DE2132777B2 - Verfahren zur Herstellung eines Wirrfaservliesstoffs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wirrfaservliesstoffs durch Ablagern einer Faserdispersion auf einer rohrförmigen Trägerbahn, wobei das Gas-Faser-Gemisch vom Inneren der rohiförmigen Trägerbahn her radial aufgeblasen wird, as worauf die Trägerbahn in eine ebene Bahn überführt wird. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer rohrförmigen Trägerbahn, in deren Innerem eine Zufuhreinrichtung für eine Faserdispersion in einer Austragsdüse mündet, die den Faserstrom in radialer Richtung umlenkt, sowie mit einer Einrichtung zum Abflachen der rohrförmigen Bahn.

Ein derartiges Verfahren und eine solche Vorrichtung sind durch die belgische Patentschrift 718901) bekanntgeworden. Dort wird die Faserdispersion über eine koaxial in der rohrförmigen Trägerbahn angeordnete Austragsdüse. die die Dispersion in axialer Richtung gegen ein rotationssymmetrisch geformtes, kegelförmiges Hindernis bläst, in radialer Richtung umgelenkt und gelangt so auf die Innenseite der ^hlauchförmigen Trägerbahn, die bei der Herstellung des Wirrfaservliesstoffes kontinuierlich von einer Vorratssrolle abgewickelt wird. Stromab dieser Auftragszone befindet sich eine Zone, in der Bindemiitel zugesetzt wird. Daran schließt sich eine Trennzone an, in der die Trägerbahn mitsamt der aufgebrachten und verfestigten Fasern aufgetrennt und als ebene Bahn weiterverarbeitet wird.

Wegen der gewählten Art der Aufbringung der Faserdispersion auf die Innenseite der Trägerbahn muß jedoch befürchtet werden, daß keine genaue Steuerung der Abscheidung der Fasern auf der Trägerbahn möglich ist. Außerdem muß bei dem vorbekannten Verfahren die Trägerbahn mitverwendet werden, so daß die Eigenschaften der danach hergestellten Bahn notwendigerweise von den Eigenschaften der Trägerbahn wesentlich mitbestimmt werden. Dies ist natürlich nicht immer erwünscht. Des weiteren ist es nachteilig, daß die Rolle der Trägerbahn nach ihrem Verbrauch wieder durch eine neue Rolle ersetzt werden muß. Dies führt zu Stockungen im Produktionsablauf.

Durch die britische Patentschrift 1088931 ist es bekannt, eine schlauchförmigc Bahn aus nicht gevvebtem Material dadurch kontinuierlich herzustellen, daß aus einer rotierenden Düse Spinnstoffe kontinuierlich auf eine ringförmige Abscheidewand aufgespritzt werden, von wo der sich daraus ergebende Schlauch nach Verfestigung des Bahnmaterials abgezogen wird.

Zur Herstellung von Kleidungsstücken aus Wirrfaservliesstoff ist es des weiteren bekannt, entsprechende Fasern über einen rotierenden Schleuderkopf auf die Innenseite einer entsprechend dem herzustellenden Kleidungsstück ausgebildete» Form aufzutragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wirrfaservliesstoffes durch Ablagern einer Faserdispersion auf einer rohrförmigen Trägerbahn vorzuschlagen, wobei auch verhältnismäßig breite Wirrfasetvliesstoffe mit hoher Produktionsgeschwindigkeit hergestellt werden können.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art gelingt dies gemäß der Erfindung dadurch, daß den Fasern vor der Ablage auf der als endloses Siebband ausgebildeten Trägerbahn eine Drehbewegung etwa um die Mittelachse des rohrförmigen Trägerbahnabschnitts mitgeteilt wird und anschließend die Trocknung erfolgt, bevor die Bahn abgeflacht wird, worauf der in die ebene Bahn überführte Wirrfaservliesstoff \on der Tragerbahn abgehoben wird.

Durch diese Maßnahmen läßt sich die Ablagerung der Fasern aui der Trägerbahn sehr gut steuern, so daß der danach hergestellte Wirrfaservliesstoff eine einheitliche gute Qualität besitzt, ohne daß die Eigenschaften der Trägerbahn in diejenigen des Endproduktes eingehen.

Die abgeschiedenen Fasern sollen früher oder später mittels eines Bindemittels zu einem Wirrfaservlicsstoff verfestigt werden. Dies geschieht bevorzugt dadurch, daß ein Bindemittel von der Innenseite des rohrförmigen Siebbandes zugeführt und mit Hilfe eines axial in Gegenförderrichtung zugeführten Gasstromes abgelagert wird. Dadurch wird gleichzeitig eine gute Verteilung des Bindemittels über die gesamte Fläche des rohrförmigen Abschnitts erreicht, wodurch wiederum die Qualität des hergestellten Stoffes verbessert wird.

Zusammen mit der den Fasern mitgeteilten Drehbewegung, die mit der Radialbewegung eine Verwirbelung der Fasern vor ihrer Abscheidung auf der Trägerbahn ergeben, kann durch die Wirkung eines an der Außenseite der rohrförmigen Trägerbahn anliegenden Unterdrucks eine besonders gute Steuerung der Abscheidung der Fasern auf der Trägerbahn erreicht werden.

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist die eingangs genannte Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn als endloses Siebband ausgeführt ist und Einrichtungen zur Bildung eines rohrförmigen Bahnabschnitts vorgesehen sind, wobei im Bereich des rohrförmigen Bahnabschnitts eine Vliesbildungszone angeordnet ist, der eine Trocknungszone nachgeordnet ist.

Sofern das Bindemittel den Fasern auf dem Siebband zugeführt wird, und nicht etwa in einer nachfolgenden Verarbeitungsstation, wird es bevorzugt, wenn sich an die Vliesbildungszone eine Bindemittelzone mit koaxialer Bindemittelzuführung und einer gegen die Vliestransportrichtung gerichteten koaxialen Blasdüse anschließt.

Eine Möglichkeit, die zur Lösung der Aufgabe wichtige Drehbewegung der Fasern mit relativ gerin-

gem tangentialem Geschwindigkeitsvektor zu erreichen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsdüse für die Faserdispersion einen Düsenkopf mit einem Drehantrieb und gegen den rohrförmigen Bahnabschnitt gerichtete Führungskanäle für die Faserdispersion hat, deren Auslässe entgegen der Drehrichtung des Düsenkopfes gerichtet sind. Im Betrieb überlagern sich dadurch zwei Bewegungen, nämlich einmal die Ausstoßbewegung der Faserdispersion in tangentialer und radialer Pachtung relativ zum Düsenkopf und zum anderen die dieser Ausstoßbewegung entgegen gerichtete Drehbewegung des Düsenkopfes. Dadurch erhält die die Führungskanäle des Düsenkopfes verlassende Faserdispersion, im ortsfesten Bezugssystem betrachtet, eine Bewegung mit sehr kleinem tangentialem Geschwindigkeitsvektor, der die erstrebte gleichmäßige Abscheidung auch bei großen Bahnbreiten ermöglicht.

Falls die Führungskanäle bogenförmig ausgebildet sind und unter einem flachen Winkel in den Außenumfang des Düsenkopfes einmünden, erhält die Faserdispersion schon im Düsenkopf den erwähnten Geschwindigkeitsvektor bei möglichst geringen Druckverlusten.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsformen der Erfindung und deren Ausführungsmerkmale und Vorteile sowohl für Vorrichtungen als auch für Verfahren werden im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 perspektivisch und schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, bei der der Sauganschluß bzw. Saugraum und andere Ausrüstungsteile weggelassen sind zur Darstellung der Bildung eines Rohres aus dem Band, auf dem die Fasern gesammelt werden,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, wobei der Sauganschluß bzw. Saugraum und ein Teil des Bandes weggelassen sind zur Darstellung der Faser-Sprühdüsenanordnung, der Bindemittel-Sprühdüse und des zusätzlichen Luftströmungssystems,

Fig. 4 eine Ansicht der bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Kopfwalze,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4, wobei das Faser-Sammelband weggelassen ist,

Fig. 6 eine Ansicht der in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Endwalze,

Fig. 7 in größerem Maßstab einen Querschnitt durch den Absaugkörper,

Fig. 8 in größerem Maßstab perspektivisch Einzelheiten der Führungselemente bei der Bildung eines Rohres aus dem Förderband,

Fi g. 9 in bergrößerem Maßstab eine Teilansicht des Innenraums des Absaugkörpers und Einzelheiten seiner Bauweise,

Fig. 10 perspektivisch eine Teilansicht von konstruktiven Einzelheiten des Förderbandes,

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

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

Fig. 13 perspektivisch und in größerem Maßstab eine Ansicht eines Teiles der Einrichtung zur Verteilung der Fasern, die nach Fig. 1 verwendet wird.

Fig. 14 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch den Absaugraum,

Fig. 15 schematisch eine Ansicht zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 16 eine Ansicht ähnlich der Fig. 14, die jedoch eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig. 17 einen Schnitt entlang der Linie 17-17 der Fig. 16,

ίο Fig. 18 eine Teilansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform nach der Erfindung.

Das im folgenden verwendete Wort »Faser-Luft-Gemisch« bezeichnet eine Suspension einer Fasermenge in einem strömenden Medium, z.B. Luft.

Fig. 1 zeigt die als Ganzes mit 20 bezeichnete Vorrichtung zur Herstellung einer nichtgewebten Bahn aus Fasermaterial; sie weist ein biegsames, endloses, gelochtes Förderband 22, eine Führung 24, eine Speiseeinrichtung 26 für die Zufuhr der Fasersuspension

ao 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 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.

Fig. K) 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 »gebogener« 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 Strangsätze im rechten Winkel kreuzen. Daher

4.5 kann sich bei örtlichen Veränderungen der Schneidwinkel 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 entgegengesetzten Kantenband ausgebildeten, zu den Lappen passenden Nut 50. Wenn die beiden Kantenbänder fest aneinandergedrückt werden, klemmen sich die Lappen 48 in die Nut SO, richten sich auf diese aus und bilden eine Dichtung. An den Kantenbändern 46 sind Trägerelemente 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 54 und je einem vernieteten Lagerzapfen 56 in bestimmten Abständen an den Kantenbändern 46 befestigt. Innerhalb der Kantenbänder 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 Fig. 6 besitzt die hintere Umlenkwalze 34 des Bandes 22 an jedem Stirnende je ein Stirnzahnrad 66, und diese *5 Zahnräder kämmen mit den Zähnen bzw. Zahnradstangen 64 des benachbarten Kantenbandes 46. Gemäß Fig. 4 weist die Kopf- oder Vorderwalze 32 in ähnlicher Form zwei Stirnzahnräder 68 an ihren Enden auf, die gleichfalls mit den Zähnen 64 kämmen, ao Ein Kettenzahnrad 70 und eine Antriebskette 72 dienen zur Übertragung der Antriebsenergie auf den beschriebenen Förderbandantrieb, wobei das Kettenzahnrad 70 mittels einer Welle 74 fest mit der Vorderwalze 32 verbunden ist und die Kette 72 mit *5 einem nicht gezeichneten geeigneten Motor in Antriebsverbindung steht.

Es ist vorteilhaft, die Fasermaterialbahn am Ende des Vorschubweges 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 erstreckenden Entlüftungsstutzen 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 88 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. 9 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 aneinander gegenüberliegenden Seiten des Mantels 86 angebrachten Stangen 90 einander entgegengesetzt verlaufende Winkelneigungen, um zu vermeiden, daß eine Drehbewegung des Bandes verursacht wird.

Zwecks Beschreibung der Einrichtung zur Überführung und Abgabe der Fasern und zugehöriger Ausrüstungsteile sei auf Fig. 3 Bezug genommen. Eine Rohrleitung 92 gibt ein Gemisch von in geeigneter Weise geöffneten Fasern mit dem Trägermedium an den in Rolirform gebrachten Abschnitt des gelochten Bandes ab. Bei der Ausführung der Erfindung können sehr viele Arten von Fasern verwendet werden, z.B. Holzfasern, synthetische Zellulosefasern, Baumwollfasern, aus synthetischen Polymeren bestehende Fasern, Asbestfasern und Glasfasern. Diese Fasermaterialien werden bis zu dem Grad geöffnet, in welchem jede Faser von den übrigen gelöst ist und eine getrennte Einheit bildet. Lange Stapelfasern können aufgeflockt und durch bekannte Maschinen voneinander getrennt werden, z. B. Öffner oder Zupföffner. Krempeln und Garnetts; Zellulosefasern hingegen werden im allgemeinen in Form eines dünnen Bandes oder Blattes verwendet, durch dazu geeignete Geräte, wie z.B. Hammermühlen, Spezialkrempeln oderSpezialkarden für diesen Zweck sowie Scheibenschleifmühlen flaumartig aufgeflockt. Nach dem Öffnen werden die Fasern mit strömender Luft gemischt, die mittels eines Ventilators 94 - siehe Fig. 15 - geliefert wird.

Gemäß Fig. 15 in Verbindung mit Fig. 3 endet die Leitung 92 zur Zufuhr der Fasersuspension an dem rohrförmig gemachten Abschnitt des gelochten Bandes in einer Düsenanordnung 96, welche die Suspension in eine kegelig ausgebildete Kammer austreten läßt, die zwischen einem stromaufwärts liegenden konischen Glied 98 und einem stromabwärts liegenden konischen Glied 100 gebildet wird.

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 tangentiellen Richtung entlang der Innenseite des gelochten Bandes erzeugen. Die Gestalt der Ablenkflächen 102 ist in Fi g. 13 in größerem Maßstab im einzelnen dargestellt.

In vielen Fällen ist es vorteilhaft, ein«, 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, tragt 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 112 über eine zweckentsprechende Zahl von nach außen auseinanderstrebenden Rohren 114, die zugleich eine mechanische Verbindung zwischen dem Ring 106 und einem Kugelgelenk 116 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 Verschluß-

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nadel 126 ist verschiebbar in einer Düsenbohrung angeordnet, die senkrecht zur Leitung 124 verläuft. Jede der Nadeln 126 wird von einer 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 Nokken 132 angreift, der an dem ortsfesten Ring 110 angebracht ist. Auf diese Weise werden die Düsen perindisch abgesperrt; es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme zu periodisch plötzlich auftretender Belastung der Düsen führt, durch die diese von Koagulierung einleitenden Stoffen befreit werden. Der schmale Bereich, in welchem keine Sprühstrahlen auftreten, ist vorteilhafterweise so angeordnet, laß er sich nut dem Bereich der vereinigten Kantenbänder 46 in dem rohrförmig gemachten Abschnitt des gelochten Bandes deckt, wie es/.B. Fig. 7 zeigt. Es ist zu bemerken, daß an diesen Kantenbändern kein nennenswerter Faserniederschlag eintritt, weil hinter diesen keine Saugwirkung auftritt. Die Bahn aus Fasermaterial wird daher von Anfang an mit einer in Längsrichtung verlaufenden Unterbrechung hergestellt, die erlaubt, die Bahn in flachen Zustand zu bringen, ohne sie aufzuschneiden.

Gemäß Fig. 14 ist der Luftabsaugkörper 28 vorzugsweise mittels ringförmiger Böden 134 und 136 in drei getrennte Kammern unterteilt. Wenn diese Böden oder Trennwände in der in Fig. 14 dargestellten Weise angeordnet sind, bildet die von vorn erste Kammer eine Rücklaufkammer für die Luft der Fasersuspension, die mittlere Kammer eine Kammer für den Rucklauf der Bindemittel-Trägerluft und die letzte Kammer eine Rücklaufkammer für Trocknungsluft. Ferner wird die vorgenannte erste Kammer des Absaugkörpers /weckmäßig von einer ungelochten rohrförmigen Kammer 138 durchdrungen, so daß ein im großen ganzen in Richtung des Bandvorschubes verlaufender Luftstrom aus dieser Kammer ausgeblasen werden kann. Außerdem wird die stromabwärts liegende Kammer des Absaugkörpers vorzugsweise von einer rohrförmigen Leitung 140 durchdrungen, durch die ein Luftstrom stromaufwärts und im allgemeinen entgegengesetzt zu demjenigen Luftstrom eingehlasen werden kann, der durch das Rohr 138 zugeführt wird. An dem Zwischenboden 136 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 Luftströme arbeiten dahingehend zusammen, daß sie das Bindemittel von den Böden und anderen Einbauten ablenken und das 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. H. 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 Kammerdos Ansaugkörpers erhitzte Luft zuzuführen. Bei der Ausfühningsform nach Fig. 14 und LS ist zu diesem Zweck eine ringförmige Kammer 144 vorgesehen, die von einem Ventilator 146 und Heizelementen 148 her erhitzte Luft erhalt, wie I ιμ 15 zeigt, und die einerseits durch ein gelochtes Metallrohi und andererseits durch das Rohr 140 begrenzt wird An Stelle von Trocknung durch Heißluft kann elektromagnetische Trocknung angewendet werden; in diesem Fall bildet die zylindrische Gestalt des in Rohrform gebrachten Abschnitts des Bandes 22 eine für Hochfrequenztrocknung ideale Gestalt.

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

Die Fasern werden in die Speiseleitung 92 dadurch

ίο 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 spezifisehen Gewichts 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 eine Dichte von nicht weniger als 1870 cm' Luft pro Gramm Faser, vorzugsweise zwischen 3100 cm¹ Luft bis fi240 cm' Luft pro Gramm Faser besitzt. Die Geschwindigkeit, auf die der Strom der Suspension eingestellt wird, ist gleichfalls eine Funktion der Fasereigenschaften. Die Mindestgeschwindigkeit der Suspension, die notwendig ist. um die Fasern in Suspension zu halten und ein unerwünschtes Maß von Agglomerierung der Fasern zu vermeiden, beträgt ungefähr 458 m min, und sie soll vorzugsweise im Bereich ν on 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 volumentrisch expandiert, bis seine

Durchschnittsgeschwindigkeit senkrecht zum und durch das Band geringer als etwa 305 m min ist und vorzugsweise weniger als etwa 90 m min betragt. Die Leitflächen 102 bewirken eine Teilung und Fortleitung der Suspension in aufeinanderfolgenden Teil-

strömen, so daß sich miteinander mischende Schichten von abgesetzten Fasern gebildet werden. Die von dem Ahsaugkörper28 erzeugte Saugwirkung wirkt mit der volumetrische;! Expansion des Suspensionsstromes zusammen und unterstützt die Gleichmäßigkeit des 1 asernicderschlags dadurch, daß die Saugwirkung best rc nt ist. mehr Fasern zu dünnen Flächenbereichen hinzuziehen als zu denjenigen Bereichen, in denen der Niederschlag dicker ist. Die Bandgeschwindigkeit, die Dichte der Fasersuspension und die Geschwindigkeit des Suspensionsstromes bestimmen das Gewicht bzw das Gewicht pm Flächeneinheit der niedergeschlagenen Hahn.

Nachdem die Fasern niedergeschlagen worden sind, wird mittels der Spraydüsen 108 Bindemittel auf die

erzeugte Faserbahn aufgesprüht, und zwar während die Bahn und das gelochte Förderband noch ihn¹ Rohrfoini besitzen, wobei die sowohl von einem stromaufwärts liegenden als auch von einem stromabwärts liegenden Bereich zugeführt'? Luft ein schnelle»

und wirksames Niederschlagen des Bindemittels un terstutzen Hiernach und während das gelochte Förderband noch weiter in Rohrtnrm gehalten wird, wird mittels des Ventilators 146 durch die gelochte Trommel 150 hindurch der Trocknungszone erhitzte Lufl

zugeführt, die das Abbinden oder Aushärten des Bindemittels herbeifuhrt oder begünstigt.

Nach Austritt aus dem Hndabschnitt des Absaug korpers 28 wird die rot.rtörmi«..· f ;..^t-,ltiino des ec-

lochten Förderbandes 22 mit Hilfe der Führungskanäle 62 des hinteren Führungsabschnittes 38 rückgängig gemacht und wird die aus gebundenen Fasern bestehende Bahn durch Zuführung von Luft mittels der Leitung78 von der vorderen Walze 32 abgehoben, wie Fig. 3 zeigt, wonach die Bahn-Endbehandlungsmaßnahmen, z.B. der Zuführung zusätzlichen Bindemittels, der Herstellung eines Überzugs, Bedrucken und Einpragung 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.

Ihn zu veranschaulichen, daß die Erfindung in vielen Ausführungsformen ausführbar und nicht auf die vorstehend beschriebene besondere Ausführungsform beschränkt ist, wird nachstehend eine solche abgewandelte Ausführungsform d^r Erfindung an Hand von Fig. 16 und 17 beschrieben. Dabei sind diejenigen Teile dieser Ausführungsform, die derjenigen nach Fig. 1 bis 15 ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie dort unter Hinzufügung des Buchstabens »»ι« bezeichnet.

Die Ausführungsform nach Fig. Hi und 17 unterscheidet sich von der vorstehend 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 Vielzahl von Düsen zur Überführung der Fasern vorgesehen und sind die Sprührichtungen der Düsen sozusagen gegen das gelochte Förderband fokussiert, d.h. zusammengefaßt auf dieses gerichtet, wobei die Sprühstrahlen fortlaufend in eine Bahn ihrer Bewegung gelenkt werden, die im allgemeinen von der Stelle ihres momentanen Auftreffens auf das Förderband weggerichtet ist.

Konstruktiv wird das gemäß Fig. Id und 17 dadurch erreicht, daß ein Düsenaggregat 152 mit einem stromaufwärts gelegenen Muffenteil 154 versehen wird, der passend und drehbar auf einer /ur Zufuhr der Fasersuspension dienenden Leitung 156 sitzt. Das Mutfenteil 154 trägt das Düsenaggregat 152 zusammen mit einer durch dieses hindurchgehenden Leitung 158 und stellt eine stirnseitige Abdichtung mit diesem Aggregat her.

Damit ein Motor 118« sowohl das Düsenaggregat 152 aK auch die drehbare Sprüheinrichtung für das Bindemittel antreiben kann, ist er stromaufwärts von dem Düsenaggregat 152 - anders als der Motor 118 in Fig. 14 - angeordnet. An Stelle des Kardangelenkes 116 dei Fig. 14 tritt ein einfacher Tragring, der mit dem Leitungsrohr 158 verbunden ist. das als Antriebshülse dient. Auf dem Teil 158 sitzt ein Stirnzahnrad 160, das antreibbar über ein Ritze! 162 mit dem Motor 118« gekuppelt ist. Femer wird der Drehantrieb mittels eines weiteren Ritzels 164 über einen Zahnring 166 auf das Düsenaggregat 152 übertragen, an dem das Ring-Zahnrad 166 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

ic die Zufuhr der Fasersuspension öffnen. In Strömungsrichtung vor dem Antriebsmotor 118« 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 würden. Um eine gleichmäßig volumetrische Expansion der Fasersuspension zu begünstigen, wird das Dusenaggregat 152 in Pfeilrichtung 178 in Drehung versetzt, die im wesentlichen der Richtung des tangentialen Gesehwindigkeitsvektors der einzelnen aus den Düsen austretenden Suspensionsstrome lintgegengerichtet ist Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, bei der der Durchmesser des in Rohrform gebrachten Abschnitts des Förderbandes M),5 cm betrug, hat sich eine Anas triebsdrehzahl der Düsen bzw. des Dusenaggregats von 1500 LJpM als zweckmäßig erwiesen. Bei größerem Durchmesser dieses Abschnitts haben sich kleinere Drehzahlen als zweckmäßig herausgestellt.

Die Zufuhr \on Luft fur das Bindemittel erfolgt ausschließlich durch eine Leitung 104«, die innerhalb des Rohres 158 verläuft. Der Austritt der Suspension aus den Düsen des Aggregats 152 erfolgt im wesentlichen radial, während der Austritt aus der Düsenanordnung 96 nach Fig. 15 in einem nahezu stromabwärts divergenten, hohlen und kegeligen Strom erfolgt. In anderer Hinsicht ist jedoch die Bauweise der Vorrichtung nach Fig. HS und 17 und ihre Arbeitsweise derjenigen der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 15 ähnlich.

Fig. IS zeigt eine abgeänderte Ausführungsform eines drehbaren Gliedes für die Abgabe der Fasersuspension. Bei dieser Ausführungsform sind an dem Düsenaggregat 152f> Schlitze 172fr vorgesehen, die sich in Stromaufwärtsrichtung verjüngen, um die Abgäbe 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, das Niederschlagen der Fasern zu unterstützen und den besonderen Vorteil hat. daß es bei hoher Drehzahl der Maschine ein elektrostatisches Aufflocken oder Ausflocken bzw. flaumig machen (flocking) erlaubt oder herbeiführt unc diesen Vorgang bei Verwendung langer Stapelfaserr verbessert

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Wirnaservliesstoffs durch Ablagern einer Faserdispersion auf einer rohrförmigen Trägerbahn, wobei das Gas-Faser-Gemisch vom Inneren der rohrförmigen Trägerbahn her radial aufgeblasen wird, worauf die Trägerbahn in eine ebene Baiin überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß den Fasern vor der Ablage auf der als endloses Siebband ausgebildeten Trägerbahn eine Drehbewegung, etwa um die Mittelachse des rohrförmigen Trägerbahnabschnitts, mitgeteilt wird und anschließend die Trocknung erfolgt, bevor die Bahn is abgeflacht wird, worauf der in die ebene Bahn überführte Wirrfaservliesstoff von der Trägerbahn abgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel von der Innen- ao seite des rohrförmigen Siebbandes zugeführt und mit Hilfe eines axiai in Gegenfürderrichtung zugeführten Gasstroms abgelagert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis

2. dadurch gekennzeichnet, daß der Gas-Faser- »5 Strom in Form eines stromabwärts divergierenden Hohlkegels aus dem Zentrum des rohrförmigen Siebbandabschnitts heraus ausgestoßen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

3. dadurch gekennzeichnet, daß die Faserablagerung zur rohrförmigen Bahn von Anbeginn der Abscheidung an auf einem schmalen, in Längsrichtung verlaufenden Bereich verhindert wird, so daß diese Zone zum späteren Auftrennen des Schlauchs in eine ebene Bahn dienen kann.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

4. dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms zunächst mindestens etwa 450 m min beträgt, jedoch im Abscheidungsraum im wesentlichen gleichmäßig bis zu dem Ausmaß expandiert wird, daß die Durchtrittsgeschwindigkeit der Suspension senkrecht zum Siebband geringer als 300 m'min. vorzugsweise kleiner als 90 m'min, ist.

(v Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

5. dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersuspension dem Band in aufeinanderfolgenden Stromstößen zugeführt wird.

7, Verfahren nach einem der Ansprüche I bis

6. dadurch gekennzeichnet, daß die volumetrische Expansion der Suspension durch Zusammenwirken von Saugwirkung am Siebband und von Düsen bewirkt wird, durch die Teilströme der Suspension yrsammelt gegen das gelochte Band gerichtet werden.

X.

Voi richtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer rohrförmigen Trägerbahn, in deren Innerem eine Zufuhreinrichtung für eine Faserdispersion in einer Austragsdüse mündet, die den Faserstrom in radiale Richtung umlenkt, sowie mit einer Einrichtung zum Abflachen der rohrförmigen Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn als endloses Siebband (22) ausgeführt ist und Einrichtungen (36) zur Bildung eines rohrförmigen Bahnabschnitts vorgesehen sind und daß im Bereich des rohrförmigen Bahnabschnitts eine mit einem zentralen Faserzuführungsrohr (92, 105) verbundene Faserausstoßeinrichtung (96. 152) mit gegen die radiale Richtung tangential geneigten Austnsskanalen (102, 172) angeordnet ist, der eine Trocknungszone nachgeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Vliesbildungszone eine Bindemittelzone mit koaxialer Bindemittelzuführung und eine gegen die Vliestransportrichtung gerichtete koaxiale Blasdrüse anschließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsdüse fur die Faserdispersion einen Düsenkopf (152) mit einem Drehantrieb (118) und gegen den rohrförmigen Bahnabschnitt (28) gerichtete Führungskanäle (174) für die Faserdispersion hat, deren Auslässe (172) entgegen der Drehrichtung (178) des Düsenkopfes (152) gerichtet sind, vorzugsweise bogenförmig ausgebildet sind und unter einem flachen Winkel in den Außenumfang des Düsenkopfes (152) einmünden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche H bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absaugkörper (82) vorgesehen ist, der koaxial um den rohrförmigen Bahnabschnitt (28) verläuft und mit Absaugorganen (84 bzw. 84a) in Verbindung steht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Siebband (22) ganz oder zum Teil aus einem Stoff. Gewebe oder Geflecht besteht, das aus zwei Sätzen von sich kreuzenden und miteinander vcrwobenen bzw. verflochtenen Strängen (42 und 44) hergestellt ist. von denen die einen in einem bestimmten Winke'., vorzugsweise 45 '. zur Längsachse des Bandes und die anderen in einem zweiten Winkel, vorzugsweise 45", zu dieser Längsachse verlaufen und mit biegsamen Kantenbändern (46) versehen ist. die an den beiden Langskanten des mittleren Bandes befestigt sind, wobei jedes der Kantenbänder (46) mit einer Vielzahl von Zähnen (64) versehen ist. die Zahnstangen bilden, in welche Zahnräder (66. 68) eingreifen, die mit dem Vorschub?ntrieb des endlosen Siebbandes (22) in Antriebsverbindung stehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kantenbänder (46) an ihren freien Kanten ineinander eingreifende Halte- und Führungsorgane (48. 50) besitzen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Kanten des endlosen Siebbandes (22) in Abständen voneinander Rollen (52) befestigt sind, die in ortsfesten Führungskanälen (62) laufen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Trocknungszone eine mit Heißluft beschickte Trockenkammer (144) das endlose Siebband (22) umgibt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche X bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter der Vliesbildungs/.one eine gegen die Vliestransportrichtung gerichtete zusätzliche Blasdüse (142) für Luft befindet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftzuführrohr (138) koaxial im rohrförmigen Bahnab-

schnitt vorgesehen ist, das im Bereich oder vor den Düsen für die Faserdispersion endet, und dessen Luftstrom gegen die das Bindemiitel aussprühenden Düsen (108) gerichtet ist und deren gleichmäßige Verteilung fördert.

18. Vorrichtung nach einem der Anspruches bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in Winkelabstand voneinander angeordneten Düsen der Austragsaüse, vorzugsweise in Form von Längsschlitzen (172fc) eines Düsenkörpers (152) ausgebildet, sich in Strömungsrichtung (180) von größerer Breite ihre? Öffnung nahe dem stromaufwärts gelegenen Ende zu geringerer Brei te ihrer Öffnung nahe dem stromabwärts gelegenen Ende der Düsen verjüngen.