DE2635919A1

DE2635919A1 - Verfahren und vorrichtung zur formung einer materialbahn

Info

Publication number: DE2635919A1
Application number: DE19762635919
Authority: DE
Inventors: Lennart Gustavsson
Original assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: FLAEKT 13134 NACKA SE AB
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-08-10
Publication date: 1977-03-31
Also published as: SE7510795L; FR2325500B1; PL105819B1; JPS6051569B2; SU882420A3; DE2635919C3; CA1049215A; DD126196A5; AU501938B2; US4269578A; FI58370B; NZ182150A; SE397943B; FI58370C; JPS5240675A; NO763293L; NO156041B; DE2635919B2; RO74098A; FR2325500A1

Description

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AB Svenska Fläktfabriken, Nacka/Schweden,.

Verfahren und Vorrichtung zur Formung einer Materialbahn

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formung einer Materialbahn durch Fällung eines in eine Verteilungskammer einströmendenj in gasförmigem Medium verteilten Stromes von Teilchen, z.B. Fasern, auf eine in der Verteilungskammer angeordnete Ablagerungsfläche. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind mehrere Verfahren bekannt, eine Materialbahn durch Ablagerung von Fasern oder anderen Teilchen auf einer laufenden Bahn zu formen. Die Erfindung bezieht sich auf die Verfahren, bei denen der Faserstrom den Formstationen in einem Gas, gewöhnlich Luft, schwebend zugeführt wird. Nach einem bekannten Verfahren werden die Fasern einem Dispergierkopf zugeführt, der mit Durchbohrungen versehen ist, durch die die Fasern mit Hilfe rotierender Bürsten oder Flügel hindurchgeleitet werden. Ais ein Beispiel einer solchen Anlage kann die schwedische Patentschrift 203 373 genannt werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Bohrungen im Dispergierkopf leicht durch die · Fasern verstopft werden, und die Faserverteilung dadurch ungleichmäßig wird. Außerdem ist es schwierig, den Betrieb verschiedenen Fasersorten anzupassen oder bei Änderung der Faserqualität die Anlage zu steuern.

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Ein anderes Prinzip der Faserverteilung ist in der US Patentschrift 3 071 822 beschrieben. Die Fasern werden hier einer Pendeldüse zugeführt, die durch eine mechanisch© Einrichtung veranlaßt wird, über der Faserbahn hin" und her zu pendeln. Autah diese Vorrichtung weist mehrere Nachteile auf. Das Schwingen der Pendeldüse ist in der Praxis auf ca« eine Schwingung pro Sekunde begrenzt, was bei ungleichmäßigem Materialfluß eine ungleichmäßige Bahn ergibt. Es sind komplizierte mechanische Anordnungen erforderlich, um der Pendeldüse die gewünschte Schwingbewegung zu vermitteln,und die Schwingbewegung läßt sich schwer den wechselnden Faserqüalitäten anpassen. Außerdem besteht stets die Gefahr, daß das Mundstück der Pendeldüse verstppft und Betriebsstörung verursacht.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Verteilung von in gasförmigem Medium dispergierter Fasern oder Teilchen zu bieten, das die für die vorgenannten Verfahren charakterxstxschen Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch das im kennzeichnenden Teil der Ansprüche definierte Verfahren gelöst. Das Verfahren nach der Erfindung bewirkt eine effektive Verteilung der Fasern und ermöglicht auf einfaohe Weise eine wirksame Steuerung der Dicke der Bahn längs ihrer Breite. Der Betrieb läßt sich ferner verschiedenen Faserqualitäten leicht anpassen. Da im Faserstrom keine mechanischen Teile vorkommen, ist auch die Gefahr von Verstopfungen mit resultierenden Betriebsstörungen beseitigt.

Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu bieten. Diese Aufgabe wird durch die in den Vorrichtungsansprüchen definierte Vorrichtung gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher beschrieben, in denen

Fig. 1 ein Schnitt quer durch eine Formungsstation nach der

Erfindung ist_s

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-r- - -■ ■ ■

Fig. 2 ein Längsschnitt durch dieselbe Formungsstation ist, Fig. 3 ein Schnitt quer zur Anlage zwecks Definition einiger

wichtiger Parameter "ist,
Fig. 4 a-d einige verschiedene Ausführungen von Blaskästen zeigen ₉

Fig. 5 eine Blaskasteneinrichtung zeigt. Fig, 6 eine andere Blaskasteneinrichtung zeigt, Fig. 7 noch eine andere Blaskasteneinrichtung zeigt, Fig. 8 ein Diagramm ist, das das Druckverhältnis in einem

Blaskasten zeigt,
Fig. 9 ein Diagramm ist, das ebenfalls das Druckverhältnis

in einem Kasten zeigt,
Fig. 10 einen Fluidistor zeigt,
Fig. 11 a-b eine Fluidistorkombination zeigen, Fig. 12 ein Schnitt durch eine Formungsstation alternativer

Ausführung ist,
Fig. 13 ein Schnitt.durch eine ähnliche Formungsstation ist.

In Fig» 1 bezeichnet 1 eine"Verteilungskammer _% der Teilchen, Fasern o.dgl. über eine Verteilungsleitung 2 durch ein Mundstück 3 zugeführt werden. Die in Transportluft schwebend gehaltenen Fasern strömen als ein Teilchenstrom 4 in die Verteilungskammer hinab und lagern sieh auf einem laufenden Förderband oder Sieb 5 ab. Unter dem Förderband ist auf herkömmliche Weise ein Saugkasten 6 angeordnet, an d@n zur Ableitung der Transportluft und zur Bewirkung des gewünschten Unterdruckes ein Gebläse 7 (Fig. 2) angeschlossen ist_o Fig. 2 veranschaulicht, wie Fasern auf d©m laufenden Förderband 5, das endlos ist und um die Rolle 8 läuft, abgelagert werden. Auf dem laufenden Band 5 wird somit eine Fasermatte 9 gebildet _% deren Dicke mit der Annäherung des Bandes an die Entnahmeöffnung 10 des Verteilungskastens allmählich zunimmt.Nach der Erfindung sind nahe der Mündung des Mundstückes 3 Blaskästen 11J12 angeordnet und für Verteilung eines gegen den Faserstrom h gerichteten Steuergasflusses 15,16 mit öffnungen 13, IM- versehen» Der Begriff Faserbzw. Materialstrom schließt hier und nachstehend auch das Träggrgas ein* Die Blaskästen 11,12 sind über Verteilungskanäle 17„18

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an eine Regeleinrichtung 19 angeschlossen, die ihrerseits an eine z.B. aus einem Gebläse 20 bestehende Gasquelle angeschlossen ist. Die Regeleinrichtung 19 hat die Aufgabe,einen veränderlichen Impuls des Steuergasflusses 15,16 zu bewirken, der über die Blaskästen 11,12 verteilt wird. Die Impulsänderung kommt dadurch zustande, daß der Gasfluß vom Gebläse 20 durch die Regeleinrichtung abwechselnd zum Kanal 17 bzw. 18 verteilt wird. Die Wechsel erfolgen mit einer zwischen 2 und 20 Hz variierenden Frequenz. Die Steuersträhle 15 und IB₉ die hierdurch abwechselnd ihren maximalen Impuls erhalten, sind gegen den Materialfluß H gerichtet, der als solcher einen von der Mündung des Mundstückes 3 abwärtsgerichteten Impuls aufweist. Die periodisch wechselnden Impulse von den Blaskästen wirken auf die abwärts strömenden Fasern ein und geben ihnen eine seitwärts gerichtete Bewegung_s wodurch die Fasern über die ganze Breite der Bahn verstreut werden. Es hat sich gezeigt, daß die Fasern sehr gleichmäßig verteilt werden, was u.a. auf die im Zusammenhang verhältnismäßig hohe Frequenz zurückzuführen ist, mit der der Impuls des Steuerflusses variiert.

Die Einwirkung des Steuerflusses auf den Materialfluß hängt natürlich nicht nur von seiner Größe, sondern auch von seinem Abstand zum und seiner Richtung in Beziehung zum Materialfluß ab. In Fig. 3, die schematisch einen Querschnitt der Anlage zeigt, sind einige der Dimensionen der Anlage definiert. Die Breite der Bahn ist mit b, und die Höhe des Mundstückes 3 über der Bahn mit h bezeichnet« Die Blaskästen 11,12 sind mit öffnungen versehen, die auf verschiedene Weise über die Blaskastenebene verteilt sein können. Die öffnung 13 markiert deshalb hier die Auslaßlage für die Resultante des Steuerflusses. Die Lage der Auslaßöffnung in Beziehung zur Mündung des Mundstückes 3 ist mit c bzw. d markiert. Wie aus der Fig. ersichtlich ist, schneidet der Steuerfluß die Vertikale des Materialflusses unter dem Winkel<< . Der Einfallswinkel ist somit schräg in Beziehung zur Vertikalen, er kann aber auch, wie in Fig. 1 gezeigt, ein rechter Winkel sein. Die gestrichelte Linie bezeichnet <X . des Win-

. nu.n

kels, das von der Bahnbreite und der Lage der Auslaßöffnung bestimmt wird. Wird Q{ _m^_n unterschritten, reicht im Prinzip der»

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Impuls des Steuerflusses nicht zur Verteilung von Fasern bis hinaus zu den Außenkanten der Bahn, wenn man einen gedachten Fall betrachtet, wo die Verteilung in luftleerem Raum erfolgt, und wenn man auch von dem abwärtsgerichteten Impuls der Teilchen und von der Einwirkung der Schwerkraft absieht. Die abwärts strömenden Fasern haben jedoch eine zufallsbetonte Bewegung, so daß stets'gewisse Teilchen stärker als andere vom Steuerfluß beeinflußt werden, und eine breitere·'Querstreuung erhalten wird. Der Winkel pC kann auch größer als 90° sein, d.h. der Steuerstrahl kann auch in Richtung nach oben zur Mündung des Mundstückes gerichtet sein. Der Steuerfluß erhält seine stärkste Wirkung, wenn der Abstand zwischen der öffnung 13 und dem Materialfluß verhältnismäßig klein ist. Es ist möglich, die öffnungen sehr nahe an der Mündung des Mundstückes 3 anzuordnen, wodurch die Fasern eine gute Streuung erhalten, Aus Vorstehendem wird deutlich, daß je nach der für die jeweilige Anwendung festgelegten Bahnbreite das Verfahren nach der Erfindung große Möglichkeiten bietet, die Parameter C₉ *dY h* und" X entsprechend der Faserqualität zu ändern, so daß für jeden Fall die gewünschte Faserverteilung erhalten werden kann. Andere veränderliche Parameter sind z.B. die Geschwindigkeit des Materialflusses₉ das Mischungsverhältnis'· zwischen Fasern und Luft, und die Ausbildung des Mundstückes 3.

Die Erfindung bietet auch andere Möglichkeiten für Beeinflussung des Resultates. Der Charakter des Steuerflusses z.B. kann der jeweiligen Anwendung angepaßt werden. Dies wird durch verschiedene Form der Blaskästen und deren öffnungen bewirkt. In Fig. 4 a-d sind schematisch einige abweichende Formen von Blaskästen gezeigt. Fig. 4a zeigt einen Blaskasten 11, bei dem die öffnungen für den Steuerfluß aus Mundstücken 21 bestehen, deren /Richtung und Ausströmfläche individuell geändert werden können. Hierdurch bietet sich gute Möglichkeit, die Charakteristik des Steuerflusses zu regeln. Fig. Ub zeigt einen Blaskasten 11 mit in zwei Reihen 22 und 2 3 angeordneten Öffnungen, während die öffnungen in 4c aus einem Schlitz 24 bestehen. In Fig. 4d ist ein Blaskasten 11 gezeigt, dessen öffnungen 25 über den Anschluß

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26 an eine veränderliche Gasquelle, und dessen öffnungen 27 über den Anschluß 2 8 an eine Gasquelle mit konstantem Druck angeschlossen sind. Der erhaltene Steuerfluß besteht hier somit aus einem konstanten Grundfluß und einem veränderlichen Fluß. Es sind auch andere Formen'von Blaskästen denkbar, die als Varianten oder Kombination der hier gezeigten Blaskästen ausgebildet sein können. Der Begriff Blaskasten umfaßt hier wie auch in den Ansprüchen auch"andere Formen von Verteilungsmitteln für den Steuerfluß, z.B. Düsenrohre, mit Mundstücken versehene Rohre oder Schläuche, *sw.

Die Blaskästen können auch mit Sektionseinteilung der öffnungen für den Steüerfluß ausgeführt sein. In Fig. 5 sind schematisch zwei einander gegenüberliegende Blaskästen 2 8 und 29 gezeigt, von denen jeder in Sektionen D_Q ohne Öffnungen und in Sektionen D₁ mit öffnungen 30 für den Steuerfluß eingeteilt ist, und wo die Sektionen D_Q in jedem Blaskasten sich direkt gegenüber den Sektionen D₁ im gegenüberliegenden Blaskasten befinden.Der in Richtung zur Ebene des Papieres mitten zwischen den Blaskästen abwärts strömende Materialfluß wird hierbei in zwei Materialströme auf- und in jede Richtung verteilt. Diese Anordnung der Blaskästen hat sich für gewisse Faserarten als besonders geeignet erwiesen.

Eine andere Anordnung gegenüberlxegender Blaskästen ist in Fig. 6 gezeigt. Jeder der Blaskästen 31 bzw. 32 ist mit einer oder mehreren Reihen von öffnungen 33 bzw. 34 versehen, die in Beziehung zueinander seitlich versetzt sind. Ein von der öffnung 33 kommender Steuerstrahl wird hierdurch mitten zwischen zwei gegenüberliegende öffnungen 34 gerichtet, und umgekehrt. Diese Ausführungsform eignet sich speziell zur Verteilung eines Faserstromes, der aus Fasern besteht, die zur Klumpenbildung neigen. Die Strahlen des Steuerflusses haben in diesem Fall einen ausgeprägten zerteilenden Effekt auf die zusammengeklumpten Fasern. Diese auflösende Funktion ist für gewisse Faserarten besonders wichtig.

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Fig. 7 zeigt noch eine andere Anordnung von Blaskästen 11,12. Sie eignet sich besonders für die Fälleν_: in denen der Materialfluß als ein sehr breiter Fluß oder als mehrere nebeneinander strömende Flüsse 9 ggf. mit verschiedenen Faserqualitäten des betreffenden Flusses zur Bildung'einer geschichteten Faserbahn, zugeführt wird., Die Blaskästen 35 sind an getrennte Anschlüsse 36 für das Steuergas angeschlossen,wodurch eine individuelle Regelung der Größe, Frequenz und der eventuellen Phasenverschiebung in der Zeit der Frequenz von angrenzenden Blaskästen möglich ist. Durch ©ine solche Phasenverschiebung wird eine sehr gute Streuung der Fasern erhalten," was zur Folge hat, daß auch die Materialbahn eine hohe Qualität erhält. Im gezeigten Beispiel ist die Reihs Blaskästen parallel mit der Förderrichtung der Bahn angeordnet ,die Blaskästen können aber"~äuch schräg zur Förderrichtung der Bahn liegen. Dies kann in den Fällen zweckmäßig sein, in denen die Bahn sehr breit ist, und durch diese Anordnung ein Absetzen der Fasern über die ganze Breite der Bahn gewährleistet.wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9, die den Druck auf die Blaskästen als Funktion der Zeit T zeigen_s wird näher beleuchtet, wie der' Impuls des Steuerflusses mit der Zeit schwankt,In der folgenden Überlegung wird vorausgesetzt, daß zwei entgegengesetzt gerichtete Blaskästen nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden. Die Anordnung ist jedoch in zutreffenden Teilen auch für Einrichtungen mit nur einem, neben dem Materialstrom angeordneten Blaskasten anwendbar. Es kann jedoch festgestellt werden, daß die Einrichtung mit zwei Blaskästen die bei weitem überlegene Fasgrstreuung ergibt und aus mehreren Gründen die attraktivste Ausführungsform der Erfindung ist. In Fig. 8 ist der Druck des einen Blaskastens längs der Achse P^ angegeben, während der Druck des gegenüberlxegenden Blaskastens längs der Achse p₂ angegeben ist. Die Achse T bezeichnet die Zeit. Da die Fläche der Ausströmöffnungen an den Blaskästen konstant ist, ist der Impuls .des Steuerstrahles proportional zum Blaskastendruck. Im Diagramm ist deshalb, weil er leicht registriert werden kann_a dieser Druck anstelle des

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Impulses angegeben. Die Iinpulsschwankungen folgen somit den Druckschwankungen in den Blaskästen. Das Diagramm zeigt, daß bei Erreichen.^ des höchsten Druckwertes in dem einen Blaskasten der Druck im gegenüberliegenden;Blaskasten auf Null gesunken ist. Dieser Druckverlauf, und dabei die Impulsschwankung des Steuerflusses, ergeben eine sehr effektive Streuung der Fasern im Materialstrom. Der gezeigte Verlauf ist auch der natürliche Verlauf, da dieselbe Gasquelle angewendet wird, um über eine Umsteuervorrichtung den Gasfluß zu dem betreffenden Verteilungskasten zu verteilen. Zur Bewirkung einer effektiven Streuung der Fasern muß die Frequenz des Druckverlaufes über 2 Hz betragen, während für Frequenzen über 20 Hz keine nennenswerte Verbesserung der Streuung erhalten wird. Die für die meisten Fasern optimale Frequenz ist ca. .5^15 Hz, aber es kommen, je nach der Faserqualität und den Parametern im übrigen, z.B. Blaskastendruck usw. , Schwankungen um diesen Wert vor. In der Figur ist der Druckverlauf als eine nahezu ideale Sinusform gezeigt. In der Praxis können jedoch Abweichungen hiervon auftreten, ohne daß hierdurch»die^Wirkung in negativer Richtung beeinflußt wird.

Fig. 9 zeigt entsprechende Kurven, mit dem Unterschied, daß der

Blaskastendruck hier nie auf Null sinkt, sondern der Grunddruck P₀ die ganze Zeit vorhanden ist. Der Impuls des Steuerflusses unterschreitet deshalb nie einen gegebenen Mindestwert. Der Vorteil hiermit liegt darin, daß eine kräftigere Wirkung der entgegengesetzt gerichteten Steuerflüsse erhalten wird, die infolgedessen die Faserklumpen besser auflösen können.

Zur Bewirkung des veränderlichen Impulses des Steuerflusses können verschiedene Anordnungen gewählt werden. Bei Anwendung von gegenüberliegenden Kästen ist es somit vorteilhaft, wie vorstehend erwähnt j dieselbe Gasquelle anzuwenden und durch eine Ventileinrichtung den Gasfluß zu dem einen oder anderen Blaskasten zu leiten. Dies kann z.B. durch mechanische Ventileinrichtungen oder irgendeine Art von mechanischem Umsteuerschieber zuwegegebracht werden. In Fig. 10 ist jedoch eine Regeleinrichtung gezeigt, die für die Anwendung der Erfindung besonders geeignet ist. Die in Fig. 1 mit 19 bezeichnete Regeleinrichtung

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besteht aus einem Fluidistor, dessen Auslaßkanäle 37,38 über die Verteilungskanäle 17,18 an die Blaskästen angeschlossen sind (Fig. 1). Der Einlaßkanal 39 des Fluidistors ist über einen Kanal 40 an den Auslaß eines von einem Motor 42 angetriebenen Gebläses 41 angeschlossen!-43 bezeichnet das Regelsystem, das zur Steuerung der Drehzahl des Motors, und dadurch schließlich des Druckes in den Blaskästen und des Impulses des Steuerflusses, angewendet wird. Der·Fluidistor ist vom sog. bistabilen' Typ und auf bekannte Weise mit Steuerkanälen 44,45 versehen, die an ein Steuersystem 46 angeschlossen sind. Der Luftfluß wählt während des Betriebes automatisch tlen Auslaßkanal 37 oder 38, und durch Abgabe über das Steuersystem 46 eines Steuerimpulses in Form ein.es Luftstoßes über den einen oder den anderen Steuerkanal 44 oder 45 schaltet der Fluidistor um und verteilt den Luftfluß-zu dem anderen Auslaßkanal. Die Umsehaltfrequenz kann somit auf einfache Weise durch das Steuersystem 46 gesteuert werden. Der Fluidistor kann auch selbststeuernd ausgeführt werden, indem man die Steuerkanäle 44 und 45 kurzschließt oder, mit anderen Worten, das Steuersystem 46 ganz einfach aus einem Zusammenkuppelmittel für die beiden Kanäle besteht. Der Fluidiator kann hierdurch auf bekannte Weise mit einer gewissen Frequenz, die u.a.. .y,on der Länge der Kanäle 44, 45 abhängt, selber umschalten. Durch Änderung der Kanallänge kann somit die Umschaltfrequenz des Fluidistors geändert werden. Diese Form von selbst*· schwingendem Fluidistor ist für die praktische Ausübung der Erfindung besonders gut geeignet.

Der Fluidistor kann auch als Steuerfluidistor für einen anderen bekannten Typ von Fluidistoren, nämlich Wirbelfluidistoren, dienen. Fig. 11a und 11b sind Schnitte von zwei Wirbelfluidistoren 50 und 51, die an Auslaßkanäle des Fluidistors 19 angeschlossen sind. Diese Kanäle sind über die Anschlüsse 52,53 vorzugsweise an eine Gasquelle, und die Auslaßanschlüsse 54 und 55 sind ihrerseits an den betreffenden Blaskasten angeschlossen. Im Innern des Wirbelfluidistors ist auf bekannte Weise eine Scheibe 56 angeordnet. Die Figur deutet durch Pfeile den Fall an, in dem der Steuerfluidistor 19 seinen Auslauffluß in dem mit dem Pfeil 57 markierten rechten Auslaßkanal hat. Im Fluidistor 51 wird dann

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ein Gaswirbel 58 gebildet, der Anlaß zu einem starken Strömungswiderstand durch den Fluidistor gibt. Das Ergebnis ist ein kleiner Auslauffluß, der mit dem Pfeil 59 markiert ist. Beim Fluidistor 50 dagegen strömt das Gas, radial zur Auslaßöffnung in Richtung der Pfeile 60, was einen starken Auslauffluß, mit dem Pfeil 61 markiert, ergibt. Durch diese Anordnung können die Druckpulse zu den Blaskästen bedeutend verstärkt werden. Die Wirbelfluidistoren können' auch nahe oder in den Blaskästen angeordnet, und jede Blaskastenöffnung kann auch mit einem Wirbelfluidistor versehen werden.

In den Figuren 12 und 13 sind alternative Ausführungen der Formungsstation gem. der Erfindung gezeigt. Sie bestehen, wie die Formungsstation gem. Fig. 1 und 2, aus einer Verteilungskammer 1, in die durch das Mundstück 3 ein Materialfluß eingeführt wird. Es sind ferner Blaskästen 11, 12 angeordnet, die über Verteilungskanäle 17,18 an eine Regeleinrichtung 19 angeschlossen sind. Die Fasern werden auf einem laufenden Band oder Sieb 5, das auf einem Bodenteil 70 läuft, abgelagert. In dem gezeigten Fall ist unter dem Sieb kein Saugkasten angeordnet. Die Wände der Verteilungskammer bestehen aus zwei Teilen 71 a und 71 b, mit einem dazwischenliegenden Lufteinlaßspalt 72. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, können das Mundstück 3, die Blaskästen 11,12 und die Wandteile 71a des Systemes als ein Fluidistor angesehen werden, bei dem der Materialfluß durch das Mundstück 3 von den Steuerflüssen der betreffenden Blaskästen gesteuert wird. Das System gem. Fig. 12, mit den Wandteilen 71a in verhältnismäßig großem Abstand von der Mittellinie des Mundstückes 3 angeordnet, fungiert hier als ein analoger Fluidistor, d.h. der Materialfluß durch das Mundstück 3 wird in Abhängigkeit von der Größe des Impulses des Steuerflusses in seitlicher Richtung verteilt. Hierdurch kann eine Ansammlung von Fasern in der Bahnmitte erhalten werden, wie es aus dem mit in Vertikalrichtung vergrößerndem Maßstab gezeigten Querschnittprofil der Materialbahn hervorgeht. Das entsprechende System in Fig. 13 fungiert, da die Wandteile 71a hier verhältnismäßig nahe der Mittellinie des Mundstückes 3 angeordnet sind, als ein bistabiles Fluidistorsystem, d.h. der Materialstrom durch das Mundstück 3 wird auf-

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grund des Coanda-Effektes weitgehend längs einem dec. Wandteile 71a strömen. Infolgedessen erfolgt Ansammlung von Fasern an den Kanten der Materialbahn, wie es die Figur zeigt. Die Erfindung bietet somit hier eine weitere Methode , die Faserverteilung zu steuern.

Die Erfindung ermöglicht ferner das Zuführen gewünschter Zusätze zum Steuerfluß. Diese Zusätze, die in Form von Pulver, Fasern, Flüssigkeit oder einer anderen Art vorliegen können, werden in den durch das Mundstück 3 zugeführten Materialstrom wirksam eingemischt. Fig. 12 zeigt ein Verfahren der Zuführung von Zusatzmaterial durch einen Injektor 80 von einem Behälter 81 vor dem Einlaß des Gebläses 20. Die zugeführte Materialmenge kann mittels Schieber oder Ventileinrichtung 82 geregelt werden. In Fig. 13 ist eine alternative Methode des Zuführens von Zusatzmaterial zum Steuerfluß gezeigt. In diesem Fall ist irgendeine Form von Schneckenzuführer 83 o.dgl. an den Verteilungsrohren 17, 18 angeordnet, wobei die gewünschte Menge Zusatzmaterial von den Behältern 84- zugeführt werden kann»

Von den Parametern, die die Erfindung zur Steuerung des Streuungsveriäufes der Fasern bietet, wurden bereits einige erwähnt. Es ist natürlich auch möglich, den Streuungsverlauf durch Erhöhung oder Verminderung des maximalen Impulses des Steuerflusses zu beeinflussen. Es kann erwähnt werden, daß die höchste Geschwindigkeit des Steuerflusses am Durchgang durch die Öffnungen in den Blaskästen vorzugsweise zwischen 50 und ISO m/s betragen soll, um eine voll zufriedenstellende Wirkung zu erhalten. Der Saugkasten unter der Faserbahn kann, wie bei anderen Formungsstationen, unter einem gewissen Unterdruck stehen, was zu einer gleichmäßigen Verteilung der Fasern beiträgt. Die in Fig. 12 und 13 gezeigte Anordnung ohne Saugkasten ist ebenfalls möglich, sie verlangt aber, daß der zugeführte Gasstrom vom Steuerfluß und Materialfluß auf andere Weise von der Verteilungskammer entfernt wird.

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Eine Möglichkeit, die die Erfindung aufgrund der guten Regelmöglichkeiten bietet, ist das Messen der Dicke und Ebenheit der gebildeten Faserbahn mit zweckmäßigen Meßmitteln und das anschließende Rückführen dieser Meßwerte zu einem Regelsystem zur Beeinflussung der für die Fäserverteilung wichtigen Parameter, wie vorstehend erwähnt.

Abschließend ist'zu sagen, daß die Erfindung nicht gerade auf Fasern aus Holz begrenzt ist., sondern auf wirksame Weise zum Streuen und zur Ablagerung von Fasern anderer Art oder von anderen Teilchen angewendet werden* kann. Dies ist dank den guten Regelmöglichkeiten des Streuungsverlaufes, die bei Anwendung der Erfindung erhalten werden, möglich. Die Erfindung kann auch für Ablagerung von Materialbahnen auf Ablagerungsflächen verschiedener Art angewendet werden. Diese können, wie aus den Figuren hervorgeht, aus laufenden Bändern oder Sieben bestehen, es sind aber auch andere Transporteinrichtungen, z.B. Trommeln o.dgl. , denkbar. Für gewisse Anwendungen kann die Bahn auch unterbrechend, und nicht kontinuierlich beweglich sein. Die Breite der-Bahn kann bei Anwendung der Erfindung, verglichen mit der bei herkömmlichen Anlagen üblichen Breite, groß sein. Als Beispiel kann, genannt werden, daß die Herstellung von 2,5 m breiten Holzfaserplatten möglich ist. Wenn extrem breite oder dicke Faserbahnen hergestellt werden sollen, können im Rahmen der Erfindung mehrere Formungsstationen in der Breite oder nacheinander längs der Förderrichtung der Bahn angeordnet werden. Die Erfindung eignet sieh außerdem besonders gut für Kombination mit Methoden zur Orientierung der Richtung der Fasern während des Ablagerns auf der Bahn. Diese Orientierung kann z.B. dadurch erfolgen, daß die Fasern während des Streuungs- und Ablagerungsverlaufes einem elektrostatischen Feld ausgesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Formung einer Materialbahn durch Fällung nes in eine Verteilungskammer einströmenden, in gasförmigem Medium verteilten Stromes von Teilchen,; z, ¹B-; /Fasern, auf eine in. der Verteilungskammer, angeordnete Ablagerungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilchenstrom einem mindestens von einer Seite gegen ihn gerichteten; Steuerfluß eines gasförmigen Mediums ausgesetzt wird, dessen Impuls'größenmäßig verändert, und der Teilchenstrom dadurch über die Breite der Ablagerungsfläche verteilt wird. . -'

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 'Teilchenström mindestens zwei im wesentlichen entgegengesetzt gerichteten Steuerflüssen ausgesetzt wird, deren Impulse abwechselnd verändert werden. " ·

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Steuerfluß seinen Höchstwert einnimmt, wenn der entgegengesetzt gerichtete Steuerfluß seinen Mindestwert einnimmt, und umgekehrt. - ■_-■·.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des Steuerflusses zwischen Null und Höchstwert geändert wird.

"5, Verfahren nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des Steuerflusses aus einem konstanten Grundfluß und einem veränderlichen Teilfluß besteht.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5». dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls 4©s Steuerflusses mit einer Frequenz im Bereich 1-50 Hz, alternativ 2-^20 Kz und vorzugsweise 5-15 Hz geändert wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6,/dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfluß durch eine Anzahl Teilflüsse oder Gruppen von Teilflüssen zugeführt wird.

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8. Verfahren nach den Ansprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengesetzt gerichtete Teilflüsse oder Teilflußgruppen aneinander vorbei gerichtet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7_? dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfluß durch eine Anzahl Teilfluß!gruppen zugeführt wird, wo der Impuls angrenzender Teüflüssje seinen Höchstwert mit Zeitverschiebung erreicht, " ^; " ·-

10. Verfahren nach den Ansprüchen.1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfluß in seiner Größe und Richtung regelbar ist.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des Steuerflusses mit Hilfe eines Fluidistors oder einer Kombination von Fluidistoren geändert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfrequenz des Fluidistors oder der Fluidistoren durch Eigenschwingung gesteuert wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenheit der Bahn gemessen wird, und die Meßwerte zu einem Segelsystem zwecks Beeinflussung eines oder mehrerer, den Streuungsverlauf steuerrda? Parameter zurückgeführt wird.

Verfahren nach den Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß eine geregelte Menge von Zusätzen in Form von Pulver, Fasern o.dgl." dem Steuerfluß zwecks Beimischung in den Teilchenstrom zugeführt wird.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1-14, ^rtTder Teilchenstrom aus länglichen Teilchen oder Fasern bestellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen während des Streuungs- und Ablagerungsverlaufes in der Verteilungskammer einem elektrischen Feld zwecks Orientierung der Sichtung der Teilchen ausgesetzt werden.

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16. Verfahren nach den Ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablagern auf eine kontinuierlich oder unterbrechend bewegliche Ablagerungsfläche erfolgt.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Verteilung des Teilchenstromes über die Breite der Ablagerungsfläche der jCoanda-Effekt ausgenutzt wird.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend-aus einer Verteilungskammer (1) und einer in ihr angeordneten Ablagerungsfläche (5)? einem in der Verteilungskammer mündenden Mundstück (3) für Zuführung eines in gasförmigem Medium verteilten Stromes von Teilchen (4), z.B. Fasern, und Mitteln zur Verteilung der einströmenden Fasern über die Breite der Ablagerungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsmittel ein mindestens an einer Seite des Teilchenstromes angeordnetes Zuführmittel (11,12) für einen Steuergasfluß (15*16) umfassen, und das Mittel mit gegen den Teilchenstrom gerichteten öffnungen (13»14·) oder Mundstücken versehen und an eine Gasquelle (20) angeschlossen ist, die mit Mitteln -C(19.X versehen ist, um dem Steuerfluß (15,16) einen veränderlichen Impuls zu geben.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsmittel auf jeder Seite oder rund um den Teilchenstrom (4) angeordnete Zuführmittel (11,12) umfassen.

20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführmittel aus mit Öffnungen (13,14) versehenen Blaskästen (11,12) bestehen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (13,14) aus Lochreihen (22,23) bestehen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen aus Schlitzen (24) bestehen.

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25. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen aus in ihrer Richtung und/oder Auslaßfläche individuell verstellbaren Mundstücken, (21) bestehen*

24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-23» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13,14) der Blaskästen (11,12) in Ebenen parallel'mit der Bewegungsrichtung der Bahn (5) angeordnet sind.

25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13*14) der Blaskästen (11,12) in Ebenen schräg zur Bewegungsrichtung der Bahn (5) angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (13*14) der Blaskästen (11,12) in Ebenen angeordnet sind,deren Neigungen zur Vertikalebene verstellbar sind.

27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-26, dadurch gekennzeichnet, daß dia Blaskästen (11,12) in einer oder mehreren Reihen mit verschiedener Höhe über der Bahn abgeordnet sind.

28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-26, dadurch gekennzeich- " net, daß die Bl^skästen (11,12)sowohl Öffnungen enthalten, die an eine Gasquelle angeschlossen sind, die mit Mitteln versehen sind, um dem Steuerfluß einen veränderlichen Impuls zu geben, als auch Öffnungen, die an eine Gasquelle für konstanten Impuls angeschlossen sind.

29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19-28, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (30, 31 und 33,34)~ von gegenüberliegenden Blaskästen (28,29 und 31»32) in Beziehung zueinander versetzt angeordnet sind.

$0. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19-28, dadurch gekennzeich- ' net, daß die Blaskästen (28,29) sowohl Sektionen (D_x.) mit Öffnunge

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als auch Sektionen (D₀) ohne öffnungen umfassen, und daß gegenüberliegendeSektionen von verschiedener Art sind.

31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-30, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die dem Steuerfluß veränderlichen Impuls geben, aus einem Fluidistor (1.9)""oder einer Kombination von Fluidistoren (19,50*51) bestehen.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens :ein Flüidistor selbststeuernd ist.

33.; Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-30, dadurch gekennzeichnet, daß die fiittels die dem Steuerfluß veränderlichen Impuls geben, aus Ventilmitteln von mechanischem, elektrischem, pneumatischem oder kombiniertem Typ bestehen«,

34-. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerungsfläche (5) aus einer kontinuierlich oder unterbrechend beweglichen Fördereinrichtung, z.B. einem Band oder Sieb, besteht "_o

-35. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-34, dadurch gekennzeichnet, .daß unter der Ablagerungsfläche (5) Saugkästen (6) angeordnet sind. _; ;

36. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-35, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (80-84) für Zuführung von Zusatzmaterial zum Steuerfluß angeordnet sind,, ' "■: ■■'""

37. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-36, dadurch gekennzeichnet, -daß längs der Lange und/oder Breite der Bahn (5) zwei oder mehr Verteilungskammern (1) angeordnet sind.

38. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18-37,- dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (5), die Zuführmittel (11_?12) für den Steuerfluß und die"-"Wandteile (71a) der Verteilungskammer (1) so ausgebildet sind₉ daß sie als ein fluiäistor. wirken, dessen Char-

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akteristik analog, bistabil oder eine Variante dazwischen ist.

39« Vorrichtung nach Anspruch 38 _s dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (71a) hinsichtlich (Lage und/oder Neigung verstellbar angeordnet sind_e

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