DE2132777A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer nichtgewobenen Bahn aus Fasern und/oder sonstigen agglomerierbaren Teilchen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W. Schalk ■ dipl.-inc. P. Wirt μ · Di pl.-i ng. G. Dan μ en berg

DR.V. SCIIMIED-KOWARZIK · DR, P. WE 1 N i IOLD · DR.D, GUDl'.L

ή FRANKFURT ΛM NSAIN

GB. rSCHCNllEIMEIl STKASSE 39

30. Juni 1971
PV.'/lm U.ö« üeiMi:! Noc 0i?1<)f>7

Uiiioii Ο,-.i.'bide CorporaILon 270, Viivlz Avenue

Verfahren und Vorrichtung zur Ilirrnbollunr einer vobeiicm L al;:· aus Fasern und/oder i-.Oiiaüi α^β 1 orcerici'bnren Toil^hen

Die Efinduüß bei'.ii.'ht sich, allgemeni yer^i.^l;, auf dio Herstellung von iiiclit~ge',;obeaon Stoffen, irifjboi:;cm<Jy.i e auf (x±o Herstellung solcher i'rodulcte clureii im vor tätlichen troclrt-.ne Verfebron.

G DLofJ'e Müvden als nach Gebrauci) vorgi'u-

v;crfei)de Bottncrm? vorv.'&ndet; bisher ßVot uh aber kaino Vorr iclit img, \i el cb e tiorar t ige S fco ff ο 1 η an; j r.¹ ο .Leihend or Breite, wie sie für Bettücher benötigt v/ird. imd da;-j mit einer für V/irtso'haitlichkoit erforderlichen Geschwindigkeit hcrrjtellün läßt; z.E. arbeiton Karden oder Krempeln «u langnaia, erfordern eine relativ lungß ntapolfa3cr und sind in der praktisch her«toll baren Breite beschrankt. Rsndo~¥cbber Maschinen können proIygünotige Kurz-;;; tapolfasern behandeln, sind jedoch ebenfalls in der Bahnbreite begrexizt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine

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— ? —

Vorrichtung zu Hers teilung ei nor nicht-gewobenen Bahn au D raü or material von "beträchtlicher Breite hei hohoe Geschwindigkeit zu schaffen.

Allgemeiner gesagt, bezweckt die Erfindung eine verbfn-Jt-x -·»: l,c Vorrichtung und Verfahren aur Hersbelluur niclit-^ov/obenur BaLnon aus Fasermaterial zu schaffen.

Pur die spezielle und bevorzugte Ausführung der Erfindung k ist vorgesehen, daf3 ein Faser-Luf t-Gemisch auf die Innenseite einen porösen oder gelochten Rohreo aufgespritzt ν ir ei, dr-.g durch Umrollen eines Abschnitts eines mit Löchern versehenen Banden bzw. Förderbänder) gebildet ist, und daß hiernach das Band derart flach ausgebreitet wird, daß die zuvor gebild-m; und forbiggentellto Bahn aus I'asermaterial abgehoben und nachfolgenden Behpndlungsstafcionen zugeführt werden konn. Diei;;e Bau™ und Arbeitsweise erleichtert eine gleichmäßige Verteilung der Pasern und begünstigt das Aufbringen von Bindemitteln in flüssiger Form.

Aus.führungsformen dor Erfindung und deren Ausführungsmerlanale und. Vorteile sowohl für Vorrichtungen als auch für Verfahren * werden im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen:

Jj¹Ig₀ 1 schaubildlich und schematisch eine Vox'richtung nach der Erfindung!

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich der j?ig_e 1, bei der der

Sauganschluß bzw, Saugraum und andere Axisrüstungsteile weggelassen sind zur Darstellung der Bildung eines Rohres aus dem Band, auf dem die Fasern gesammelt werderi|

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Pig. 3 cine Ansicht ä hl ich der Pig. 1, wobei der

Sauganschluß bzw. Saugraum und ein Teil des Bandes weggelassen sind zur Darstellung der Faiier-Sprühdüsenanoriünung, der Bindemittel-Sprühdüse und des zusätzlichen Luftströmmigspyotems;

Pig. 4 - eine .Ansicht der bei der Vorrichtung nach Pig. 1 verwendeten JLopfwalze;

Pig. |3 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5

de:- Pig. 4» wobei das Paser-Saimnelband weggelassen int;

Pig. 6 eine Ansicht der in der Vorrichtung nach Fig. 1

verwendeten .ISndwalrse;

Pig. 7 in größerem Haßstab einen Querschnitt durch den Aboaugkörper;

Pig. 8 in größerem Kaßstab einen Querschnitt der bei der Bildung eines Rohres aus dem Förderband verwendeten Kanäle;

Pig. 9 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht des Innenraums des Absaugkörpersund Einzelheiten seiner Bauweise;

Pig. 10 schaubildlich eine Teilansicht von konstruktiven Einzelheiten des Pörderbandes;

Pig. 11 in größerem Maßstab eine Ansicht der Bindemittel-Sprühdüse, die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird;

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Fig. 12 einen Mittelschnitt durch die Bindemittel-Sprühdüse nach Pig. 11;

Fig. 13 · schaubildlich und in größerem Maßstab eine Ansicht eines Seiles des Einrichtung zur Verteilung des Pasern, die nach Pig. 1 verwendet wird;

Pig. 14 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch " den Absaugraum;

Pig. 15 schematisch eine Ansicht zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Pig. 16 eine Ansicht ählich der Pig. 14» die jedoch

eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Pig. 17 einen Schnitt entlang der Linie 17-17 der Pig. 16, und eine Eeilansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform nach der Erfindung.

Das im folgenden verwendete Wort "Paser-Luft-Gemisch" bezeichnet eine Suspension einer Pasermenge in einem strömenden Medium z.B, Luft« "' . ·

Pig. 1 zeigt die als ©anzes mit 20 bezeichnete Vorrichtung zur Herstellung einer nieht-gewobenen Bahn aus Fasermaterial| sie weist ein. biegsame^ endloses, gelochtes Förderband 22, eine führung 24» eine Speiseeinrichtung 26 £ür die Zufuhr der Fasersuspension und ein Luftabsaugsystem 28 auf. Ein,'im folgenden noch näher beschriebener Antrieb bewirkt eine fortlaufende Längsbewegung des Förderbands 22 in Pfeilrichtung 30 zwischen einer Endwalze 32 und einer Kopf- oder

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Vorderwalze 34. Die Führung 24 besitzt einen vorderen Teil 36? der das gelochte Band zu einem Rohr formt und einen hinteren Teil 38, der die Rohrbildung rückgängig macht. Zusätzlich weist die Führung 24 einen Zwischenführungsabschnitt 40 auf, der dem Längsabschnitt entspricht, in welchem das Band Rohrform besitzt.

Pig. 10 zeigt das gelochte Band 22. Die Kanten des Bandes überbrücken, wie leicht zu sehen ist, bei der Formung des rohrförmigen Bandabschnittes einen größeren längsabschnitt als die Mittellinie des Bandes. Zwar können diese unterschiedlichen Vorschublängen mittels balliger oder "gebogener¹·' Riemenscheiben in Übereinstimmung gebracht werden; erfindungsgemäß wird diese Anpassung jedoch mittels diagonal gewobener Stränge 42 und 44_}hergestellt, wobei die Stränge 42 in einem Winkel von 45° zur Mittellinie des Bandes in der einen Richtung und die Stränge 44 in einem Winkel von 45° in der entgegengesetzten Richtung verlaufen, so daß sich die jeweiligen" Sbrangsätze im rechten Winkel kreuzen. Daher kann sich bei örtlichen Veränderungen der Schneidewinkel der Stränge das Band in sich biegen und die Unterschiede der Vorschubbewegungen ausgleichen. Zur Vervollständigung der Anordnung sind biegsame Kantenbänder 46 an den Längsschnittkanten der gewobenen Stränge befestigt.

Zur Herstellung der Stränge 42 und 44 können verschiedene Materialien verwendet werden, wie Metalldraht und solche synthetischen Materialien wie Nylon (Polyamide) und Polyesterharze.

Fig. 8 zeigt die Kantenbänder 46; sie sind mit gegenseitig aneinander angreifenden Ausrichtorganen versehen, nämlich mit einem Paar in Abstand angeordneter, elastisch sich verjüngend zusammenlaufender Lappen 48, die an dem Kantenband in einem Stück ausgebildet sind, und andererseits einer an dem

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entgegengesetzten Käntenband ausgebildeten, zu den Lappen passenden Nut 50.-Wenn die beiden Kantenbänder fest aneinander gedrückt werden, klemmen sich die Lappen 48 in die Nut 50, richten sich auf diese aus und bilden eine Dichtung. An den Kantenbändern 46 sind Träger elemente befestigt, welche dem gelochten Band die Bewegungen und Verschiebungen erteilen, bei denen es zu einem Rohr geformt und wieder in flache Lage zurückgeformt wird. Zu diesem Zweck sind insbesondere Gleitrollen 52 mittels je einer Buchse w und je einem vernieteten Lagerzapfen 56 in bestimmten Abständen an den Eantenbändern 4β befestigt. Innerhalb der Eantenbänder befinden sich an gegenüberliegenden Seiten des Bandes 22 nahe den Zapfen 56 Verstärkungsbänder 58 und 60. Die Gleitrollen 52 bewegen sich in Kanälen von umgekehrtem U-Profil auf Schienen 62, welche die jeweiligen Abschnitte der Führung bilden»

Zum Antrieb des gelochten Bandes sind an passenden Stellen auf den "biegsamen Kantenbändern 46 zahnstangenartig Zähne 64 gebildet. Gemäß Eig. 6 besitzt die hintere Umlenkwalze 34 des Bandes 22 an jedem Stirnende je ein fc Stirnzahnrad GG$ und diese Zahnräder kämmen mit den Zähnen bzw«, Zahnradstangen 64 des benachbarten Kanten'bands 46. Gemäß Figo 4 weist die Kopf- oder Torderwalze 32 in' ähnlicher Form zwei Stirnssannräder 68 an ihren Enden auf, die ■ gleichfalls mit den Zähnen 64 kämmen«, Ein Kettenzahnrad und eine Antriebskette 72 dienen zur Übertragung der Antriebs energie auf den beschriebenen !Förderbandantrieb, wobei das Kettenzahnrad 70 mittels einer Welle 74 fest mit der Vorderwalze 32 verbunden ist und die Kette 72 mit einem nicht gezeichneten geeigneten Motor in Antriebsverbindung steht.

Es ist vorteilhaft, die Pasermaterialbahn am Ende des

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Vorsqhubweges des Förderbandes in der Maschine in seiner Vorschubrichtung von dem gelochten Band 22 abzuheben. Zu diesem Zweck besitzt die vordere Walze 32 eine gelochte Metalltrommel 76, die gleichachsig mit einer Luftleitung 78 verläuft.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Leitung 78 einen , mittleren zylindrischen Teil und einen sich in radialer Richtung erstreckendenEtrtlüftungsstutzen 80 aufweist, der eine Verbindung des mittleren Teils mit der gelochten Oberfläche der Trommel 76 herstellt. Gewünschtenfalls kann die Leitung 78 so drehbar angeordnet sein, daß sie erlaubt, den Entlüftungsstutzen 80 in eine Lage größter Wirksamkeit einzustellen. Um den Vorgang der Ablagerung der Fasern an dem in Rohrform gebrachten Abschnitt des gelochten Bandes wirksam zu unterstützen, wird mittels eines hohlen Saugkörpers mit Sauganschlüssen Saugwirkung ausgeübt. Fig. 1 zeigt, daß der Saugkörper 28 eine äußere

Hülse 82 und eine zweckentsprechende Anzahl von Saugleitungen 84 aufweist. Betrachtet man nun Fig. 7 in Verbindung mit Fig. 9» so ist zu erkennen, daß der Saugkörper 28 zusätzlich einen zylindrischen, mit Löchern versehenen inneren Mantel 86 besitzt, der durch Rippen in Abstand von der äußeren Hülse 82 gehalten wird. Um die Reibungsbeanspruchung des gelochten Bandes 22 auf ein Minimum herabzusetzen, sind an dem inneren Mantel 86 Abstandsstangen 90 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, jedoch mit abgerundeten und glatt polierten Kanten befestigt, die sich gemäß Fig. 7 radial nach innen zum Band 22 hin erstrecken. Außerdem sind die Stangen 90 gehärtet oder mit einem harten Überzug versehen. Wie Fig. zeigt, sind die Abstandsstangen 90 in einem kleinen spitzen Winkel zur Vorschubrichtung 30 des Bandes 22 angebracht, um zu vermeiden, daß sich in dem Faserniederschlag Leer- oder Fehlstellen ergeben. Außerdem haben die an einander

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gegenüberliegenden Seiten des Mantels 86 angebrachten Stangen 90 einander entgegengesetzt verlaufende Winkeine igungen, · um zu vermeiden, daß eine Drehbewegung des Bandes verursacht wird.

Zwecks Beschreibung der Einrichtung zur Überführung und Abgabe der Pasern und zugehöriger Ausrüstungsteile sei auf Pig. 3 Bezug genommen. Eine Rohrleitung 92 gibt ein Gemisch von in geeigneter Weise geöffneten Pasern mit dem Trägerin ed ium an den in Rohrfbrm gebrachten Abschnitt des gelochten Bandes ab* Bei der Ausführung der Erfindung können sehr viele Arten von Pasern verwendet werden, z.B. Holzfasern, synthetische Zellulosefasern, Baumwollfasern, aus sysnthetischen Polymeren bestehende Pasern, Asbestfasern und Glasfasern« Biese Fasermaterialien werden bis zu dem Grad geöffnet_f in welchem jede Paser von den übrigen gelöst ist und eine getrennte Einheit bildet. Lange Stapelfasern können aufgeflockt und durch bekannte Maschinen voneinander getrennt werden, s.B. Öffner oder Zupfoffner, Krempeln und Mühlen (garnetts)i Zellulosefasern hingegen werden im allgemeinen in Porm eines dünnen Bandes oder Blattes ^ verwendet, durch dazu geeignete Geräte, wie 2.B. Hammer-™ mühlen, Spezialkrempeln oder Spezialkarden für diesen Zweck sowie Scheibensehleifmühlen . flaumartig aufgeflockt ~

Kach dem öffnen werden die Pasern mit strömender luft gemischt,, die mittels eines Ventilators 94 - siehe Pig. 15 - geliefert wird.

Gemäß Fig„ 15 in Verbindung mit Pig. 3 endet die Leitung 92 zur Zufuhr der Fasersuspension aa dem rohrförmig gemachten Abschnitt des gelochten Bandes in einer Düsenanordnung 96₉ welche die Suspension in eine kegelig ausgebildete Kammer austreten läßt, die zwischen einem stromv aufwärts liegenden konischen Glied 98 und einem stromabwärts liegenden konischen Glied 100 gebildet wird.

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Ein Kranz von Ablenkflächen 102 ist zwischen den konischen Gliedern 98 und 100 so angebracht, daß sie eine Drall- oder Wirbelströmung in einer im wesentlichen tangentialen Richtung entlang der Innenseite des gelochten Bandes erzeugen. Die Gestalt der Ablenkflächen 102 ist in Pig. 13 in größerem Maßstab im einzelnen dargestellt.

In vielen Fällen ist es vorteilhaft, eine wenigstens vorläufige Bindung der nicht-gewobenen Fasermaterialbahn herzustellen, bevor sie aus dem rohrförmig gemachten Abschnitt des gelochten Bandes austritt. Zu diesem Zweck ist eine Speiseleitung 104 für die Zufuhr eines flüssigen Bindemittels koaxial mit der Speiseleitung 92 der Fasersuspension angebracht. Wie Fig. 11, 12 und 14 zeigen,

trägt ein sich drehender Düsenring 106 eine zweckentsprechende Anzahl radial angeordneter Sprühdüsen 108 und umgibt einen ortsfesten Ring 110. Das flüssige Bindemittel strömt von der Leitung 104 zu einem toroidalen Sammelrohr über eine zweckenoprechende Zahl von nach außen auseinander strebenden Rohren 114, die zugleich eine mechanische Verbindung zwischen dem Ring 106 und einem Kugelgelenk herstellen. Ein in geeigneter Weise mit Energie gespeister Antriebsmotor 118 trägt an seiner Abtriebswelle ein Stirnzahnrad oder Ritzel 120, das mit einem zweiten Stirnzahnrad 122 kämmt, welches an dem Kardangelenkstück 116 angebracht ist. Dieses Gelenkstück enthält ferner eine drehbare Kupplung, die eine leckdichte Flüssigkeitsverbindung zwischen der Leitung 104 und den Rohren 114 herstellt.

Gemäß Fig. 11 und 12 ist jede der Bindemittel-Spraydüsen 108 über je eine Zapfleitung 124 an die Sammelleitung 112 angeschlossen. Je eine Verschlußnadel 126 ist verschiebbar in einer Düsenbohrung angeordnet, die senkrecht zur leitung 124 verläuft. Jede der Nadeln 126 wird von einer

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Feder 128 in Öffnungsrichtung vorgespannt und endet an ihrem radial innenliegenden Ende in einer !Fußplatte 130, die so angebracht ist, daß sie bei einem Umlauf des Düsenringes 106 je einmal an einem ortsfesten Nocken 132 angreift, der an dem ortsfesten Ring 110 angebracht ist. Auf diese Weise werden die Düsen periodisch abgesperrt; es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme zu periodisch plötzlich auftretender Belastung der Düsen führt, durch · die diese iron Koagulierung einleitenden Stoffen befreit werden. Der schmale Bereich, in welchem keine Sprühstrahlen auftreten, ist vorteilhafterweise so angeordnet, daß eu sich mit dem Bereich der vereinigten Kantenbänder 46 in dem rohrförmig gemachten Abschnitt des gelochten Bandes deckt, wie es z.B. Pig. 7 zeigt. Es ist zu bemerken., daß an diesen Kantenbändern kein nennenswerter Paserniederschlag eintritt, weil hinter diesen feine Saugwirkung auftritt. Die Bahn aus Fasermaterial wird daher von Anfang an mit

einer in Längsrichtung verlaufenden Unterbrechung hergestellt, die erlaubt_s die Bahn in flachen Zustand zu bringen, ohne sie aufsusohneiden_o

&em_e Pig. 14 ist der Luftabsaugkorper 28 vorzugsweise mittels ringförmiger Böden 134 und 136 in drei getrennte Kammern unterteilt. Wenn diese Böden oder Sreiinwände in der In FIg₀ 14 dargestellten Weise angeordnet sind, "bildet die von vorn erste Kammer eine Rücklauf kammer für die Luft der Fasersuspension^ die mittlere Kammer eine Kammer für den Rücklauf der Bindemittel-Trägerluft und die letzte Kammer eine Rüclclaufkamiaer für Irocknungs'luft« Ferner wird die vorgenannte erste Kammer des Absaugkörpers zweckmäßig von einer ungelochten rohrförmigen Kammer 138 durchdrungen, so daß ein im großen gansen in Richtung des Bandvorschubes verlaufender Luftstrom aus dieser Kammer ausgeblasen werden kann. Außerdem wird die stromabiwärts liegende Kammer des' Absaugkörpers vorzugsweise von einer rohrförmigen Leitung

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140 durchdrungen, durch die ein luftstrom stromaufwärts und im allgemeinen entgegengesetzt zu demjenigen Luftstrom eingeblasen werden kann, der durch das Rohr 138 zugeführt wird. An dem Zwischenboden I36 ist fluchtend mit dem Rohr 140 ein Diffusor angebracht, durch den der Luftstrom im allgemeinen nach außen gerichtet wird. Die beiden in die mittlere Kammer des Absaugkörpers eingeblasenen Luft- * ströme arbeiten dahingehend zusammenen, daß sie das Bindemittel von den Böden und anderen Einbauten ablenken und daß flüssige Bindemittel tief in das Fasergefüge hinein mitnehmen, das auf dem gelochten Band mitgeführt wird.

Da es häufig erwünscht ist, erhitzte Luft über der Bahn aus Fasermaterial zu verteilen, z.B, um Wasser zu verdampfen, Lösungsmittel zu extrahieren, Bindemittel zu schmelzen oder ein Bindemittel aufzuschäumen, ist erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgesehen, um dem letzten Abschnitt bzw. der letzten Kammer des Aubsaugkörpers erhitzte Luft zuzuführen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 und 15 ist zu diesem Zweck eine ringförmige Kammer 144 vorgesehen, die von einem Ventilator 146 und Heizelementen 148 her erhitzte Luft erhält, wie Pig. 15 zeigt, und die einerseits durch ein gelochtes Metallrohr I50 und andererseits durch das Rohr HO begrenzt wird. Anstelle von Trocknung durch Heißluft kann elektromagnetische Trocknung angewendet werden; in diesem Fall bildet die zylindrische Gestalt des in Rohrform gebrachten Abschnittes des Bandes 22 eine für Hochfrequenztrocknung idiale Gestalt.

Für den Arbeitsgang ergeben sich bei der beschriebenen Vorrichtung und besonders in Ansehung der Fig. 15 die folgenden Kennzeichen und Eigenschaften:

.Die Fasern werden in die Speiseleitung 92 dadurch

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eingeführt, daß sie gleichmäßig in einem zugeführten Luftstrom suspendiert werden. Das sich dabei ergebende Gemisch ist eine Funktion der Eigenschaften der verwendeten Faser oder"der verwendeten Fasern^ wobei eine dicke Faser großer Dichte oder spezifischen Gewichtes im allgemeinen mehr luft zur Suspendierung benötigt als eine leichte dünne und ungleichmäßig gestaltete Faser. Indessen werden im allgemeinen die besten Endergebnisse dann erzielt» wenn das Gemisch" ein Dichte von nicht weniger

■* ,Luft
als 1870 ci/pro Gramm Fasern_s vorzugsweise zwischen

3100 car Luft bis 6240 cm* Luft pro Gramm Fasern besitzt. Die Geschwindigkeit, auf die der Strom der Suspension eingestellt wird_s ist gleichfalls eine Funktion der Fasereigenschaften. Die Mindestgeschwindigkeit der Suspension, die notwendig ist₅ vm. die Fasern in Suspension zu halten und ein unerwünschtes Maß von Agglomerierung der Fasern zu vermeiden ₉ beträgt ungefähr 4-58 m/min ₉ und sie soll vorzugsv,'eise im Bereich von etwa 915' bis 1500 m/min liegen. Die Suspension wird zufolge der durch die Düsenanordnung 96 erzeugten Zentrifugalströmung gegen das wandernde gelochte Band 22 gelenkt, wobei das Gemisch bzw. die Suspension im wesentlichen gleichmäßig volumetrisch expandiert, bis seine Durchschnittsgeschwindigkeit senkrecht

und durch das ., , „_nr. /-...-, zum /Dana geringer als etwa 305 m/min, ist und vorzugsweise weniger als etwa 90 m/min beträgt«, Die leitflächen 102 bewirken eine Teilung und Fortleitung der Suspension in aufeinanderfolgenden Teilströmenj, so daß sich miteinander mischende Schichten von abgesetzten Fasern gebildet werden.

Die von den Absaugkörper 28 erzeugte Saugwirkung wirkt mit der volumetrische!! Expansion des Suspensionsstromes zusaninen unfi unterstützt die Gleichmäßigkeit des Faser» niederschlags dadurch^ daß die Saugwirkung bestrebt ist, mete· Ιβ,βθέά zu dünnes Fläelieiiljereielaen hinzuziehen als so. denjenigen Bereieli®a_s la deaen,der Wiederschlag dicker ist« Sie Bandgeschwindigkeit ₅ die Bieiite der -Pas er suspension und

die Geschwindigkeit des Suspensionsstromes bestimmen das Gewicht "bzw. das Gewicht pro Flächeneinheit der niedergeschlagenen Bahn.

Nachdem die Fasern niedergeschlagen worden sind, wird mittels der Spinndüsen 108 Bindemittel auf die erzeugte Faserbahn aufgesprüht, und zwar während die Bahn und das ' gelochte Förderband noch ihre Rohrform besitzen, wobei

die sowohl von einem stromaufwärts liegenden als auch von einem stromabwärts liegenden Bereich zugeführte Luft ein schnelles und wirksames Niederschlagen des Bindemittels unterstützen. Hiernach und während das gelochte Förderband noch weiter in Rohrform gehalten wird, wird mittels des Ventilators 146 durch die gelochte Trommel 150 hindurch der Trocknungszone erhitzte Luft zugeführt, die das Abbinden oder Aushärten des Bindemittels herbeiführt oder begünstigt.

Nach Austritt aus dem Endabschnitt des Abss-ugkörpers 28 wird die rohrförmige Gestaltung des gelochten Förderbandes 22 mit Hilf-e der/Kanäle 62 des hinteren Führungsabschnittes 38 rückgängig gemacht und wird die aus gebundenen Fasern bestehende Bahn durch Zuführung von Luft mittels der Leitung 78 von der vorderen Walze 32 abgehoben, wie Fig. 3 zeigt, wonach die BahnEndbehandlungsmaßnahmen, z.B. der Zuführung zusätzlichen Bindemittels, der Herstellung eines Überzugs, Bedrucken und Einprägung unterzogen werden kann oder unterzogen wird. Nach Ablauf von der vorderen Walze 32 kann das Förderband 22 während und an seiner Rücklaufbahn zu der hinteren Walze 34 mittels eines Luftstromes gereinigt, zusammen mit einem Lösungsmittel gebürstet und abgebürstet und getrocknet werden.

Um zu veranschaulichen, daß die Erfindung in vielen

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Aueführungsformen ausführbar und nicht auf die vorstehend beschriebene besondere Ausführungsform beschränkt ist, wird nachstehend eine solche abgewandelte Ausfürhungsform der Erfindung anhand von Fig. 16 und 17 beschrieben. Dabei sind diejenigen Seile dieser Ausfuhrungsform, die derjenigen nach 3?ig. 1 bis 15 ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie dort unterHinzufügung des ₍ Buchstabens "a" bezeichnet»

| Die Aus führungs form nach'Mg* 16 und 17 unterscheidet sich von der vorstellend beschriebenen durch die Art und Weise, in der das Gemisch von fasern und Trägermedium bzw. die Fasersuspension gegen das gelochte Förderband gelenkt wird«, Dabei ist eine Yielsahl von Düsen zur Überführung -der Fasern vorgesehen und eine! die Sprührichtungen der Düsen - sozusagen gegen das gelochte Förderband fokussiert, d.h. zusaminengefaß auf dieses gerichtet<, wobei die Sprühstrahlen fortlaufend in eine BaIm IhnaE¹ Bewegung gelenkt werden, die iai all gssis insu τοη &m? Stelle ihres momentanen Auftreffens auf ias Förderband weggerichtet ist. konstruktiv wird das gemäß Hg₃ 16 und 17 dadurch erreicht, ^ daß ein Düsenaggregat 152 mit einem stromaufwärts gelegenen ' Muff enteil 154 verseilen uird, der passend und drehbareiner siw Zufuhr der'lasersuspension dienenden Leitung 156 sitzt» las Muffenteil 154 trägt Sas Düsenaggregat 152 zusammen mit einer durch dieses hindurchgehenden Leitung 158 und stellt eine stirnseitig® Abdichtung mit diesem Aggregat her.

Damit ein Motor -118 a sowohl das Msenaggregat 152 als auch die drehbare Sprüheinrichtung für fias Bindemittel antreibe^. kami₉ ist er stromaufwärts von deia Düsenaggregat 152 - anders als der Motor 118 in Fig_o 14 ~ angeordnet. Anstelle des Kardangelenkes 116 i®r I⁵Ig. 14 tritt ein einfacher !Dragring ₉ der mit dem Leitungsrohr 158 verbunden ist, das als

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Antriebshülse dient. Auf dem Teil 158 sitzt ein Stirnsahnrad 160, das antreibbar über ein Ritzel 162 mit dem Motor 11Ba gekuppelt ist. Ferner wird der Drehantrieb mittels eines weiteren Ritzels 164- über·.einen Zahnring 166 auf das Düsenaggregat 152 übertragen, an dem das Ring-

Zahnrad 166 angebracht ist, das mit einem Ritzel 168 kämmt, welches auf einer Zwischenwelle 170 sitzt, die zugleich auch das mit dem Ritzel 162 kämmende Ritzel 164 trägt.

Das Düsenaggregat 152 ist mit einer geeigneten Anzahl von Austrittsdüsen 172 versehen, deren bogenförmige Kanäle sich zu der Speiseleitung 156 für die'Zufuhr der Fasersuspension öffnen. In Strömungsrichtung vor dem Antriebsmotor 118a ist eine aerodynamisch wirksame Schutzhülle angebracht, die dazu dient, Störungen in der Strömung der Fasersuspension sehr klein zu halten, die sonst durch die Antriebseinrichtung verursacht wurden. Um eine gleichmäßig volumetrische Expansion der Fasersuspension zu begünstigen, wird das Düsenaggregat 152 in Pfeilrichtung 178 in Drehung versetzt, die im wesentlichen der Richtung des tangentialen Geschwindigkeitsvektors der einzelnen aus den Düsen austretenden Suspensionsströme entgegengerichtet st. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, bei der der Durchmesser des in Rohrform gebrachten Abschnitts des Förderbands 30,5 cm betrug, hat sich eine Antriebsdrehzahl der Düsen bzw. des Düsenaggregates von I5OO UpM als zweckmäßig erwiesen, ■ Bei größerem Durchmesser dieses Abschnitts haben sich kleinere Drehsahlen als zweckmäßig herausgestellt.

Die Zufuhr von Luft für das Bindemittel erfolgt ausschließlich durch eine Leitung 104a, die innerhalb des Rohres verläuft. Der Austritt der Suspension aus den Düsen des Aggregats 152 erfolgt im wesentlichen radial, während der Austritt aus der Düsenordnung 96 nach Fig. 15 in einem nahezu stromabwärts divergenten, hohlen und kegeligen

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Strom erfolgt. In anderer Hinsicht ist jedoch die Bauweise der Vorrichtung nach Fig. 16 und 17 und ihre Arbeitsweise derjenigen der Vorrichtung nach Fig. 1 bis ähnlich.

Fig. 18 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform eines drehbaren Gliedes für die Abgabe der Fasersuspension. Bei dieser Ausführungsform sind an dem Düsenaggregat 152b Schlitze 172 b vorgesehen, die sich in Stromaufwärtsrichtung verjüngen, um die Abgabe der Fasersuspension zu vergleichmäßigen, wobei die Richtung der luftströmung durch den Pfeil 180 gezeichnet ist.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch geeignete Mittel ein elektrostatisches Feld erzeugt werden, daß dazu dient, daß niederschlagen der Fasern zu unterstützen und den besonderen Vorteil hat, daß es bei hoher Drehzahl der Maschine ein elektrostatisches Aufflocken oder Ausflocken bzvi. flaumig machen (flocking) erlaubt oder herbei~ führt und diesen Vorgang bei Verwendung langer Stapelfasern verbessert.

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Claims (1)

1. PW/Im Union Carbide Corp.

   30. Juni 1971 New York, N.Y. 10017 /USA

   ' Patentansprüche

   „ *

   Λ1J Verfahren zur Herstellung einer nieht-gewobenen Bahn aus Fasern und/oder sonstigen aneinander agglomorierbaren Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom eines Trägermediums erzeugt wird, dem die gesonderten Teilchen einverleibt sind oder die Teilchen bzw. Fasern einverleibt werden, daß ferner dieser Strom fortlaufend in eine Zentrifugalströmung umgewandelt bzw. umgelenkt wii^d, daß weiterhin die Fasern oder Teilchen aus die ser Strömung heraus gesammelt und im wesentlichen in Form einer en dl ο seil rohrförmigen Bahn abgeschieden v/erden und daß dann diese Bahn in flache Form gebracht wird»

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Fasern Bindemittel zugesetzt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelzusatz zu den Fasern innerhalb der rohrförmigen Bahn bewirkt wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammeln und Niederschlagen der Fasern aus dem Gemisch-strom unter Anwendung von Saugwirkung erfolgt.

   5» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch

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   BAD ORIGINAL·} G*Ö

   Jt

   gekennzeichnet , daß der Gemischstrom zu einem stromabwärts divergierenden, hohlen, im allgemeinen konisch verlaufenden Strom gemacht wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrifugale Strömung beim Niederschlagen der , Fasern im wesentlichen radial zu der rohrförmigen Bahn verläuft.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförraige Bahn von Anbeginn ihrer Herstellung mit einer in ihrer Längsrichtung verlaufenden Unterbrechung oder, Diskontinuität des Paserniederschlages hergestellt wird, durch die ihre anschließende flache Ausbreitung erleichtert wird.

   I'

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

   als Trägerstrom für die 3?asem ein Gasstrom verwendet wird.

   9. Verfahren zum Herstellen einer aus Einzelteilchen agglomerierten, zusammengeballten oder zusammengebackenen Bahn, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Strom eines Trägermediums erzeugt wird, in den die Einzelteilchen einverleibt sind, daß dann dieser Strom fortlaufend in eine zentrifugale Strömung umgewandelt bzw. umgelenkt wird und daß die Einzelteilchen aus dieser Strömung heraus gesammelt und im wesentlichen in Form einer endlosen rohrförmigen Bahn abgeschieden werden.

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   10. Verfahren zur Herstellung einer nicht-gewobenen Bahn aus Fasern, ηε,οΐι einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine strömende Suspension von Pasern in Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens etwa 450 m/rain,durch die die gleichmäßige Suspendierung der im wesentlichen nicht miteinander agglomerierten Fasern gewährleistet wird, erzeugt wird; daß ferner das Absetzen der Fasern in Form einer Bahn ein sich bewegendes gelochtes Band verwendet und die Fasersuspension gegen dieses Band gerichtet wird und rapji dabei die Suspension sich im wesentlichen gleichmäßig volumetrisch bis zu dem Ausmaß expandieren läßt, daß die Auütrittageschwindigkeit der Suspension senkrecht zum Band und durch dieses hindurch geringer als etwa 300 m/min ist, und daß ein gleichförmiger Niederschlag der Fasern auf dem Band abgesetsst wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Auotrittsgeschwindigkeit des Suspensioi^uurcW^clas gelochte Band hindurch kleiner als etwa 90 m/rain gewählt wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersuspension dem Band in aufeinanderfolgenden Stromstößen diesen Stroms derart zugeführt wird, daß die Stromstöße sich überlappende Schichten und Fasern niederschlagen.

   13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die volunetrische Expansion der Suspension durch Zusammenwirken von Saugwirkung am gelochten Band und die Verwendung von Düsen bewirkt wird, durch die

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   Teilströme der Suspension gesammelt gegen das gelochte Band gerichtet werden und die im allgemeinen vom Band wegbewegt werden.

   14. Vorrichtung zur Herstellung einer nicht-gewobenen Bann aus Fasern und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13» gekennzeichnet durch einen Antrieb für ein.in seiner Längsrichtung fortlaufend antreibbares, biegsames und mit Löchern versehenes Band (22), an dessen einem Trum sowohl am auflaufenden als auch am ablaufenden Ende Pührungs- und Umformungsorgane derart --ngreifen, daß ein Abschnitt des Bandes in Rohrform gebracht und diese Verformung in einem anderen Abschnitt des Bandes rückgängig gemacht wird, ferner gekennzeichnet durch Organe (26 bzw. 156) zur Herstellung einer Fasersuspension und deren Zufuhr zu Dii s enaggr egaten (96 bzw. 152), die sich an diese Zuführorgane anschließen und im mittleren Bereich derl'ührungs-und ümformungßorgane (24, 46) derart angeordnet sind, daß sie einen Strom aus den Pasern zum in Rohrform gebrachten Abschnitt des Bandes (22) richten,und gekennzeichnet durch.eine Absaugeinrichtimg oder einen Absaugkörper (23), der im wesentlichen koaxial zu und an mindestens einem Teil des in Rohrform gebrachten Abschnitts des Bandes angeordnet ist und derart mit Abisaugorganen (84 bzw. 84a) in Verbindung steht, daß Saugwirkung auf die Oberfläche des Bandes zur Unterstützung einer raschen Ablagerung der Pasern auf diesem ausgeübt wird.

   15. Vorrichtimg riach Anspruch 14, ä a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , Ar\B dan Emid (22) garn·; oder '/um Teil aus «ine!!! .'-1,,T" , Gcv<.T;ο oder

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   Geflecht besteht, das aus zwei Sätzen von miteinander verwobenen bzw. verflochtenen Strängen (42 und 44) hergestellt ist, von denen die einen in einem bestimmen Winkel, vorzugsweise 45°» zur Längsachse des Bandes und die anderen in e in em zwo itai Winkel, vorzugsweise 45°» zu dieser Längsachse derart verlaufen, daß sie sich mit den erstgenannten Strängei überkreuzen, derart, daß das Band sich während seiner die Rohrform des Bandes herstellenden Vorschubbewegung nach innen bzw. zu seiner Längsmittelachse hin biegen kann.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Stränge (42 und 44) des ersten und des zweiten Satzes sich für gewöhnlich unter im .wesentlichen rechten Winkeln überkreuzen.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis16, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (22) aus einem mittleren durchlässigen Band und biegsamen Kantenbändern (46) besteht, die an den beiden Längskanten des mittleren Bandes befestigt sind.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kantenbänder (46) an ihren einander benachbarten Kanten zur gegenseitigen Ausrichtung dienende und in einander eingreifende Halte- und Pührungsorgane (48, 50) besitzen.

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   19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Formungsorgane (24) des Förderbandes (22) ein Paar von Kanäle bildenden Führungsgliedern (62) aufweisen und das Förderband mittels 8Ji den Kantenbändern (46) angebrachten Haltegliedern (54» 56) und mittels an diesen gelagerten Rollen (52), die an den kanalförmigen Führungsgliedern angreifen, an diesen gleitend verschiebbar gelagert ist.

   20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß

   . jedes der Kantenbänder (46) mit einer Vielzahl von Zähnen (64) versehen ist, die Zahnstangen bilden, in welche Zahnräder (66, 68) eingreifen, die mit dem Vorschubantrieb des Förderbandes in Antriebsverbindung stehen.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet , daß das Förderband (22) mit an seien Seitenkanten angebrachten Haltegliedern (46,' 52) versehen ist und daß die Organe zu seiner Führung und Umformung Profilschienen (62), vorzugsweise Hohlprofile bzw. U-Prοfile,aufweisen an bzw. in denen die Halteglieder (52) verschiebbar angreifen und geführt sind.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Zufuhr der Fasersuspension öder Teilchensuspension aus einem Rohr (92, 156) besteht, das innerhalb des Band abschnitts (36,) des Förderbands (22), in welchem

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   seine Rohrform hergestellt ist, im wesentlichen koaxial zu diesem Abschnitt verläuft und an die Düsenanordnung (96 bzw. 152) angeschlossen ist, und daß ferner■eine Speiseleitung (104 bzw. 104a) für die Zufn.hr von Bindemittel koaxial zu der Speiseleitung (92 bzw. I56) für die Zufuhr der Fasersiispension in dem rohrförmigen Bftndabschnitt angebracht und an die Bindemittel-Sprühdüsen (108 bzw. 103a) an einer Stelle angeschlossen ist, die stromabwärts von der Düsenanordnung (96 bzw. 152) für die Zufuhr der Suspension liegt, gesehen in Richtung des Bandvorschubs in seinem rohrförmigen Abschnitt.

   23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Abschnitt des Förderbands (22) in einem stromabwärts von den Bindemittel-Sprühdüsen (108, 108a) gelegenen Bereich - gesehen in Richtung des Vorschubes des Bandes in seinem rohrförmigen Abschnitt - von einer Trockenkammer (144) umgeben ist, die vorzugsweise an eine Heizeinrichtung (148) und /oder -Organe (146, 148) zur Zuführung eines Trocknungsluftstromes angeschlossen ist.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23» dadurch, gekennzeichnet , daß eine weitere Einrichtung (I40, 142) zur Zufuhr von Luft stromabwärts von der Düsenanordnung (96 bzw. 1^2) - in der Vorschubrichtung des Bandes (22) geseheii - in seinem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist und einen so geformten Auslaß oder Diffusor (142) besitzt, daß dieser eine dem aus den Suspensions-Abgabediisen könnenden Su&pensionsstrorc entcegeu^orichteter und

   äßige Verteilung den Bindemittels fördern der 209811/1528

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   luftstrom austritt.

   25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 245 dadurch gekennzeichnet, daß ein werteres luftzuführrohr (138) in dem rohrförmigen Abschnitt des Bandes (22) und im Bereich oder stromaufwärts - gesehen in der Torschubrichtung des Bandes - von den Düsen (96) vorgesehen ist und einen Auslaß in solcher Lage besitzt, daß ein gleichmäßige Verteilung des Bindemittels fördernder Luftstrom,, gegen die das Bindemittel aussprühenden Düsen (108,) gerichtet wird.

   26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25» dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Düsenanordnung (152) für die Suspension aus einer Vielzahl von vorzugsweise bogenförmigen Austrittskanälen (174) bestehen, die in solchem V/inkelabstand voneinander angeordnet sind, daß beim Aussprühen der Suspension sich die Niederschlagbereiche auf dem rohrförmigen Bandabschnitt gegenseitig überlappen.

   27. Vorrichtung nach Anspruch I4 oder 26, dadurch gekennzeichnet , daß ein Drehantrieb für einen drehbaren Düsenkranz (152) zum Aussprühen der Fasersuspension vorgesehen ^

   28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t.· , daß die in Winkelabstand voneinander angeordneten Düsen (174), vorzugsweise in Form von Längsschlitzen (172b) eines Düsenkörpers (152) ausgebildet, sich in Strömungsrichtung (ISO) dea Stromes der"Fasersuspension von größerer Breite

   ihrer öffnung nahe dem stromaufwärts gelegenen 209811/1528

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   Ende zu geringerer Breite ihrer öffnung nahe dem stromabwärts gelegenen Ende der DÜBen verjüngen.

   29. Vorrichtung nach-einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenaggregat (152) für das Aussprühen der Fasersuspension mit einem Drehantrieb verbunden ist,' durch den die Sprühdüsen (172 bzw. 172b),die gegenüberliegende Oberfläche des Förderbandes (22) mit den Sprühstrahlen nach Art einer Abtastung überstreichen.

   30. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, insbesondere nach einem der Ansprüche 14 bis 28, und mit einem Drehantrieb nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß die Niederschlagsfläche dßs rohrförmigen Abschnitts statt durch ein gelochtes endloses Band durch eine mit Löchern versehene Form gebildet wird, die durch die Sprühstrahlen der sich drehenden Suspensions-Düsen nach Art einer Abtastung bestreichbar ist, und daß relative Längs verschiebung ". der Form zu den Sprühdüsen bewirkende Antriebsorgane vorgesehen sind, derart, daß ein Faserniederschlag auf der den Sprühdüsen gegenüberliegenden Oberfläche der Form erzeugt wird.

   Der Patentanwalt

   Dr.W,SchcA,Dipl.-!ng.P.Wirt'i

   Dipl-Infl. G. Dann*r.bsrg

   Dr. V. Schmied-Kpworzik

   Dr. P. Wemhold, Dr. D. Gud·!

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