DE2830367C2

DE2830367C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wirrfaservlieses aus Spinngut, z.B. Wolle, Baumwolle, Chemiefasern u.dgl., mittels eines Krempelvorganges

Info

Publication number: DE2830367C2
Application number: DE2830367A
Authority: DE
Inventors: Walter Ing.(grad.) 4408 Dülmen Wirth
Original assignee: HERGETH KG MASCHINENFABRIK und APPARATEBAU 4408 DUELMEN DE; Hergeth Kg Maschinenfabrik und Apparatebau 4408 Duelmen
Current assignee: Hergeth Hollingsworth GmbH
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE2830367A1; GB2025476B; GB2025476A; US4279060A; IT1125394B; JPS6245330B2; IT7923956A0; JPS5516987A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wirrfaservlieses aus Spinngut, z. B. Wolle, Baumwolle, Chemiefasern, u. dgL, mittels eines Krempelvorganges durch Auflösen von Faserflocken und Ausbreiten derselben zu einem Fa servlies, das aus der Krempelzone kontinuierlich abge führt wird.

Die von einer Krempel oder Karde durch eine AIinehmervorrichtung, z. B. eine Abnehmerwalze, einen schwingenden Kamm u. dgl, abgenommenen, zusam menhängenden Faservliese bestehen aus vorwiegend in Längsrichtung ausgerichteten Fasern und weisen daher in Querrichtung eine erheblich geringere Festigkeit als in Längsrichtung auf. Ein bekanntes Mittel zur Erzielung einer höheren Querfestigkeit des Faservlieses ist der Einsatz von sogenannten Kreuzlegern, Vlieslegern oder Täflern, die ein oder mehrere Vliese in Querrichtung übereinanderlegen. Hierzu ist eine aufwendige mechanische Einrichtung notwendig. Leichte Vliese von genügender Gleichmäßigkeit lassen sich auf diese Weise nur sehr schwer herstellen, wobei die Produktionsleistungen sehr gering sind. Mit dem zunehmenden Einsatz von Non Woven Produkten in vielen Bereichen ist eine Verbesserung der Querfestigkeit der von Krempeln oder Karden gelieferten Faservliese ohne Einschrän kung der Faserdurchsatzleistung sehr erwünscht.

Durch die DE-AS 12 26918 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wirrvlieses mittels einer Krempel bekannt, bei der ein oder mehrere Volants über den auf Tambouren und Abnehmern haftenden Fasern ange ordnet sind. Hierbei sind die Geschwindigkeit von Tam bour, Abnehmer und Volants über dem Abnehmer dem Rohmaterial entsprechend aufeinander abgestimmt Zwischen dem Abnehmer und einem Hacker ist eine der Vliesbildung dienende Walze eingeschaltet Der Volant

se löst nur durch die Voreilung seiner Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der faserführenden Walze die Fasern aus der Garnitur und läßt diese bei gleichzeitiger teilweiser Zerstörung der vorhandenen Faserorientierung wieder auf die gleiche Walzenoberfläche zurückfallen.

Die Bildung eines Wirrvlieses geschieht anschließend durch einen rein mechanischen Vorgang, und zwar durch Verdichtung der Fasern zwischen zwei unterschiedlich schnell laufenden Walzen. Der Grad der Wirrlage der Fasern fällt nicht hoch aus, ist nicht exakt einstellbar und zur Herstellung eines Faservlieses von konstant gleichbleibender Qualität nicht kontrollierbar. In der DE-OS 25 35 544 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer Stapelfaserbahn beschrieben, die einen Kanal zum Fördern der Fasern in einen stabilen Luft strom, eine sich drehende gezahnte Verteilerwalze, die dazu dient, die Fasern in den stabilen Luftstrom in dem Kanal zu bringen, eine stationäre Verteilerplatte mit einer gekrümmten Oberfläche, die der Verteilerwalze

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gegenüberliegt, aufweist Bei dieser gattungsmäßig ab- chengeschwindigkeit kann je nach Drehrichtung nach

weichenden Vorrichtung für die Bildung einer Stapeifa- oben oder unten erfolgen.

serbahn ist es bekannt, die Fasern solange dicht bei der Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist Walze zu halten, bis sie an der Spitze der Verteilerplatte die Vorrichtung zur Herstellung eines Wirrfaservlieses in den Luftstrom geschleudert werden. Das Heraus- 5 mit verbesserter Querfestigkeit im Zusammenhang mit schleudern der Fasern aus dem Zwischenraum erfolgt, einer Krempelanlage zweckmäßig so ausgebildet, daß um die Gleichmäßigkeit der Bahn zu erhöhen, wobei die die Walze in Umlaufrichtung mit einem stationieren Oberfläche der Verteilerplatte aufgerauht sein soll. Die Materialleitblech versehen ist bei dem der Zwischen-Faserbahn wird sodann zu einem Faservlies verarbeitet. raum zwischen Walze und Leitblech in Arbeitsrichtung Der Luftstrom stellt hierbei keine Vliesbildangszone io sich verjüngt daß das Leitblech vor der Verbindungslidar, sondern dient als Transportmittel. Die Fasern wer- nie zwischen den Mittelpunkten von Walze und Abnahden innerhalb des Kanals als ein ausgeprägter gleichför- mevorrichtung in einem Abstand vorbestimmter Länge miger Faserstrom zu einer aerodynamischen Verdich- zur Bildung einer freien Vliesbildungszone endet und tungseinheit geführt, bei der der Faserstrom zu einer daß die Zahngarnitur der zwischengeschalteten Walze schmalen Bahn mit verhältnismäßig sehr schwerem Flä- 15 einen Brustwinkel von null Grad oder nur wenigen Winchengewicht geformt wird. Die Zuführung der Stapeifa- kelgraden aufweist

serwatte zu der Verteilerwalze erfolgt mittels eines For- Mittels des Leitbleches und seiner Anordnung in bederbandes. Die Verteilerplatte ist konzentrisch zu der zug auf die zusätzliche, mit einer Zahngarnitur versehe-Verteilerwalze angeordnet Der Luftstrom wird in ei- ne Walze wird das Faservlies, das von der Krempel nem geschlossenen Kanalsystem im Umlauf gehalten. 20 kommt infolge des sich verringernden Zwischenraumes

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von zwischen Leitblech und Walze einpr gewissen Stauung

Wirrfaserviiesen mit verbesserter Querfestigkeit gegen- unterworfen. Durch das plötzliche Aufhören der Stau-

über den herkömmlichen, auf Karden bzw. Krempeln wirkung nach dem Ende des Leitbleches löst sich ein

erzeugten Faservliesen mit baulich einfachen Mitteln zu Teil der Fasern unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte

erreichen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß 25 aus der Garnitur und bewegt sich in freiem Flug auf die

das ausgebreitete Faservlies nach der Krempelzone ei- Abnehmerwalze zu, wo es auf der Abnehmerwalze zu

ner Stauwirkung unterworfen, danach einer freien einer Wirrlage der Fasern im Faservlies kommt Der

Vliesbildung auf einer kurzen Strecke vorbestimmter andere Teil der Fasern wird in bei Krempelanlagen ObIi-

Länge ausgesetzt und alsdann in beim Krempelvorgang eher Weise abgenommen, d. h. das Fasermaterial wird in

üblicher Weise abgeführt wird. 30 die Abnehmergarnitur gestaucht Vorhandene Krempel

Durch die Erfindung erfolgt die Bildung eines Wirrfa- und Karden können leicht entsprechend umgerüstet

servlieses auf zentrifugaldynamische Art, wobei das Fa- bzw. umgebaut werden, so daß bei bestehenden Krem-

servlies nach der Krempelzone einer Stau- bzw. Stauch- pelanlagen die Einrichtung zur Erzeugung eines Wirrfa-

wirkung unterzogen und sodann von dem Stau- oder servlieses ohne Schwierigkeiten nachträglich ange-

Stauchdruck befreit wird. 35 bracht werden kann.

Die Wirrvliesbildung erfolgt also nach Freiwerden Vorteilhaft werden die Umfangsgeschwindigkeiten der Fasern von der Stauwirkung von einem Tambour von dem Tambour zur Walze größer. Die Erhöhung der auf eine nachfolgende Walze, wobei die den Fasern in- Oberflächengeschwindigkeit von Walze zu Walze wirkt newohnenden Massenkräfte vom Quadrat der Drehzahl sich einerseits auf den Stauvorgang und andererseits auf der Tambourwalze nach dem Gesetz der Zentrifugal- 40 die Vliesbildungszone zum Entstehen der Wirrfaserlage kraft abhängig sind. Die Faserorientierung im Vlies ist an dem Faservlies günstig aus. Ein Brustwinkel von null dreidimensional bzw. wirr oder isotrop. Mit der zentri- Gr*d, gegebenenfalls von nur wenigen Winkelgraden, fugaldynamischen Vliesbildung erhält man einen Flor in hat eine günstige Einwirkung auf die Wirrvliesbildung. einem sehr großen Flächengewichtsbereich von etwa 10 Ferner kann bei der Freien Vliesbildungszo-ne eine Luftbis 250 g/m², was mit der mechanischen Vliesbildung 45 absaugevorrichtung vorgesehen sein:
verfahrensbedingt nicht möglich ist (max. Flächenge- Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung' sind in wicht etwa 80 g/m²). Es wird mit baulich einfachen Mit- den weiteren Unteranprüchen angegeben,
teln ohne erheblichen Mehraufwand an Antriebsenergie Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung darein Wirrfaservlies mit erhöhter Querfestigkeit noch un- gestellten Ausführungsform nachstehend erläutert Es mittelbar im Krempelprozeß erhalten, und zwar im kon- 50 zeigt

tinuierlichen Arbeitsgang in Verbindung mit dem F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Krempelanlage

Krempelvorgang. Jede Art von Faservliesen mit jedem mit einer integrierten Vorrichtung zur Herstellung eines

beliebigeii Orientierungsgrad läßt sich auf die erfin- Wirrfaservlieses gemäß der Erfindung in Ansicht und im

dungsgemäße einfache Weise in ein Wirrfaservlies um- Sch^Tia,

wandeln. Eine Kontinuierlichkeit des Arbeitsvorganges 55 F i g. 2 eine weitere Ausführungsform einer Krempelwird dabei gewahrt Die Parallellage der von der Krem- anlage mit der erf^:-ndungsgemäßen Vorrichtung zur Erpel kommenden Fasern wird unabhängig von der Ar- zeugung eines Wirrfaservlieses in Ansicht schematisch,
beitsbreite der Krempelmaschine und der damit gege- Fig.3 die Ausbildung der Zahngarnitur der Zwibenen Faservliesbreite im ganzen aufgelöst in jedem schenwalze im Ausschnitt und im Schema.
Punkt der Vliesbildungszone unter vollständig gleichen 60 Die Krempelar.iage 1 der F i g. 1 weist einen Tambour Bedingungen. Die Verdichtung der Faserschicht mit der 2 auf, der mit Deckeln 3 oder einer Reihe von Arbeiter-Wirrlage kann entweder sogleich mit einer Abnehmer- und Wenderwalzen zusammenwirkt. Hierbei kann die walze oder durch Zwischenschaltung einer oder mehre- Krempelanlage 1 auch aus mehreren hintereinanderfolrer Übertragungswalzen erfolgen. genden Tambouren 2 bestehen. Weiterhin ist, wie bei

Das Faservlies kann nach der Krempelzone zur Stau- 65 den Krempelanlagen 1 üblich, eine Abnahmevorrich-

zone mit einer sich steigernden Transportgeschwindig- tung 4 vorgesehen, viie aus einer Abnehmerwalze 5 und

keit bewegt werden. Das Abführen des Faservlieses von einem weiteren Abzugswalzenpaar 6, 7 bestehen kann,

der freien Vliesbildun^;,zone mit veränderter Oberflä- Die Abnahmevorrichtung 4 kann auch einen Hacker

od. dgl. aufweisen.

Zwischen dem Tambour 2 und der Abnahmevorrichtung 4 ist eine weitere, mit einer Zahngarnitur 9 ausgerüstete Walze 8 vorgesehen. Bei der Walze 8 ist in Arbeitsrichtung ein Materialleitblech 10 angeordnet, und zwar in der Weise, daß der Anfangsabstand a zwischen Leitblech 10 und der Garnitur 9 der Walze 8 größer ist als der Abstand b in der Endzone des Leitbleches 10. Der Abstand beträgt bei a etwa 4 bis 6 mm und bei b etwa 1 mm zur Garnitur 9 der Walze 8. Das Materialblech 10 endet in einem vorbestimmten Abstand c von dem Wirksamwerden der Abnehmerwalze 5, d. h. vor der Verbindungslinie U zwischen den Mittelpunkten von Walze 8 und Abnehmerwalze 5. Die Strecke c stellt eine freie Vliesbildungszone dar, in der die Stauwirkung is nach dem sich verjüngenden Raum a, b plötzlich aufgehoben wird, wodurch ein Loslösen eines Teils der Fasern aus der Garnitur mit anschließender Wirrvliesbildung auf der Abnehmerwalze erreicht wird. Die freie Vliesbildungszone C kann eine Länge von etwa 8—12 mm erhalten. Wird eine zu lange Vliesbildungszone gewählt, findet das Abschleudern durch auftretende Luftwirbel zu unkontrolliert statt und das bereits auf dem Abnehmer befindliche Vlies wird ungleichmäßiger. Bei zu kurzer Vliesbildungszone werden die Fasern vorwiegend mechanisch gelöst und es entsteht ein Vlies mit unerwünschter Parallellage der Fasern. Die freie Strekke beträgt etwa 10 mm.

Die Zahngarnitur 9 an der Walze 8 ist zweckmäßig so gestaltet, daß der Brustwinkel der Zahnung nur wenige Winkelgrade betrügt. Die Zahnung weist einen Brustwinkel von null Grad auf, wobei die Verlängerung des Brustwinkels der Garnitur theoretisch durch den Mittelpunkt der durch die Walzenoberfläche gebildeten Kreisbahn geht.

Die Drehzahl von der Tambourwalze 2 zu der Walze 8 ist zweckmäßig so zueinander abgestimmt, daß die Oberfiächengeschwindigkeit vcm Walze zu Walze größer wird. Der Übertragungsfaktor kann hierbei mindestens 1,5 nach oben betragen. Die Drehzahl von der Walze 8 zur Abnehmerwalze 5 ist so abgestimmt, daß die Oberflächengeschwindigkeit von Walze zu Walze erheblich abnimmt. Das Geschwindigkeitsverhältnis von Walze 8 zum Abnehmer 5 beträgt 10:1 bis 100 :1.

An der freien Vliesbildungszone c ist eine Absaugevorrichtung 13 vorgesehen, mit der Luft aus dem Spalt zwischen der Walze 8 und der Abnehmerwalze 5 abgeführt wird. Dadurch wird die Bildung eines Wirrfaservlieses günstig beeinflußt.

Die Vorrichtung 1 der F i g. 1 zeigt einen Krempel- so tambour 2, der wesentlich größer ist als die nachfolgende Walze 8. Der Tambour 2 weist einen Durchmesser von 850 bis 1300 mm auf, während die Walze 8 einen Durchmesser von etwa 200 bis 620 mm erhält

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 ist eine Einrichtung dargestellt, bei der die Krempeiwalze 2a etwa die gleiche Größe wie die Walze 8 erhalten hat, d. h. beide Walzen 2a und 8 können einen Durchmesser von etwa 200 bis 620 mm aufweisen. Bei der Anordnung der F i g. 2 sind die Umlaufrichtungen der Walzen entgegengesetzt zu denjenigen der Vorrichtung 1 der Fig. 1. Demgemäß befindet sich das Materialleitblech 10 an der Oberseite der Walze 8. Die sonstigen Verhältnisse sind jedoch die gleichen wie bei der Vorrichtung der Fig. 1. Es sind auch die Werte für die Abstände a, b und c im wesentlichen dieselben wie bei dem Ausführungsbeispiel der F ig. 1.

Die Abnahmevorrichtung 4 kann in bekannter Weise auch so ausgebildet sein, daß anstelle einer Abnehmerwalze mit einer Doppelabnehmer-Vorrichtung gearbeitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Wirrfaservlieses aus Spinngut, z. B. Wolle, Baumwolle, Chemiefasern iLdgL, mittels eines Krempelvorganges durch Auflösung von Faserflocken und Ausbreiten derselben zu einem Faservlies, das aus der Krempelzone kontinuierlich abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgebreitete Faservlies nach der Krempelzone einer Stauwirkung unterworfen, danach einer freien Vliesbildung durch Abschleudern der Fasern auf einer kurzen Strecke vorbestimmter Länge ausgesetzt. und alsdann in beim Krempelvorgang üblicher Weise abgeführt wird.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies nach der Krempelzone zur Stauzone mit einer sich steigernden Transportgeschwindigkeit bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abführen des Faservlieses von der freien Vliesbildungszone mit veränderter Oberflächengeschwindigkeit je nach Drehrichtung nach oben oder unten erfolgt

4. Vorrichtung zum Herstellen eines Wirrfaservlieses aus Spinngut, z. B. Wolle, Baumwolle, Chemiefasern u. dgl, mittels eines Krempelvorganges durch Auflösen von Faserflocken und Ausbreiten derselben zu einem Faservlies, bei der mindestens ein Tambour zur Erzeugung des ausgebreiteten Faservlieses uiid danach eine Abnahmevorrichtung, z. B. Abnehmerwalze, Doffer^valze, Hacker u. dgl, mit anschließenden Ausz'jgswalzen vorgesehen sind, und zwischen dem Tambour uc ^r. der Abnahmevorrichtung eine weitere, mit Zahngarnitur versehene, ortsfest gelagerte Walze angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (8) in Umlaufrichtung mit einem stationären Materialleitblech (10) versehen ist, bei dem der Zwischenraum zwischen Walze (8) und Leitblech (10) in Arbeitsrichtung sich verjüngt, daß das Leitblech (10) vor der Verbindungslinie (11) zwischen den Mittelpunkten von Walze (Sj und Abnahmevorrichtung (4) in einem Abstand (c) vorbestimmter Länge zur Bildung einer freien Vliesbildungszone endet und daß die Zahngarnitur (9) der zwischengeschalteten Walze (8) einen Brustwinkel von null Grad oder nur wenigen Winkelgraden aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Walze (8) größer ist als die des Tambours (2).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Abnehmerwalze (5) eine wesentlich geringere ist als diejenige der Walze (8), und daß das Geschwindigkeitsverhältnis von Walze (8) und Abnehmerwalze (5) im Bereich von etwa 10:1 bis etwa 100 :1 liegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der freien Vliesbildungszone (c) eine Luftabsaugevorrichtung (13) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen der Zahngarnitur (9) der Walze (8) und dem Materialleitblech (10) von etwa 4 bis 6 mm auf etwa 1 mm verkleinert.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Vliesbildungszone (c) eine Länge von etwa 8 bis 12 mm, vorzugsweise 10 mm, aufweist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,. dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (2) und die zwischengefügte Walze (8) gleichen oder nahezu gleichen Durchmesser aufweisen.