb hindurchtreten können noch durch das Rührwerk entwirrt werden, kreisen auf dem Sieb auf Grund ihres verhältnismäßig hohen spezifischen Gewichtes herum. Während dieser Bewegung passieren sie zur bestimmten Zeit den Schlitz 16, wo sie von dem Luftstrom der Düse t9 erfaßt und durch den Schlitz 16 hindurch in die Abfuhrleitung 21 ausgetragen werden, wobei die Abfuhrleitung 21 mit einer nicht näher dargestellten Einrichtung zum Entwirren verbunden sein kann. Diese Einrichtung zum Entwirren kann eine Leitung aufweisen, um die Fasern im Kreislauf in den Verteiler 1 zurückzuführen.

Durch Einregulierung der Höhe des Schlitzes 16 mit Hilfe des Schiebers 17 kann ein größerer oder kleinerer

ίο Anteil von Faserklumpen auf dem Sieb 4 aus dem Verteiler abgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen eines zerfaserten Fasermaterials auf eine Faserschicht-Formgebungsfläche, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse mit einer der Formgebungsfläche gegenüberliegenden perforierten Wandung, eine Zufuhrleitung für einen schwebende Fasern enthaltenden Gasstrom sowie ein Rührwerk aufweist, dessen rotierende Flügel sich in einem geringen Abstand über die perforierte Wandung hinwegbewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Wandung von einer im wesentlichen ebenflächig ausgebildeten und im wesentlichen planparaliel zu der ebenen Formgebungsfläche (5) sich erstrekkenden Gehäusebodenwand (4) gebildet wird, wobei dicht an der Innenseite dieser ebenen perforierten Bodenwand Rührwerksflügel (13) um eine senkrecht zu der Bodenwand stehende Achse (12) rotieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk eine Hauptwelle (8) aufweist, die wenigstens zwei Hilfswellen (12) trägt, von denen jede an ihrem oberen Ende ein Rad (14) aufweist, welches mit einem an der Deckelwand (2) des Gehäuses angeordnetem Ring (5) in Eingriff steht, und an ihrem unteren Ende eine Mehrzahl von Flügeln (13) besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ^o zeichnet, daß die Seitenwand des Gehäuses in der Nähe der siebförmigen Bodenwand (4) einen schmalen Schlitz (16) aufweist und daß an dem Schlitz im Innern des Gehäuses eine an eine Druckluftquelle angeschlossene Luftdüse (19) derart angeordnet ist, daß der von ihr erzeugte Luftstrom durch den Schlitz nach außen abströmt.