DE1809761A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Lunten,Garnen,Vliesen aus einem thermoplastischen Material - Google Patents

Description

lachen, den 19. November 1968 Mein Zeichen PaGm 11 761 - 3159

Compagnie de Saint-Gobain, Neuilly-sur-Seine (Frankr.)

Priorität aus den italienischen Patentanmeldungen Nr. 22915/67 vom 20. November 1967 und 22981/67 vom 22. November 1967

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Lunten, Garnen, Vliesen aus einem thermoplastischen Material

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur industriellen kontinuierlichen Fabrikation von Vliesen, Filzen, Matten, Lunten, Garnen od.dgl. aus Fasern aus ther-

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moplastischen Materialien, insbesondere Glas. J?ie Erfindung ist im besonderen gerichtet auf Verfahren unter Verwendung von Fasern, die im plastischen Zustand aus Düsen heraustreten und durch Berührung und Mitnahme um eine rotierende Trommel ausgezogen werden, wobei die Trommel mit einem Gehäuse versehen ist, das einen Zwischenraum festlegt, in welchem die Fasern durch einen Luftstrom mitgenommen werden, und wobei diese Fasern schließlich aufgefangen werden in der Form und unter den Bedingungen, die erforderlich sind, um das gewünschte Erzeugnis zu erhalten.

Es ist bekannt, daß die bisher für solche Fabrikationen vorgeschlagenen Verfahren und Vorrichtungen nicht zufriedenstellend sind. So ist es schwierig, den Transport und die Verteilung der benutzten Fasern auf den Mitteln, die sie auffangen sollen, mit jeder gewünschten Präzision, Genauigkeit und Regelmäßigkeit zu bewirken. Diese Schwierigkeit stellt sich insbesondere dar, wenn man Spinndüsen mit einer großen Zahl von Spinnöffnungen verwendet bei Anlagen mit hoher Produktionskapazität.

Die Erfindung ist gerichtet auf ein verbessertes Verfahren, mit dem man die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten vermeidet, indem man ein regelmäßiges und gleichmäßiges Ablösen der Fasern von der Ziehtrommel und eine genaue und.gleich-.. mäßige Überführung der Fasern zu den Aufnahmeorganen bewirkt.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man für .„.._ die Ausrichtung und Überführung der Fasern, die die Ziehtrommel verlassen haben, zu den AufnahmeOrganen einen blatt-

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förmigen Luftstrom, der in einer Ebene parallel zur Rotationsachse der Trommel ausgeschleudert wird und den Luftstrom, der die Fasern um die rotierende Trommel transportiert, schneidet, um die Fasern von der Trommel abzulösen und sie zu den Aufnahmeorganen zu transportieren.

Erfindungsgemäß regelt man die Ausrichtung des blattförmigen Luftstromes und/oder diejenige des die Fasern um die Trommel transportierenden Luftstromes beim Ausgang aus dem Gehäuse derartig, daß die Ausrichtung und Mitnahme der Fasern in einer bestimmten Richtung erfolgt.

Erfindungsgemäß wird der die Fasern um die Ziehtrommel transportierende Luftstrom durch die Rotation der Trommel selbst erzeugt, oder er wird erzeugt durch einen oder mehrere Luft strahlen, die im Zwischenraum zwischen dieser Trommel und einem sie umgebenden Führungsgehäuse ausgeschleudert werden, wobei diese Strahlen eine lineare Geschwindigkeit haben, die wenigstens ebenso groß und vorzugsweise größer | ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel.

Die Erfindung zielt auch ab auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Torbeschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung weist eine Ziehtrommel auf, die wenigstens teilweise von einem Führungsgehäuse umgeben ist, das mit der Trommel einen Zwischenraum begrenzt, den die ausgezogenen Fasern durchlaufen, sowie Blasorgane mit einer oder mehreren Düsen, deren Achsen oder Synmetrieebenen ebenengleich sind, um

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einen blattförmigen Luftstrom zu erzeugen, wobei diese Organe am Umfang der Trommel angeordnet sind an einem Punkt hinter dem Ausgang der ausgezogenen Fasern aus dem Zwischenraum, um die von der Trommel losgelösten Fasern mitzunehmen und sie in der Ebene dieses blattförmigen Luftstromes zu überführen zur Aufnahmezone, wo die Phase der Bildung des gewünschten Erzeugnisses bewirkt wird.

Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens er-' zeugt man eine Lunte aus ausgezogenen Fasern, indem man diese durch den blattförmigen Luftstrom transportierten Fasern auf einer Oberfläche auffängt, die sich seitlich fortbewegt mit einer Geschwindigkeit, die ebenso groß ist wie die lineare Geschwindigkeit der Fasern in der Ebene, in der der blattförmige Luftstrom die Fasern transportiert.

Gemäß einem Merkmal dieser Variante sieht man. vor, daß zur gleichzeitigen Herstellung von wenigstens zwei Lunten der blattförmige Luftstrom, der die Fasern von der Ziehtrommel ablöst, in wenigstens zwei Bündel geteilt ist, die in verschiedenen Ebenen ausgerichtet sind zum getrennten Überführen der Fasern auf zwei oder mehr Aufnahmeoberflächen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, die sich auf die Zeichnung bezieht, in welcher Ausführungsarten als aen Schutzumfang nicht begrenzende Beispiele dargestellt sind.

In der Zeichnung ist folgendes dargestellt:

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Fig. 1 zeigt perspektivisch, schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Ziehtrommel in der Zone des Eintritts der Fasern;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch diese Trommel in der Zone, wo sich die Ablösung der ausgezogenen Fasern und ihre g Hinführung zu den Aufnahmeorganen vollzieht;

Fig. 4 zeigt in einer Ansicht, die analog derjenigen der Fig. 1 ist, eine Variante der Erfindung für die Herstellung von Lunten aus Glasfasern;

Fig. 5 ist ein Schnitt analog demjenigen der Fig. 3;

Fig. 6 zeigt in einer Perspektive analog derjenigen der Fig. 4 eine Variante der Erfindung, die vorgesehen rst für die gleichzeitige Fabrikation von zwei Lunten.

Das folgende bezieht sich auf die Fig. 1. Man erkennt eine Anlage für die kontinuierliche Herstellung eines Filzes oder Vlieses V aus Glasfasern, die eine zylindrische Trommel T umfaßt, die sich mit gegebener Winkelgeschwindigkeit um ihre Achse dreht in der Richtung gemäß dem Pfeil A und deren unterer Teil umschlossen ist durch ein Führungsgehäuse G, das mit der Trommel einen Zwischenraum I begrenzt. Die Fasern F aus thermoplastischem Material, insbesondere Glas, werden beispielsweise erzeugt mittels einer Spinndüse D od.dgl.

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Diese Anlage umfaßt Mittel, um die Fasern F beim Ausgang aus dem Zwischenraum I von der Oberfläche der Trommel T abzulösen und sie hinzuführen bis zum Aufnahmeorgan, von welchem ein Ausführungsbeispiel weiter unten unter Bezug auf die Fig. 1 beschrieben werden wird.

Erfindungsgemäß werden das Ablösen der Fasern von der Trommel und ihre Überführung zum Aufnahmeorgan bewirkt durch Mittel, von denen eine der möglichen Ausführungsformen in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Mittel umfassen ein Gebläse 10, das sich auf dem Rückenabschnitt der zylindrischen Oberfläche T¹ der Trommel T abstützt und wenigstens einen umschlossenen Raum 11 aufweist, der in geeigneter Weise mit einer nicht dargestellten Quelle für Druckluft oder eventuell ein anderes Druckgas verbunden ist und der Verbindung hat mit der äußeren Umgebung durch einen oder mehrere längliche Schlitze, eine oder mehrere geeignet nahe aneinander angeordnete Düsen, von denen ein blattförmiger Luftstrom ausgeht.

Wie oben bereits gesagt, stützt sich das Gebläse 10 auf der Oberfläche T¹ der Trommel ab. Diese Abstützung erfolgt nicht materiell zwischen festen Teilen, sondern mittels eines zwischengeschalteten Luftkissens, das gebildet wird in einem oder mehreren Räumen 14 im Körper 10 des Gebläses, die nach der Oberfläche der Trommel zu offen sind und mit Druckluft gespeist werden durch Öffnungen 15, die den Raum-oder die Räume 14 mit dem Raum 11 verbinden, oder auch mit Hilfe einer gesonderten Speiseleitung. In den Teilen, die an die Ober-

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fläche T¹ angrenzen, hat das Gebläse 10 profilierte Oberflächen 16 und 17f die sich dem Umriß der Oberfläche T¹ der Trommel eng anfügen, aber mit dieser Oberfläche nicht in Berührung kommen wegen der Luftströme, die aus dem Raum oder den Bäumen 14 entweichen.

Außerdem ist der Frontteil 18 des Gebläses 10 geeignet geneigt und vorzugsweise derart gekrümmt, daß die Umlenkung g des Luftstromes und der Fasern beim Verlassen des Zwischenraumes I erleichtert wird. Insbesondere bildet der Frontteil 18 und im wesentlichen in der Zone, wo der vom Gebläse 10 ausgeschleuderte blattförmige Luftstrom und die Fasern (an die Oberfläche T¹ angrenzende Zone) in Berührung treten, mit der Tangente an die Oberfläche T¹ in dieser Zone einen Winkel B, der kleiner ist als 90 , beispielsweise zwischen 20° und 80°.

Das Gebläse ist außerdem versehen mit Systemen zur regelbaren Ab- und Umlenkung, die beispielsweise aus einem be- | weglichen Flügel 19 bestehen, um die Richtung des blattförmigen Luftstromes in der vertikalen Ebene zu verändern.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel von einem Blassystem sowohl für die £■ Bildung des Luftstromes im Zwischenraum I als auch zur Erzielung der Anhaftung der Fasern F auf der Oberfläche der Trommel T. Es ist bekannt, daß allein die Rotation der Trommel auf ihrem Umfang und insbesondere im Zwischenraum I eine ziemlich heftige Ventilation hervorruft aufgrund von bekannten aerodynamischen Erscheinungen, insbesondere auf-

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grund der Mitnahme der Grenzschicht auf der Oberfläche der Trommel. Der Luftstrom, der im Zwischenraum I unter der Wirkung der Rotation gemäß dem Pf-eil A entsteht, kann natürlich nicht eine Geschwindigkeit haben, die höher liegt als die Tangentialgeschwindigkeit Vt an der Oberfläche der Trommel, die somit die Grenzgeschwindigkeit für die Luft im Innern des Zwischenraumes I ist, soweit man allein die Wirkung der Rotation betrachtet. Dieser Strom soll im folgenden der Einfachheit wegen "Rotationsstrom" genannt wer-, den. Dieser Strom trägt indessen nicht zum Transport der Fasern F bei bei Geschwindigkeiten, die nicht unterhalb der Tangentialgeschwindigkeit Vt der Trommel selbst liegen.

Man weiß auch, daß die Zentrifugalkraft der Anhaftung der Fasern F an der Trommel entgegenwirkt, was eine der Ursachen für die Unregelmäßigkeit in der Funktion der Systeme des Ausziehens und teilweisen Aufwickeins um die Trommel bildet.

Durch die Blasmittel, beispielsweise ein zweites Gebläse 20, vorzugsweise am Eingang des Zwischenraumes I, beseitigt man die vorstehend erwähnten Nachteile. Dieses Gebläse, das. durch eine oder mehrere Leitungen 21 mit Druckluft oder Druckgas gespeist wird, kann auf verschiedene Arten ausgeführt sein. Im dargestellten Beispiel hat es eine Öffnung 22 mit einem oder mehreren Schlitzen oder Öffnungen nahe beinander, die derart ausgerichtet sind, daß sie den blattförmigen Luftstrom in eine Richtung lenken, die hauptsächlich tangential zur inneren Oberfläche C des Gehäuses C ist. Dieses zweite Gebläse wird unter genügendem Druck gespeist, damit die aus-

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strömende Luft eine Geschwindigkeit hat, die wenigstens gleich i.ind vorzugsweise nennenswert größer ist als die tangentiale Geschwindigkeit Vt der Trommel. Insbesondere soll diese höhere Geschwindigkeit Vs (Fig. 2) über die ganze Länge des Zwischenraumes aufrechterhalten werden, in welchem dadurch die aerodynamischen Bedingungen sich umkehren im Vergleich zu denen, die sich unter der Wirkung der Rotation der Trommel allein ausbilden. In diesem letzteren Fall wird die Geschwindigkeit der Luft maximal | (entsprechend dem Grenzwert Vt) sein bei Berührung mit der Oberfläche T¹ der Trommel und fällt allmählich nach außen zu ab und ist minimal mit einem unteren Grenzwert Null an der Grenzschicht bei Berührung mit der Oberfläche C des Gehäuses. Unter der Wirkung des zweiten Gebläses 20 und nicht eingerechnet diese letzte Grenzschicht (die in der Praxis unmerklich ist), wächst die Geschwindigkeit der Luftströme im Zwischenraum I vom Innern zum lußeren hin und hat ihren minimalen Wert entsprechend Vt bei Berührung der Oberfläche T¹ der Trommel.

Man kann auch, um diese Bedingungen über die ganze Oberfläche der Trommel aufrechtzuerhalten, weitere Hilfsgebläse vorsehen, die passend zwischen dem Eingang und Ausgang des Zwischenraumes angeordnet sind.

In den Fig. 2 und 3 gibt eine Reihe von kleinen Pfeilen das Fortschreiten des Maximums der Luftströme im Innern und hinter dem Zwischenraum I an und stärker gezeichnete Pfeile das Fortschreiten der Fasern F.

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Diese Fasern, die yob. ihrer Zone der Entstehung (Spinndüse D) od.dgl. herabfallen, werden im Zwischenraum I .zugeführt und mitgenommen durch den Luftstrom in diesen Zwischenraum. Aufgrund der Tatsache, daß unter der Wirkung des zweiten Gebläses 20 die Geschwindigkeit der Luftströine im Zwischenraum I in den γοη der Oberfläche T¹ der Trommel entfernteren Schichten höher ist, -werden die fasern,, die die Neigung haben, sich τοη dieser Oberfläche abzulösen, durch den Strom, in dem sie sich befinden, beschleunigt, was eine Wirkung γοη Selbstaufwicklung um diese Trommel erzeugt. Man erhält so eine ausreichende und konstante Anhaftung der Fasern an der Oberfläche T' der rotierenden Trommel.

Es sei hier bemerkt, daß diese Inhaftung sowie das sich daraus ergebende Ausziehen der Fasern mit der vorstehend beschriebenen Anordnung in ihrer Intensität geregelt und verändert werden können. Die Zugkraft wird in nennenswerten Maße ausgenutzt, um das Ausziehen der Fasern zu erreichen, die ursprünglich im wesentlichen plastisch sind. Der Mert des Zuges muß demnach sehr genau geregelt und bestimmt werden und ist abhängig von der Kraft, mit der die Fasern aufgewickelt und auf die Trommel aufgebracht werden. Man erkennt, daß man durch Regelung der Druckluft des zweiten Gebläses 20 und/oder anderer eventuell im Zwischenraum I angebrachter Gebläse Geschwindigkeitsgradienten zwischen den Gasströmen an ver- ° schiedenen Punkten des Querschnittes des Zwischenraumes I ⁰^ genau herstellen und aufrechterhalten kann_e Je schneller die *° von der Oberfläche T^! der Trommel entfernten Luftströme in , ^ bezug auf die Tangentialgeschwindigkeit Vt dieser Oberfläche ""* sind, desto größer ist die Energie, mit der die Fasern gezwungen werden, an der Trommel seLbsian anhaften.

Die Fig. 3 zeigt, wie durch die Wirkung des Hauptgebläses 10 die ausgezogenen Fasern zu den Auffangorganen überführt werden. Am Ende des Zwischenraumes I kann man annehmen, daß man Bedingungen erhält, die denen ähnlich sind, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, mit der Anwesenheit des Luftstromes, der in den entfernteren Schichten des Zwischenraumes eine lineare Geschwindigkeit hat, die höher ist als die Eotationsgeschwindigkeit der Fasern F in Berührung mit der Oberfläche T¹ der Trommel. Am Ausgang des Zwischenraumes, der definiert ist durch den Rand 23 des Gehäuses C, ändern sich die Bedingungen entweder infolge des Aufhörens der Wand dieses Gehäuses oder infolge der Anwesenheit der als Umlenkung wirkenden Oberfläche, die durch den Frontteil 18 des Gebläses 10 dargestellt ist, oder schließlich unter der Wirkung des blattförmigen Luftstromes 13, der aus diesem Gebläse ausgeschleudert wird. Dieser blattförmige Luftstrom wird ausgeschleudert gemäß einer Ebene P.

Am Ende der Wand des Gehäuses C kann der Blasluftstrom nach " außen entweichen. Seine Geschwindigkeit wird dabei vermindert und fällt im weiteren Verlauf bis auf einen Wert unterhalb der Tangentialgeschwindigkeit Vt der Trommel. In dieser Zone sind daher die Bedingungen unterbrochen, die vorher die Fasern zum Anhaften an der Oberfläche der Trommel gezwungen haben. Der Rotationsstroa wird auf seinem Wege durch die Oberfläche der Umlenkung 18 umgelenkt. Diese Wirkungen führen in Kombination zur regelmäßigen und gleichförmigen Ablösung der Fasern von der Trommel und zu ihrer Mitnahme ur¹ der Wirkung des blattförmigen Luftstromes 13, dem man durc*x

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Einwirkung auf die Fördermenge des Gebläses 10 eine hohe lineare Geschwindigkeit erteilt hat.

Der aus dem Gebläse 20 austretende Luftstrom entweicht ebenfalls und wird geschnitten durch den blattförmigen Luftstrom 13, der aus dem Gebläse 10 ausgeschleudert wird₀ Dabei wird eine Wirbelzone unterhalb der Ebene P dieses blattförmigen Luftstromes erzeugt, und es findet, eine Zerstreuung statt in dem Raum, der unterhalb dieser Ebene gelegen ist.·

Man erkennt, daß sich folglich kein merkliches Entspannen vollzieht zwischen dem Rotationsstrom, dem Strom aus dem Gebläse 20 und dem blattförmigen Luftstrom aus dem Gebläse 10; denn in Praxis verschmelzen diese Ströme und mischen sich zum großen Teil« Die gemachte Unterscheidung erleichtert das Verständnis der gemäß der Erfindung erzeugten und benutzten aerodynamischen Erscheinungen^ die.in der Praxis zum Eintritt der Fasern F in. den blattförmigen Luftstrom 13 führen, das heißt in die Ebene P, und zu ihrer Mitnahme durch diesen blattförmigen Luftstrom,

Durch Versuche wurde festgestellt, daß durch wechselseitige Interferenz der genannten Ströme in der Ebene P ein nahezu vollständig ebener Strom stabilisiert und aufrechterhalten wird über einen ziemlich langen Weg in der Größenordnung von mehreren Dezimetern, wobei dieser Strom bzw, die von ihm gebildete Ebene eingeschlossen ist in einen Winkel, der in der vertikalen Ebene eine äußerst geringe Größe hat und der sich quer über die ganze Breite des Gebläses 10 er-

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streckt, wobei diese Breite naturgemäß größer ist als diejenige des Bündels der die Trommel verlassenden Fasern.

Da die Bildung der vorbeschriebenen Erscheinungen am Ausgang des Zwischenraumes I von einer großen Zahl von Variablen abhängt (Masse und Geschwindigkeit der Fasern, lineare Geschwindigkeit der Luftströme, Bedingungen bei der Bildung des Wirbelzustandes, usw.), haben sowohl der Abstand zwischen dem Ende des Gehäuses C und dem Gebläse 10 als auch der Raum unterhalb der Ebene P für die Bildung der Wirbelzone einen großen Einfluß auf diese Erscheinungen. Aus diesem Grund wird die Begrenzung des Gehäuses, das heißt sein äußerster Sand 23, vorzugsweise dargestellt durch den oberen Rand eines Elementes, das seinerseits den Endteil des Gehäuses verkörpert und das einstellbar gehaltert ist beispielsweise durch Schraubenmuttern 25, die zusammenwirken mit Schlitzen 26 od.dgl. Man kann auch die axiale Stellung dieses Endteiles des Gehäuses einstellen, um, wenn nötig, eine Abstandsänderung zu erhalten oder eine Veränderung der Gestaltung dieses Endteils, die geeignet ist, die genannten Erscheinungen zu begünstigen, insbesondere die Umlenkungen und die Veränderungen der Geschwindigkeiten der Luftströme beim Verlassen des Zwischenraumes I.

Das durch die Erfindung erzielte Endergebnis ist die vollständige, gleichförmige und regelmäßige Bildung eines flachen Stranges oder Bündels von Fasern, die parallel sind und in derselben Ebene (Ebene P) liegen, die definiert ist durch den blattförmigen Luftstrom 13. Diese Fasern werden folglich

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scharf und mit der größten Präzision und Hegelmäßigkeit in einer wohlbestimmten Stellung zu den Aufnahmeοrganen hin gerichtet.

Diese Aufnahmeorgane₉ die den ersten Teil der Vorrichtung zur Bildung des Vlieses, Filzes, der Platte, der Lunte od.dgl. bilden, können ¥on irgendeiner Form sein gemäß der bekannten Technik. Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Art ein Organ und eine Vorrichtung zur Bildung beispielsweise eines Vlieses V.

Die Aufnahmeorgane können "bestehen insbesondere aus einer Trommel 30, die luftdurchlässig ist und beispielsweise netz™ fö'rmige oder breit perforierte Struktur hat, und die zu einer Rotationsbewegung in Richtung R angetrieben wird und derart orientiert ist, daß sie die in der Ebene P transportierten Fasern oberhalb einer Mantellinie auffängt. Die Ablage der Fasern auf der Trommel wird bewirkt durch Ansaugung, die erzeugt wird mittels eines inneren Gehäuses 31, das sich bis zu dem Punkt erstreckt, an dem die Fasern zusammentreffen mit der Oberfläche eines Transportbandes 32, das in der Richtung X fortschreitet und auf dem sich das Vlies bildet. Die Übertragung der Fasern von der Trommel auf das Transportband 32 wird bewirkt durch Ausströmung eines flachen Luftstrahles oder -stromes, der beispielsweise ausströmt aus einem perforierten Rohr 33 im Innern der Trommel 30 entsprechend der üblicherweise angewandten Tech- ' nik.

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Man erkennt, daß man andere bekannte Aufnahmeorgane verwenden kann, z.B. ein geneigtes Transportband; man kann auch die Pasern unmittelbar auf das Transportband 32 schleudern.

Für die Bildung eines Vlieses oder Filzes B von einer Breite, die größer ist als diejenige des in der Ebene P ausgeschleuderten flachen Faserbündels, kann man verschiedene Mittel anwenden. Z.B. können die Düsen des Gebläses 10 verstellbar sein und in der Ebene P für eine vorherbestimmte Winkelöffnung wechselweise angeordnet sein, um so die wirksame Auffangzone zu verbreitern.

Beim Beispiel gemäß Fig. 1 hat die Trommel 30 eine Breite, die ebenso groß oder größer ist als die Hälfte der Breite des in der Entstehung begriffenen Vlieses und größer als die Breite des in der Ebene P ausgeschleuderten flachen Faserbündels. Die Trommel 30 ist beispielsweise gehaltert mittels eines Armes 34 und eines Schlittens 35, der quer hin und her läuft entlang Schienen 36 od.dgl. derart, daß durch abwechselnde Verschiebungen entsprechend I¹-Y" die in der Ebene P ausgeschleuderten Fasern abwechselnd aufgefangen werden an verschiedenen Stellen der Breite der Trommel 30 und abwechselnd übertragen werden von dieser Trommel auf verschiedene Zonen der Breite des Transportbandes 32 für die Bildung des Vlieses V, das seinerseits die gewünschte Breite hat. Dieses Vorgehen kann man ebenso anwenden bei der Bildung von anderen Erzeugnissen, z.B. Filz, Platten od.dgl.

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Bei den Varianten der Erfindung gemäß den Fig. 4 bis 6, die insbesondere bestimmt sind zur Erzielung von Lunten, Fäden, Garnen oder Zwirnen, nutzt- man die Eigenschaft aus, gemäß welcher die Richtung der Ausschleuderung der Fasern in der Ebene P durch den blattförmigen Luftstrom, der aus dem Gebläse 10 ausgeschleudert wird, konstant ist, sowie die Eigenschaft, daß die Fasern sich mit zufriedenstellender Präzision in dieser'Ebene halten, um ihr Auffangen auf einer Oberfläche zu bewirken, von der jeder Punkt sich fortbewegt in dieser Ebene.oder parallel zu dieser Ebene bleibt derart, daß die Fasern in Form eines extrem, dünnen Bündels aufgefangen werden.

Gemäß Fig. 4 ist die Auffangfläche dargestellt durch das netzförmige oder perforierte Umfangsband einer Trommel 41, die gemäß Y rotiert vorzugsweise um eine Achse, die senkrecht ist zur Ebene P des flachen Bündels aus Fasern F und die versetzt ist in bezug auf den Rand dieses Bündels derart, daß die Fasern auf die Oberfläche 40 treffen auf einem Bogen, der unter der Wirkung der Rotation Y fortläuft.

Die Fasern F werden folglich aufgefangen in Form einer Lunte S, die anschließend abgetrennt und tangential gestreckt wird an der Oberfläche des Bandes 40; man läßt die Lunte dann beispielsweise durch ein bekanntes Falschen-Drallgeber-System 42 laufen, und man streckt die Lunte dann in einer Richtung X für ihre spätere Verarbeitung und Aufwicklung,, Das Auffangen und zeitweilige Haltern der Fasern ·

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auf den Oberflächen 40 werden bewirkt vorzugsweise mit bekannten Systemen, die mit Luftzug arbeiten, wobei dieser

■ Luftzug gebildet wird beispielsweise durch Absaugung durch ein Sauggehäuse 43 im Innern der Trommel 41, das in der

■ Zone einwirkt, in der die zeitweilige Halterung bewirkt werden soll. Diese Vorrichtung wird vervollständigt durch alle übrigen Organe, Mittel und Vorrichtungen, die zur

Steuerung und Regelung gehören, und durch kleine Dampf- -

düsen 44, die zum vorherigen Appretieren der Fasern ododgl.

dienen.

Entsprechend der Anordnung des Gebläses 10, der Ausrichtung seiner Düsen 12 und/oder des Umlenkers 19 kann die Neigung der Ebene P in bezug auf die Horizontale genau verändert werden beispielsweise in dem Bereich des Flächenwinkels P¹, P" der Fig. 5.

Diese Möglichkeit wird vorteilhafterweise benutzt beim Beispiel gemäß Fig. 6, um· bei einer sehr großen Zahl von Fasern ä mehrere, beispielsweise zwei Lunten S¹ und S" zu erhalten. Dieses Ergebnis ist von Bedeutung auf dem industriellen Gebiet und kann erhalten werden, indem man der Trommel T, die eine genügend breite Wandung hat, auf die zahlreiche Fasern F geschickt werden, die beispielsweise mittels einer Spinndüse D erzeugt werden, die eine genügende Anzahl von Spinnöffnungen hat, zwei Gebläse 10 oder ein einziges Gebläse 10' mit zahlreichen Düsen, die verschieden orientiert sind und/oder zahlreiche verschiedene Umlenker zuordnet. Man erhält so blattförmige Luftströme, die nach verschiedenen Ebenen P¹ und P"

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orientiert sind und einen veränderbaren bzw_o einstellbaren Winkel in bezug auf die Hotizontale bilden.

Die Fasern F^! und F", die in diesen Ebenen P' bzw. P" transportiert werden, werden zu verschiedenen Punkten der für die Aufnahme bestimmten Oberflächen geschickt, vorzugsweise zu zwei bestimmten Oberflächen, die gebildet sind durch die Umfsngsbänder bzw» -mantel 40 ^l und 40" der beiden

und

einzelnen Trommeln 41 * bzw. 41", die koaxial sind/von entgegengesetzten Drehrichtungen I^s bzw» I", so daß auf diese Weise praktisch zwei Systeme symmetrischer Produktion betätigt werden, wobei jedes System entsprechend der Darstellung in Fig. 4 ist.

Die beschriebene Vorrichtung kann auch auf andere Weise ausgebildet sein, wobei verschiedene materielle Lösungen in Frage kommen. Beispielsweise können die Auffangflächen gebildet werden durch Transportbänder oder auch durch Walzen od.dgl. Die Fortschrittsrichtung der O.berflachen kann auch genau in der Ebene P liegen oder in den Ebenen P¹ und P" des flachen Bündels oder der flachen Bündel der in dem blattförmigen Luftstrom oder in den blattförmigen Luftströmen transportierten Fasern, oder einen kleinen Winkel mit diesen Ebenen bilden, um zu erreichen, daß die Fasern sich nicht überlagern bei der Phase des Auffangens, sondern dass beispielsweise die einen neben den andern, parallel und nahe feeiö beieinander abgelegt werden, um insbesondere kontinuierliche Faserbänder oder "Eovings" od.dgl. herzustellen.

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Außerdem kann die Vorrichtung zahlreiche andere Mittel, Organe und HilfsYorrichtungen umfassen, die der Steuerung und Regelung dienen. Beispielsweise kann auch nötig sein die Benutzung von Mitteln zum Aufschleudern oder auch Aufbringen von Bindern, Appreturen ud.dgl., τοη Mitteln zum Kalandrieren des faserigen Erzeugnisses, zur thermischen Behandlung im Hinblick auf die Polymerisation der Binder. Diese an sich bekannten Mittel sind hier nicht beschrieben.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele. Vielmehr umfaßt sie alle Varianten.

Alle Merkmale, die in der vorstehenden Beschreibung erwähnt und/oder in der Zeichnung dargestellt sind, sollen, sofern der bekannte Stand der Technik dies zuläßt, für sich allein oder in beliebigen Kombinationen oder Teilkombinationen als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht enthalten sind.

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Claims (21)

Γ»« .-.. ·': ■''' Aachen, den 19. November 1968 ';; ■ "' difiiW - f . ' ' ..«s»· ■ Anmelder: Compagnie de Saint-Gobain Mein Zeichens PaGm 11 761 -.3159 Patentanspruch©

1) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Lunten, Garnen, Vliesen od.dgl. aus einem thermoplastischen Material, insbesondere Glas, unter Bildung von Fasern, die mittels einer Ziehtrommel abgesogen und ausgezogen werden, welche mit einem Gehäuse versehen ist, das einen Zwischenraum festlegt, in welchem die Fasern durch einen Luftstrom mitgenommen werden und in welchem die Ausrichtung und die Überführung der Fasern zu den Aufnahmeorganen erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung und Überführung der Fasern nach Verlassen der Ziehtrommel erzielt werden durch einen blattförmigen Luftstrom, der in einer Ebene parallel zur Rotationsachse der Trommel ausgeschleudert wird und den Luftstrom, der die Fasern um die rotierende. Trommel transportiert, abschneidet, um die Fasern von der Trommel abzulösen und ihren Transport zu den Aufnahmeorganen zu bewirken.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausrichtung des blattförmigen Luftstromes und/oder diejenige des die Fasern um die Trommel transportierenden Luftstromes beim Ausgang aus dem Zwischenraum derartig regelt, daß die Mitnahme der Fasern in einer vorbestimmten Richtung erfolgt.

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3) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Fasern um die Ziehtrommel transportierende Luftstrom im Zwischenraum durch die Rotation der Trommel selbst erzeugt wird.

4) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen oder mehrere Luftstrahlen im Zwischenraum vorsieht, wobei diese Strahlen f eine lineare Geschwindigkeit haben, die wenigstens ebenso groß und vorzugsweise größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel.

5) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zum Auffangen der Fasern zur Herstellung einer Lunte eine Oberfläche haben, die sich seitlich fortbewegt mit einer Geschwindigkeit, die ebenso groß ist wie die lineare Geschwindigkeit der Fasern in der Ebene, in der der blattförmige Luftstrom die Fasern transportiert. |

6) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Herstellung von wenigstens zwei Lunten der blattförmige Luftstrom, der die Fasern von der Ziehtrommel ablöst, in

'.wenigstens zwei Büschel oder Bündel geteilt ist, die in verschiedenen Ebenen ausgerichtet sind zum getrennten Überführen der Fasern auf zwei oder mehr Aufnahmeoberflächen,

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7) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ziehtrommel (T) aufweist, die wenigstens teilweise von einem Führungsgehäuse (C) umgeben ist, das mit der Trommel (T) einen Zwischenraum (I) begrenzt, den die ausgezogenen- Fasern (F) durchlaufen, sowie Blasorgane mit einer oder mehreren Düsen, deren Achsen oder Symmetrieebenen ebenengleich sind, um einen blattförmigen Luftstrom (13) zu erzeugen, wobei diese Organe am Umfang der Trommel (T) angeordnet sind an einem Punkt hinter dem Ausgang der ausgezogenen Fasern (F) aus dem Zwischenraum (I), um die von der Trommel (T) losgelösten Fasern (F) mitzunehmen und sie in der Ebene (P) dieses blattförmigen Luftstromes (13) zu überführen zur Aufnähmezone, wo die Phase der Bildung des gewünschten Erzeugnisses bewirkt wird.

8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasorgane aus einem Gebläse (10) bestehen, das in unmittelbarer Nähe der Oberfläche (T') der Ziehtrommel (T) mittels eines Luftkissens gehaltert ist,

9) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Organe zur Erzeugung des blattförmigen Luftstromes (13) eine oder mehrere Umlenk- bzw. Ablenkklappen (19) angeordnet sind.

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10) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (18) des Gebläees (10) in bezug auf den Austritt der Pasern (F) aus dem Zwischenraum (I) derart geformt ist, daß sie eine Umlenkfläche für diese Fasern (F) und die Luftstrahlen bildet, die die Fasern (F) begleiten, um die Ablenkung zum blattförmigen Luftstrom (13) hin, der aus dieseo Gebläse (10) ausströmt, zu begünstigen.

11) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (18) des Gebläses (10), die die Umlenkung bildet, in ihrem Teil, der der Oberfläche (T¹) der Trommel (T) am nächsten ist, in bezug auf die Tangentialeοene dieser Oberfläche (T^f) einen Winkel von weniger als 90^ bildet,

12) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch, gekennzeichnet, daß das das Gebläse (10) tragende Luftkissen erzeugt wird mittels eines in bezug auf die Oberfläche (T¹) der Trommel (T) abgeschlossenen Raumes (14) in diesem Gebläse, dessen untere Ränder sich eng anfügen an die Korm der Oberfläche (T¹) der Trommel (T), wobei der Raum (14) in Verbindung steht mit einer Quelle für Druckluft oder ein anderes Druckgas.

13) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum (14) gespeist ist über eine Abzweigleitung mit Hilfe der Quelle für Druckluft oder Druckgas, die der Speisung der Düse oder der Düsen des Gebläses (10) dient.

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14) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens ein zweites Gebläse (20) vorsieht,, das längs 4es Zwischenraumes (I) zwischen der Trommel (T) und deren Gehäuse (C) angeordnet ist, und zwar ehe die'ausgezogenen Fasern (F) die Trommel (T) verlassen, wobei dieses zweite Gebläse (20) eine (22) oder mehrere Blasöffnungen aufweist, die einen gerichteten Luft- oder Gasstrahl in dem Zwischenraum (I) ausströmen lassen mit einer linearen Geschwindigkeit, die größer ist als die Tangentialgeschwindigkeit der Trommel (T).

15) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Seite des Austritts der ausgezogenen Fasern gelegene Ende des Gehäuses (C) ein Element aufweist, das in tangentialer und/oder radialer Richtung- in bezug auf dieses Gehäuse (C) bewegbar ist, um die Position des Bandes (23) des Endes des Gehäuses (C) einstellen zu können.

16) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zum Auffangen der ausgezogenen Fasern (F) bewegliche Oberflächen haben derart, daß jeder Punkt dieser Oberflächen sich fortbewegt in der Ebene (P) des blattförmigen Luftstromes (13), der durch das erste Gebläse (10) ausgeschleudert wird, oder in einer Ebene parallel zu dieser Ebene, um eine Annäherung der aufgefangenen Fasern hinsichtlich ihrer Vereinigung und ihrer weiteren Verarbeitung zu erhalten.

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17) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis

16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen zur Aufnahme der Fasern (F) luftdurchlässig sind und daß Mittel vorgesehen sind zur Bewirkung einer Absaugung durch die Oberflächen hindurch.

18) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis

17, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens zwei Oberflächen (40¹, 40") vorsieht zur getrennten Aufnahme der ausgezogenen Fasern (F¹, F"), die durch wenigstens zwei blattförmige Luftströme verteilt und transportiert werden, welche in verschiedenen Richtungen ausgerichtet sind, wobei diese blattförmigen Luftströme erzielt werden vom zuerst genannten Gebläse (10') mittels wenigstens zweier verstellbarer Klappen am Ausgang der Blasdüsen.

19) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmefläche (40) oder dieAufnahmeflächen gebildet sind durch das Umfangsband oder die Umfangswand einer Trommel (41), die um eine Achse rotiert, welche senkrecht steht auf der Ebene des oder der Stränge oder Bündel von Fasern (F), die durch den oder die blattförmigen Luftströme transportiert werden, welche aus dem erstgenannten Gebläse (10) ausströmen

■ bzw. ausgeschleudert werden.

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20) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche" 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Trommel (41) versetzt ist- in beaug auf die Symmetrieebene der Faserbündel.

21) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis • 20, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei Trommeln (41«, 41») vorsieht, um die Fasern (F', F") aufzufangen, wobei diese Trommeln sich in entgegengesetzter Richtung um eine gemeinsame Achse drehen.

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