DE202016105340U1 - Aerodynamische Vliesbildeeinrichtung - Google Patents

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    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/732Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by fluid current, e.g. air-lay

Abstract

Aerodynamische Vliesbildeeinrichtung für ein Faservlies (10), wobei die Vliesbildeeinrichtung (2) ein Liefermittel (5) für Fasern sowie eine Vliesaufnahme (8) aufweist, an der das Faservlies (10) aerodynamisch gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesbildeeinrichtung (2) einen Freiraum (31) aufweist, in den das Liefermittel (5) die Fasern im Flug emittiert, wobei die Fasern im Freiraum (31) abgebremst werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein aerodynamische Vliesbildeeinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Aus der Praxis ist eine aerodynamische Vliesbildeeinrichtung bekannt, bei der eine rotierende Lieferwalze Fasern in einen sich nach unten erstreckenden Luftschacht einspeist, in dem sie von Förderluft abwärts mitgenommen und an dessen unterem Ende sie mit hoher Geschwindigkeit auf eine Vliesaufnahme in Form eines Sammelbandes treffen und ein Faservlies bilden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte aerodynamische Vliesbildetechnik aufzuzeigen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
  • Die beanspruchte aerodynamische Vliesbildetechnik, d.h. die betreffende Vliesbildevorrichtung und das Vliesbildeverfahren, haben verschiedene Vorteile.
  • Die beanspruchte Vliesbildetechnik ermöglicht eine bessere und gleichmäßigere Bildung eines Faservlieses auf der Vliesaufnahme. Zudem kann unerwünschten Entmischungen von Fasergemischen vorgebeugt werden. Ferner kann die vorgeschaltete Faseraufbereitung vereinfacht werden.
  • Das aerodynamisch gebildete Faservlies hat eine hohe Qualität in der Zusammensetzung und in der Form. An den oberen und seitlichen Oberflächen und an den Randkanten können exakte und gleichmäßige Formgebungen erreicht werden. Selbst bei dicken Faservliesen können steile, stabile Randkanten erzeugt und Kantenabbrüche vermieden werden. Die aerodynamische Vliesbildevorrichtung hat den weiteren Vorteil einer kompakten Bauweise und eines reduzierten Bau- und Kostenaufwands.
  • Die Vliesbildeeinrichtung weist ein Liefermittel für Fasern, z.B. eine rotierende Speisewalze, auf, welches die Fasern im Flug, vorzugsweise im freien Flug, in einen Freiraum emittiert, in dem die bewegten Fasern abgebremst werden. Die in ihrer Fluggeschwindigkeit abgebremsten Fasern können eine Faserwolke bilden, die mit Abstand von der Vliesaufnahme im Freiraum schwebt. Die Fasern gelangen erst anschließend, insbesondere verlangsamt, durch ihr Eigengewicht oder mit geringer Bewegungsunterstützung, z.B. durch Ansaugen, zur Vliesaufnahme.
  • Das Liefermittel, insbesondere eine Lieferwalze, kann die Fasern horizontal oder schräg aufwärts emittieren. Die Emission kann durch Abgabe, insbesondere Abschleudern, der Fasern direkt in den Freiraum oder durch einen vorgeschalteten Strömungskanal erfolgen. Die z.B. vom Liefermittel abgeschleuderten Fasern fliegen bevorzugt gegen die Schwerkraft nach oben.
  • Der Freiraum kann eine Ausbildung und Funktion als Diffusor haben. Er kann in einem Gehäuse der Vliesbildeeinrichtung angeordnet und zur Aufnahme der Faserwolke vorgesehen und ausgebildet sein. Das Liefermittel kann die Fasern in einem Faserstrom emittieren, dessen Strömungsquerschnitt sich im Freiraum erweitert. Die abgebremsten Fasern schweben im Freiraum und in der Faserwolke. Die Faserdichte in der Faserwolke ist wesentlich geringer als im emittierten und ggf. im Strömungskanal gebündelten Faserstrom.
  • Der Faserabwurf und die Bildung des Faservlieses können in einem kühlen Bereich bzw. unter Umgebungstemperatur erfolgen.
  • In einer anderen Ausführung können der Abwurfbereich und die Vliesaufnahme in einen Thermobonding-Ofen eingebunden werden. Die Kombination der Vliesbildeeinrichtung mit einem Ofen erlaubt eine thermische Behandlung der Fasern bereits beim aerodynamischen Vlieslegeprozess. Die Fasern, vorzugsweise Kunstfasern, können bereits im Faserflug und auch im gebildeten Faservlies thermoplastisch verformt bzw. angeschmolzen und in ihrer eigenen Konsistenz sowie in ihrem Verhältnis zu benachbarten Fasern durch die eingebrachte Wärme positiv beeinflusst werden. Die Fasern an sich und/oder der bei der Vliesbildung entstehende Faserverbund kann/können stabilisiert werden. Dies ist auch für die Homogenisierung des Faservlieses von Vorteil. Ein signifikanter Vorteil liegt in der optimalen Zugänglichkeit der einzelnen Faser hinsichtlich des Wärmeübergangs. Daraus resultieren ein effizienterer thermischer Prozess und ein kürzere Ofenlänge.
  • Das heiße Faservlies kann anschließend wieder gekühlt werden, z.B. in einer nachgeschalteten Kühlzone. Es kann außerdem unter Nutzung der enthaltenen Wärmeenergie und Temperatur plastisch verformt, z.B. geprägt und ggf. perforiert werden. Dies kann mittels einer kalten oder aktiv gekühlten Vorrichtung erfolgen, z.B. gemäß der DE 20 2014 102 656 U1 .
  • Ferner kann das thermisch bereits zumindest teilweise verfestigte Faservlies in der nachfolgenden Behandlung und während des Transports leichter und sicherer gehandhabt werden. Das thermisch behandelte Faservlies ist außerdem weniger empfindlich gegenüber Störeinflüssen bei einem Transport und in einem nachfolgenden Weiterbehandlungsprozess. Dies reduziert die Fehleranfälligkeit in dem oder den Folgeprozessen und sichert die Qualität des Endprodukts.
  • Der Bauaufwand und die Größe einer Faseranlage können reduziert werden. Ein bei konventionellen Faseranlagen mit Abstand nachfolgender Thermobonding-Ofen kann dank der beanspruchten aerodynamischen Vliesbildetechnik eingespart oder im Umfang reduziert werden.
  • Ein Strömungskanal des Liefermittels kann eine aufwärts gerichtete Erstreckung haben. Die Erstreckung ist vorzugsweise schräg aufwärts gerichtet. Sie kann alternativ auch vertikal nach oben gerichtet sein. Die Fasern werden z.B. von einer Lieferwalze in einem Faserstrom abgegeben, der die besagte aufwärts, vorzugsweise schräg aufwärts, gerichtete Erstreckung hat.
  • Der Strömungskanal bzw. der Faserstrom gehen vom unteren Bereich der Lieferwalze aus und haben dann die schräg oder vertikal aufrechte Steigstrecke. Im Strömungskanal können die Fasern bzw. der Faserstrom in beliebig geeigneter Weise geführt werden. Dies kann z.B. durch eine feste Kanalwandung und eine Ausbildung des Strömungskanals als Abwurfschacht geschehen.
  • Der Strömungskanal mündet an seinem oberen Endbereich an dem Freiraum. Am oberen Endbereich tritt der Faserstrom aus. Der Freiraum kann die besagte Wirkung eines Diffusors haben und ist gegenüber dem Querschnitt des Strömungskanals erweitert. Der im Strömungskanal noch eng gebündelte Faserstrom erweitert sich im Freiraum, löst sich auf und bildet eine Faserwolke. Im Strömungskanal fliegen die Fasern mit einer hohen Geschwindigkeit, die sich nach Austreten aus dem oberen Kanalende in den Freiraum schnell verringert.
  • Der Freiraum ist zur Aufnahme der Faserwolke vorgesehen und ausgebildet. Der Freiraum ist vorzugsweise nach außen hin abgeschlossen und wird z.B. in einem Gehäuse der Vliesbildevorrichtung ausgebildet. Die Faserwolke kann dadurch von äußeren Einflüssen abgeschottet werden und kann sich ungestört ausbilden.
  • Aus der Faserwolke gelangen die Fasern an oder auf die Vliesaufnahme und werden dort unter Bildung eines Faservlieses gesammelt. Die Vliesaufnahme ist in der bevorzugten Ausführungsform mit vertikalem Abstand unterhalb vom oberen Endbereich des Strömungskanals angeordnet. Der Abstand ist für die optimale Ausbildung der Faserwolke von Vorteil.
  • Die im Freiraum abgebremsten Fasern fallen durch ihr Eigengewicht auf die Vliesaufnahme. Dies kann durch eine Luftströmung oder dgl. unterstützt werden, z.B. durch eine Saugeinrichtung an der Vliesaufnahme. In einer anderen Ausführungsform kann die Vliesaufnahme mit vertikalem Abstand über dem oberen Endbereich angeordnet sein, wobei die Fasern aus der Faserwolke durch Saugkraft oder auf andere Weise nach oben gegen die Vliesaufnahme bewegt werden.
  • Die Vliesaufnahme kann auch einen seitlichen und/oder horizontalen Abstand von der Abgabebestelle des Liefermittels, insbesondere vom oberen Endbereich des Strömungskanals, haben. Die Vliesaufnahme kann zusammen mit dem Freiraum im besagten Gehäuse angeordnet sein.
  • Die Vliesaufnahme kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein, z.B. als Sammelband als Sammelwalze. Sie kann umlaufend bewegt werden und ermöglicht den Abtransport des gebildeten Faservlieses. Die Vliesaufnahme kann eine Halteeinrichtung für das Faservlies aufweisen. Dies kann die vorerwähnte Saugeinrichtung sein, die auch den Faserflug im Freiraum beeinflussen kann. Alternativ sind andere Ausbildungen einer Halteeinrichtung möglich.
  • Die Vliesaufnahme ist vorzugsweise luftdurchlässig ausgebildet und weist einen Siebmantel auf. Dieser kann zum Anziehen und Halten der Fasern hintersaugt sein. Zu Wartungszwecken, insbesondere zur Reinigung und Entstaubung kann er in Gegenrichtung beaufschlagt, insbesondere abgesaugt, werden.
  • Der Siebmantel kann an der Oberfläche einer Saugwalze oder an einem Sammelband ausgebildet werden. Bei der Bildung des Faservlieses gibt es einen Filtereffekt durch Verschließen der Sieböffnungen des bevorzugt umlaufend bewegten Siebmantels. Dies führt zu einer Vergleichmäßigung der Vliesbildung. Ferner ist eine Differenzdruckregelung der Halteeinrichtung, insbesondere Saugeinrichtung, beim Absaugen und Anlagern der Fasern am Siebmantel möglich. Die Differenzdruckregelung kann sich auf die durchschnittliche Faserkonzentration beziehen. Der Volumenstrom der Fasern kann gesteuert und z.B. über die Umlaufgeschwindigkeit des Lieferelements, insbesondere der Lieferwalze, gesteuert werden. Durch Rückkopplung mit dem Differenzdruck ist eine Regelung möglich. Die Wartungseinrichtung kann für konstante Betriebsbedingungen sorgen.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigt:
  • 1: Eine schematische Seitenansicht einer aerodynamischen Vliesbildeeinrichtung und
  • 2: eine Variante der aerodynamischen Vliesbildeeinrichtung von 1.
  • Die Erfindung betrifft eine aerodynamische Vliesbildeeinrichtung (2) und ein Vliesbildeverfahren. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einer solchen aerodynamischen Vliesbildeeinrichtung ausgerüstete Faseranlage (1). Die aerodynamische Vliesbildetechnik wird auch als Airlay bezeichnet.
  • 1 und 2 zeigen schematisch die aerodynamische Vliesbildeeinrichtung (2) und Teile der Faseranlage (1). In der Vliesbildeeinrichtung (2) wird aus eingangs (7) zugeführten Fasern aerodynamisch ein Faservlies (10) gebildet. Es kann anschließend weiterbehandelt werden. Die aerodynamische Vliesbildeeinrichtung (2) und der Vliesbildeprozess werden nachfolgend näher beschrieben.
  • Die Faseranlage (1) kann einen Faserlieferanten (3) aufweisen, welcher der Vliesbildeeinrichtung (2) in der durch einen Pfeil angedeuteten Prozessablaufrichtung vorgeschaltet ist. Der Faserlieferant (3) kann auch Bestandteil der Vliesbildeeinrichtung (2) sein. Der Faserlieferant (3) kann in beliebiger Weise, z.B. als Faseraufbereitung, als Rüttelschachtspeiser, als Speiseschacht oder dgl., ausgebildet sein. Er produziert eine Faserbahn (11), die dem Eingangsbereich (7) der Vliesbildeeinrichtung (2) mittels einer Faserzufuhr (13) zugeleitet wird. Die Faserzufuhr (13) kann z.B. als Förderer, insbesondere als endlos umlaufender Bandförderer, ausgebildet sein. Sie transportiert die Faserbahn (11) zum Eingangsbereich (7) und führt sie dabei über mehrere Leitmittel (25) in geeigneter Weise zu.
  • Die Faseranlage (1) kann alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Weiterbehandlungseinrichtungen (26) aufweisen, die in der Prozessablaufrichtung hinter der Vliesbildeeinrichtung (2) angeordnet ist/sind. Eine Weiterbehandlungseinrichtung (26) kann z.B. eine Verfestigungseinrichtung, ein Vliesleger, insbesondere Kreuzleger, oder dgl. sein. Eine Verfestigungseinrichtung kann z.B. als Nadelmaschine, als Wasserstrahlverfestigungseinrichtung, als Thermobonding-Ofen, oder in anderer Weise ausgebildet sein. In 1 sind der Faserlieferant (3) und die Weiterbehandlungseinrichtung (26) schematisch angedeutet.
  • Die in der Faseranlage (1) und in der aerodynamischen Vliesbildeeinrichtung (2) verarbeiteten Fasern können von beliebig geeigneter Art und Ausbildung sein. Vorzugsweise handelt es sich um textile Fasern aus einem Kunststoffmaterial. Sie können als sog. Stapelfaser bzw. als kurze geschnittene Fasern ausgebildet sein. Alternativ kann es sich um Naturfasern oder um ein Verbundmaterial handeln.
  • Die Faserbahn (11) wird einem Liefermittel (5) für Fasern zugeführt, welches vorzugsweise umlaufend beweglich ausgebildet und steuerbar angetrieben ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Liefermittel (5) ein als steuerbar angetriebene und rotierende zylindrische Lieferwalze ausgebildetes Fasertransportmittel (28) auf. Diese wird auch als Tambour bezeichnet. Alternativ kann das Liefermittel (5) ein gebogenes und umlaufend angetriebenes Förderband oder ein anderes Fasertransportmittel (28) aufweisen. Das Fasertransportmittel (28) kann einzeln oder mehrfach vorhanden sein.
  • Das Fasertransportmittel (28) kann zumindest bereichsweise, insbesondere im unteren Bereich, von einer Einhausung (30) mit Abstand umgeben sein. Hierbei wird zwischen dem Mantel des Fasertransportmittels (28) und der Einhausung (30) ein Förderspalt gebildet, in dem die Faserbahn (11) in Umfangsrichtung bewegt wird. Der Mantel des bevorzugt konzentrisch gebogenen Fasertransportmittel (28) kann eine geeignete Struktur, z.B. eine Garnitur oder dgl., für die Mitnahme der Fasern aufweisen.
  • Das Liefermittel (5) weist in der Variante von 1 einen Strömungskanal (27) auf, der an das Fasertransportmittel (28) anschließt. Die Anschlussstelle ist vorzugsweise im Bereich an oder unter der Mittelachse bzw. Rotationsachse des Fasertransportmittels (28) angeordnet. Das mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Fasertransportmittel (28) schleudert die anhaftenden Fasern in den Strömungskanal (27) ab. Die Fasern können dabei am Mantel des Fasertransportmittels (28) z.B. mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 m/sec bewegt werden. Dies kann auch die Geschwindigkeit sein, mit der die Fasern das Fasertransportmittel (28) verlassen und in den Strömungskanal (27) eintreten.
  • Bei der Faserablösung vom Fasertransportmittel (28) und im Strömungskanal (27) wird ein Faserstrom (12) gebildet. Der Strömungskanal (27) führt und leitet dann den Faserstrom (12). Der Strömungskanal (27) schließt bevorzugt tangential an das Fasertransportmittel (28) an. Er weist vom Fasertransportmittel (28) ausgehend eine bevorzugt schräg aufwärts gerichtete Erstreckung auf. Dementsprechend wird der Faserstrom (12) schräg nach oben befördert. Die abgelösten bzw. abgeschleuderten Fasern werden durch ihre kinetische Energie getrieben. Zur Unterstützung kann eine Luftströmung vorhanden sein, die z.B. im Förderspalt durch die Umlauf- bzw. Rotationsbewegung des Fasertransportmittels (28) gebildet wird.
  • Der Strömungskanal (27) mündet mit seinem oberen Endbereich in bzw. an einem Freiraum (31). Die Fasern werden an einer Abgabestelle (22) am Kanalende in den Freiraum (31) emittiert und abgeworfen. Der Freiraum (31) ist gegenüber dem Querschnitt des Strömungskanals (27) erweitert. Dabei entsteht eine Diffusorwirkung. Der Freiraum (31) ist außenseitig umschlossen und wird z.B. in einem Gehäuse (16) ausgebildet. Das Gehäuse (16) kann auch die anderen Komponenten der Vliesbildeeinrichtung (2), insbesondere das Liefermittel (5), umgeben.
  • Der Strömungskanal (27) kann den Faserstrom (12) in beliebiger Weise umfangsseitig führen. In der gezeigten Ausführungsform weist der Strömungskanal (27) eine feste Kanalwandung (29) auf und ist als Abwurfschacht ausgebildet. Er kann am oberen offenen Endbereich (28) und der dortigen Abgabestelle (22) eine lokale Querschnittserweiterung und eine zum Freiraum (31) hin gerichtete gebogene Leitfläche haben, die den Faserübertritt und die Diffusorwirkung unterstützt.
  • Die im schnellen Faserstrom (12) ankommenden und an der Abgabestelle (22) austretenden Fasern werden im Freiraum (31) abrupt abgebremst, wobei sich der dichte Faserstrom (12) auflöst und die Fasern sich in einer Faserwolke (32) schwebend verteilen.
  • Die aerodynamische Vliesbildeeinrichtung (2) weist eine Vliesaufnahme (8) zur Bildung des Faservlieses (10) auf. Die Vliesaufnahme (8) bildet zugleich einen Vliesförderer. Sie ist beweglich und steuerbar angetrieben, wobei sie die gebildeten Faservliesbereiche abtransportiert und Platz für die Aufnahme neuer Fasern und für die Vliesbildung schafft. Das Faservlies (10) kann anschließend an einen Förderer (33) zum Abtransport übergeben werden. Es kann auch mit Leitmitteln (25) geführt werden. Die Vliesaufnahme (8) kann einzeln oder mehrfach vorhanden sein.
  • Die Vliesaufnahme (8) ist mit vertikalem Abstand unterhalb vom oberen Endbereich des Strömungskanals (27) angeordnet. Sie ist außerdem mit horizontalem Abstand von diesem Endbereich angeordnet. Die Faserwolke (32) wird oberhalb der Vliesaufnahme (8) in einem Abwurfbereich (6) gebildet. Die abgebremsten und schwebenden Fasern fallen durch ihr Eigengewicht auf die Vliesaufnahme (8) und sammeln sich hier unter Bildung des Faservlieses (10). Diese Anlagerungsbewegung kann durch eine Luftströmung, insbesondere eine Saugströmung, unterstützt werden. Dies Vliesaufnahme (8) ist ebenfalls im Gehäuse (16) angeordnet.
  • Die Vliesaufnahme (8) ist umlaufend beweglich und weist einen steuerbaren Antrieb auf. In der gezeigten Ausführungsform ist sie als rotierende zylindrische Sammelwalze ausgebildet. Die Vliesaufnahme (8) ist luftdurchlässig und weist einen Siebmantel auf. Dies kann der Mantel der Sammelwalze sein.
  • Die Vliesaufnahme (8) weist eine Halteeinrichtung (9) für das Faservlies (10) auf. In der gezeigten Ausführungsform ist die Halteeinrichtung (9) als Saugeinrichtung ausgebildet. Alternativ kann die Halteeinrichtung (9) in anderer Weise ausgebildet sein und kann ggf. mehrere Haltemittel bzw. Halteeffekte, z.B. Saugkraft und elektrostatische Anziehungskraft, aufweisen. Die Halteeinrichtung (9), insbesondere Saugeinrichtung, befindet sich unterhalb bzw. innerhalb des Siebmantels.
  • Der Anlagerungsbereich der Fasern am Siebmantel kann örtlich begrenzt sein. Dementsprechend kann auch der Wirkungsbereich der Halteeinrichtung (9), insbesondere der Ansaugbereich, lokal begrenzt sein. In der gezeigten Ausführungsform ist dies ein oberer Bogenbereich am Walzen- bzw. Siebmantel. Der Anlagerbereich kann nach außen hin durch Leitmittel (25) begrenzt sein, z.B. durch die gezeigte Walze oder durch ein an den Strömungskanal (27) anschließendes Schott.
  • Die Halteeinrichtung (9), insbesondere Saugeinrichtung, der Antrieb der Vliesaufnahme (8) und der Antrieb des Liefermittels (5) können steuertechnisch gekoppelt sein. Dies ermöglicht eine gegenseitig abgestimmte Steuerung und ggf. auch Regelung. Die Saugeinrichtung kann auf Differenzdruck gesteuert bzw. geregelt sein.
  • Dies Vliesaufnahme (8) weist eine Wartungseinrichtung (34) auf, die z.B. an der Unterseite der Siebwalze angeordnet ist. Die Wartungseinrichtung (34) kann den Siebmantel reinigen bzw. entstauben. Sie kann hierfür einen externen Saugkasten aufweisen, der am Siebmantel, insbesondere in den Sieböffnungen, anhaftende Fasern oder andere Partikel absaugt und entsorgt. Der Absaugbereich kann im Walzeninnenraum abgeschottet sein. Alternativ oder zusätzlich sind andere Wartungsmaßnahmen, z.B. Fluidspülungen oder dgl. möglich.
  • Der Förderer (33) befördert das Faservlies (10) aus der Vliesbildeeinrichtung (2). Es kann dann der Weiterbehandlungseinrichtung (26) zugeführt werden.
  • Der Innnenraum des Gehäuses (16) kann im Bereich der Faserwolke (32) gekühlt oder auf Umgebungstemperatur temperiert sein. In einer anderen Ausführung kann der Abwurfbereich (6) bzw. die Faserwolke (32) und ggf. die Vliesaufnahme (8) in einen Ofen, insbesondere einen Thermobonding-Ofen, eingebunden sein. Im Gehäuse (16) wird im Bereich der Faserwolke (32) und ggf. der Vliesaufnahme (8) eine heiße Ofenatmosphäre gebildet, mit die Fasern thermisch beaufschlagt werden. Sie können z.B. an der Außenseite erhitzt und dadurch haftfähig gemacht oder auch angeschmolzen werden.
  • 2 zeigt eine Variante der Vliesbildeeinrichtung (2), die weitgehend mit der ersten Variante von 1 übereinstimmt, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen.
  • Bei der Variante von 2 entfällt der Strömungskanal (27). Die Abgabestelle (22) für den Faserstrom befindet sich dadurch am Fasertransportmittel (28). Der hier abgelöste Faserstrom (12) wird direkt in den Freiraum (31) und den dortigen Abwurfbereich (6) emittiert. Er wird z.B. durch Fliehkraft vom Mantel des umlaufend bewegten Fasertransportmittels (28) abgeschleudert. Die Emissionsrichtung kann gemäß 1 horizontal gerichtet sein. Die Abgabestelle (22) kann sich dabei z.B. am oberen oder unteren Scheitelbereich des gebogenen Fasertransportmittels (28) befinden.
  • Die Abgabestelle (22) ist von der Vliesaufnahme (8) derart vertikal und horizontal distanziert, dass die Faserwolke (32) mit Abstand oberhalb oder unterhalb der Vliesaufnahme (8) ausgebildet werden kann. Bei dieser Variante werden die mit hoher Geschwindigkeit vom Liefermittel (5) bzw. Fasertransportmittel (28) emittierten Fasern ebenfalls im Freiraum (31) abgebremst, bevor sie zur Vliesaufnahme (8) gelangen. Hierbei wird auch die vorbeschriebene Faserwolke (32) gebildet.
  • In der zweiten Variante kann ebenfalls eine Einhausung (30) vorhanden sein, welche die Faserbahn (11) auf dem Fasertransportmittel (28) bis zur Abgabestelle (22) führt und danach freigibt. Die Einhausung (30) kann am anderen Endbereich zum Gehäuseinnenraum, insbesondere zum Freiraum (31), abgedichtet oder offen sein.
  • In einer anderen und nicht dargestellten Ausführungsform kann die Ablösestelle sich am unteren Bereich des Fasertransportmittels (28) befinden, wobei der abgelöste und emittierte Faserstrom (12) eine schräg aufwärts zum Freiraum (31) gerichtete Strömungsrichtung hat. Die Abgabestelle (22) kann sich dabei auch unterhalb oder auf Höhe der Vliesaufnahme (8) befinden.
  • Ferner kann die Vliesbildeeinrichtung (2) eine in 2 schematisch angedeutete Ladeeinrichtung (35) aufweisen, die den Fasern eine elektrische bzw. elektrostatische Aufladung vermittelt. Sie kann die vom Faserträger (5) emittierten Fasern, insbesondere die Faserwolke (32), beaufschlagen. Die Ladeeinrichtung (35) kann an geeigneter Stelle der Vliesbildeeinrichtung (2), z.B. im Ofenbereich, angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Fasern an anderer Stelle, z.B. im Eingangsbereich (7) und/oder am Faserträger (5) aufgeladen werden. Die Ladeeinrichtung (35) kann auch bei der ersten Variante eingesetzt werden.
  • Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der Ausführungsbeispiele und der genannten Varianten in beliebiger Weise miteinander kombiniert, insbesondere auch vertauscht werden.
  • In Abwandlung von 1 kann der Strömungskanal (27) verkürzt sein. Er kann z.B. auf Höhe oder unterhalb der Vliesaufnahme (8) münden. Der mit hoher Geschwindigkeit austretende Faserstrom (12) wird dabei schräg nach oben und in den Abwurfbereich (6) bzw. Freiraum (31) oberhalb der Vliesaufnahme (8) emittiert, wobei in der vorbeschriebenen Weise durch Abbremsen der freifliegenden Fasern und Auflösen des Faserstroms (12) die Faserwolke (32) gebildet wird. In weiterer Abwandlung können der Strömungskanal (27) und seine Wandung entfallen.
  • Am Tambour (28) können am Außenumfang im Arbeiterwalzen oder Wendewalzen vorhanden sein. Zudem kann ein innenseitig garnierter Deckel bereichsweise an der Außenseite des Tambours (28) angeordnet sein. Diese Komponenten können sich am Förderbereich der Faserbahn (11) befinden.
  • In einer nicht dargestellten Variante kann die Vliesaufnahme (8) mit Abstand oberhalb des oberen Endbereichs (28) des Strömungskanals (27) angeordnet sein. Dies Fasern werden aus der Faserwolke (32) in diesem Fall nach oben bewegt, z.B. durch die Saugkraft einer Halteeinrichtung bzw. Saugeinrichtung (9).
  • Im weiteren ist es möglich, die Vliesaufnahme (8), die zugleich ein Vliesförderer ist, in anderer Weise auszubilden, z.B. als umlaufend angetriebenes Sammelband. Der Siebmantel wird in diesem Fall am Sammelband ausgebildet. Er kann z.B. aus einem gelochten Siebband bestehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Faseranlage
    2
    Vliesbildeeinrichtung, Airlay
    3
    Faserlieferant, Faseraufbereitung
    4
    5
    Liefermittel
    6
    Abwurfbereich
    7
    Zufuhrbereich
    8
    Vliesaufnahme, Vliesförderer
    9
    Halteeinrichtung, Saugeinrichtung
    10
    Faservlies
    11
    Faserbahn
    12
    Faserstrom
    13
    Faserzufuhr, Förderer
    14
    15
    16
    Gehäuse
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    Abgabestelle
    23
    24
    25
    Leitmittel
    26
    Weiterbehandlungseinrichtung, Verfestigungseinrichtung
    27
    Strömungskanal, Abwurfschacht
    28
    Fasertransportmittel, Lieferwalze
    29
    Kanalwandung
    30
    Einhausung
    31
    Freiraum
    32
    Faserwolke
    33
    Förderer
    34
    Wartungseinrichtung, Entstaubungseinrichtung
    35
    Ladeeinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202014102656 U1 [0013]

Claims (29)

  1. Aerodynamische Vliesbildeeinrichtung für ein Faservlies (10), wobei die Vliesbildeeinrichtung (2) ein Liefermittel (5) für Fasern sowie eine Vliesaufnahme (8) aufweist, an der das Faservlies (10) aerodynamisch gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesbildeeinrichtung (2) einen Freiraum (31) aufweist, in den das Liefermittel (5) die Fasern im Flug emittiert, wobei die Fasern im Freiraum (31) abgebremst werden.
  2. Vliesbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefermittel (5) die Fasern im freien Flug in den Freiraum (31) emittiert.
  3. Vliesbildeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefermittel (5) die Fasern horizontal oder schräg aufwärts emittiert.
  4. Vliesbildeeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (31) als Diffusor ausgebildet ist und wirkt.
  5. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefermittel (5) die Fasern an der Abgabestelle (12) in einem Faserstrom (12) emittiert, dessen Strömungsquerschnitt sich im Freiraum (31) erweitert.
  6. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgebremsten Fasern im Freiraum (31) in einer Faserwolke (32) mit Abstand von der Vliesaufnahme (8) schweben.
  7. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (31) in einem Gehäuse (8) der Vliesbildeeinrichtung (2) angeordnet und zur Aufnahme einer Faserwolke (32) vorgesehen und ausgebildet ist.
  8. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefermittel (5) ein Fasertransportmittel und ggf. einen anschließenden Strömungskanal (27) aufweist.
  9. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (27) vom Fasertransportmittel (28) ausgehend eine aufwärts, bevorzugt schräg aufwärts, gerichtete Erstreckung aufweist.
  10. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (27) mit seinem oberen Endbereich (28) am Freiraum (31) mündet.
  11. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (31) gegenüber dem Querschnitt des Strömungskanals (27) erweitert ist.
  12. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (27) als Abwurfschacht mit einer festen Kanalwandung (29) ausgebildet ist.
  13. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesaufnahme (8) mit vertikalem Abstand oberhalb oder unterhalb von der Abgabestelle (22) des Faserstroms (12), insbesondere vom oberen Endbereich (28) des Strömungskanals (27), angeordnet ist.
  14. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesaufnahme (8) mit horizontalem Abstand vom oberen Endbereich (28) des Strömungskanals (27) angeordnet ist.
  15. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (31) und ggf. die Vliesaufnahme (8) von einem Gehäuse (16) der Vliesbildeeinrichtung (2) umschlossen ist/sind.
  16. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesaufnahme (8) eine Halteeinrichtung (9), insbesondere eine Saugeinrichtung, für das Faservlies (10) aufweist.
  17. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesaufnahme (8) eine Wartungseinrichtung (34), insbesondere eine Entstaubungseinrichtung, aufweist.
  18. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesaufnahme (8) als Sammelband oder als Sammelwalze ausgebildet und umlaufend bewegt ist.
  19. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesaufnahme (8) luftdurchlässig ausgebildet ist und einen Siebmantel aufweist.
  20. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (9), insbesondere Saugeinrichtung, auf Differenzdruck geregelt ist.
  21. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefermittel (5) umlaufend beweglich ausgebildet und steuerbar angetrieben ist.
  22. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasertransportmittel des Liefermittels (5) als rotierende Lieferwalze ausgebildet ist.
  23. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefermittel (5) und die Halteeinrichtung (9), insbesondere Saugeinrichtung, steuertechnisch gekoppelt sind.
  24. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesbildeeinrichtung (2) eine Ladeeinrichtung (35) für eine elektrische bzw. elektrostatische Aufladung der Fasern aufweist.
  25. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesbildeeinrichtung (2) in einen Ofen (4) eingebunden ist.
  26. Vliesbildeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (31) und die Vliesaufnahme (8) im Ofen (4) angeordnet sind.
  27. Faseranlage mit einer aerodynamischen Vliesbildeeinrichtung für ein Faservlies (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesbildeeinrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 26 ausgebildet ist.
  28. Faseranlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Faseranlage (1) einen der Vliesbildeeinrichtung (2) vorgeschalteten Faserlieferanten (3), insbesondere eine Faseraufbereitung, aufweist.
  29. Faseranlage nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Faseranlage (1) eine der Vliesbildeeinrichtung (2) nachgeschaltete Weiterbehandlungseinrichtung (26), insbesondere eine Verfestigungseinrichtung, aufweist.
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