DE3413629A1

DE3413629A1 - Vorrichtung zum herstellen von faservliesen

Info

Publication number: DE3413629A1
Application number: DE19843413629
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. Linz Fehrer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-05
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1984-11-08
Also published as: FR2545507A1; FR2545507B1; IT1180753B; GB2142053B; US4534086A; GB8410126D0; CH667288A5; DE3413629C2; IT8412503A0; GB2142053A

Description

Dr. Ernst Fehrer
Linz, Österreich

Vorrichtung zum Herstellen von Faservliesen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Faservliesen, bestehend aus einem Materialeinlaß fur ein Vorvlies, aus gleichsinnig rotierenden, gezahnten Kardentrommeln, die eine das Abfliegen der Fasern unter Fliehkraftwirkung ermöglichende Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, und aus einer luftdurchlässigen, besaugten und kontinuierlich bewegten Fangfläche, auf der die in je einem Teilstrom von den Kardentrommeln abfliegenden Fasern des Vorvlieses zur Vliesbildung in Bewegungsrichtung der Fangfläche hintereinander auftreffen.

Bei üblichen Vorrichtungen mit einer Kardentrommel sind mehrere Arbeiterwalzen vorgesehen, die das von der Kardentrommel mitgeführte Fasermaterial zum Teil auskämmen, wobei die von den Arbeiterwalzen mitgenommenen Fasern durch Wenderwalzen abgenommen und wieder der Kardentrommel zugeführt werden. Trotz der durch die Arbeiterwalzen und die Wenderwalzen erzielten Auflösung konnte vor allem bei erhöhtem Materialdurchsatz keine hohe Gleichmäßigkeit des sich auf der Fangfläche bildenden Vlieses sichergestellt werden, weil die Neigung der Fasern, während des Fluges zur Fangfläche zusammenzuballen, mit der Anzahl der Fasern je Raumeinheit steigt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden und ein gleichmäßiges Vlies herstellen zu können, ist es bereits bekannt (AT-PS 325 996), oberhalb der Kardentrommel eine zweite Kardentrommel anzuordnen, die mit einem von der ersten Kardentrommel über eine Arbeiterwalze und eine Wenderwalze

abgenommenen Teil des Vorvlieses beschickt wird, so daß die Fasern in zwei Teilströmen in Bewegungsrichtung der Fangfläche hintereinander auf dieser auftreffen. Damit wird die Faserdichte in jedem Teilstrom verringert, was unmittelbar zu einer gleichmäßigeren Faserablage auf der Fangfläche führt. Außerdem wird das Vlies in zwei Schichten aufgetragen, die auf Grund des Verdoppelungseffektes eine Vergleichmäßigung selbst dann bewirken, wenn es in einem Teilstrom zu Ungleichmäßigkeiten kommt. Diese Unregelmäßigkeiten werden durch die zweite Schicht im sich bildenden Vlies zumindest teilweise wieder ausgeglichen. Um einerseits einen höheren Materialdurchsatz und anderseits eine noch höhere Gleichmäßigkeit erreichen zu können, wäre es wünschenswert, das Vorvlies in mehr als zwei Teilströme aufzuteilen, was allerdings mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich ist. Außerdem ist die Übertragung eines Teiles des Fasermaterials von einer auf eine andere Kardentrommel über ein Arbeiterund Wenderwalzenpaar aufwendig und störanfällig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß mit einem geringen Kons tru kt ions aufwand eine einfache Aufteilung des Vorvlieses in nacheinander auf die Fangfläche auftreffende Teilströme sichergestellt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Kardentrommeln in Durchlaufrichtung des Vorvlieses unmittelbar aufeinanderfolgen und daß jeweils die in Durchlaufrichtung des Vorvlieses nachgeordnete Kardentrommel für die vorgelagerte Kardentrommel eine Arbeiterwalze bildet. Da die Kardentrommeln ohne Zwischenschaltung von Arbeiter- oder Wenderwalzen unmittelbar aufeinanderfolgen, kann die jeweils nachfolgende Kardentrommel das von der vorgelagerten Kardentrommel herangebrachte Fasermaterial mit der Wirkung einer Arbeiterwalze auskämmen, wobei die von der vorgeordneten Kardentrommel mitgenommenen Fasern unmittelbar nach dem Auskämmvorgang auf die Fangfläche abgeschleudert werden. Jede nachfolgende Kardentrommel ermöglicht einen

zusätzlichen Auskämmvorgang, so daß mit einfachen Mitteln eine hervorragende Auflösung des Vorvlieses in mehrere Teilströme erzielt wird.

Zur Steuerung der von den einzelnen Kardentrommeln abgeschleuderten Faserströme kann der Auskämmvorgang durch die jeweils nachfolgende Kardentrommel beeinflußt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Kardentrommeln unterschiedlich gezahnt sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kardentrommeln mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben, was gegenüber einer unterschiedlichen Zahnung den Vorteil einer einfachen Anpassung an unterschiedliche Verhältnisse mit sich bringt. Schließlich kann die Übertragung eines Teiles des Fasermaterials von einer Kardentrommel zur nächsten auch noch durch den Abstand der Kardentrommeln voneinander eingestellt werden.

Damit die von den Kardentrommeln abgeschleuderten Fasern gleichmäßig auf die Fangfläche aufgebracht werden können, darf der Faserflug zur Fangfläche nicht gestört werden. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Kardentrommeln gegenüber der Fangfläche abzudecken und zwischen den Abdeckungen jeweils in den Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln reichende Abwurfkanäle vorzusehen. Durch diese Abwurfkanäle kann ein durch die Fangfläche absaugbarer Luftstrom geführt werden, mit dem die von den Kardentrommeln abgeschleuderten Fasern zur Fangfläche gefördert werden.

Um Luftströmungen zu vermeiden, die die bereits aufgebrachte Faserschicht störend beeinflussen können, kann der sich jeweils zwischen den Abwurfkanälen ergebende Raum oberhalb der Fangfläche durch auf der gebildeten Vliesschicht abrollende Walzen gegenüber den Abwurfkanälen abgedichtet sein. Die auf der bereits gebildeten Vliesschicht abrollenden Walzen gewährleisten dabei nicht nur eine ausreichende Abdichtung, ohne die Förderung der aufgebrachten Vliesschicht zu behindern, sondern bewirken auch eine Verdichtung und damit einen größeren Faserzusammenhalt, was den Wider-

stand gegenüber einer Verlagerung von Einzelfasern erhöht.

Zur Vermeidung störender Strömungskomponenten parallel zur Fangfläche sollten in dem sich jeweils zwischen den Abwurfkanälen ergebenden Raum oberhalb der Fangfläche möglichst alle Luftströmungen unterbunden werden. Zu diesem Zweck können die Abdeckungen an den Walzen anliegende Dichtlippen tragen, so daß die Räume zwischen den Abwurfkanälen, den Abdeckungen und der Fangfläche nach außen hin abgeschlossen sind. Bleibt die Fangfläche im Bereich der gegenüber den Abwurfkanälen abgedichteten Räume unbesaugt, so kann auch von der Saugseite her kein störender Einfluß auf die durch diese Räume geförderte Vliesschicht genommen werden.

Eine erhöhte Neigung zur Klumpenbildung tritt stets dann auf, wenn die von den Kardentrommeln abgeschleuderten Fasern auf ein Luftpolster auftreffen. Zur Vermeidung von Klumpenbildungen muß folglich in den Abwurfkanälen eine über die Fangfläche absaugbare Luftströmung vorhanden sein, deren Strömungsgeschwindigkeit auf die Abwurfgeschwindigkeit der Fasern abgestimmt ist. Eine soche Luftströmung durch die Fangfläche ist aber von der Bereitstellung einer ausreichenden Luftmenge abhängig. Sind auf der von der Fangfläche abgekehrten Seite in den Zwickelbereich zwischen je zwei benachbarten Kardentrommeln gegen den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln gerichtete Blasdüsen vorgesehen, so kann durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln eine ausreichende Luftströmung sichergestellt werden, um die von den Kardentrommeln abgeschleuderten Fasern zu erfassen und aus dem der Fangfläche zugekehrten Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln der Fangfläche mit einer an die Abwurfgeschwindigkeit abgestimmten Fördergeschwindigkeit zuzuführen. Der durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln geblasene Luftstrom unterstützt außerdem das Ablösen der Fasern von den Kardentrommeln.

Dieser Umstand kann für eine Steuerung der Faserteilströme ausgenützt werden, indem die Blasdüsen quer

zum engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln verstellbar gelagert werden. Durch das Verstellen der Blasdüsen zu der einen oder anderen der beiden zusammenwirkenden Kardentrommeln wird der Luftangriff an den Kardentrommeln verändert, was zu unterschiedlichen Ablösewirkungen führt.

Weisen die Abwurfkanäle einen Strömungsquerschnitt auf, der bei dem Nennluftdurchsatz der Blasdüsen eine an die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils in den Abwurfkanal drehenden Kardentrommel angepaßte Mindestgeschwindigkeit der Luftströmung im jeweiligen Abwurfkanal ergibt, so werden die abgeschleuderten Fasern ohne störenden Staueffekt der Fangfläche in einem gleichmäßigen Strom zugeführt. Läßt man die Strömungswiderstände unberücksichtigt, so ergibt sich nämlich der für eine bestimmte, durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit erforderliche Strömungsquerschnitt durch das Verhältnis der in der Zeiteinheit zugeförderten Luftmenge zur geforderten Strömungsgeschwindigkeit. Durch die Wahl einer bestimmten Größe des Querschnittes des Abwurfkanales läßt sich somit bei dem vorgegebenen Nennluftdurchsatz der Blasdüsen die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit in den Abwurfkanälen einfach sicherstellen.

Verringert sich der Strömungsquerschnitt der Abwurfkanäle gegen die Fangfläche hin, so tritt eine Beschleunigung der Luftströmung gegen die Fangfläche hin auf, was den gleichmäßigen Fasertransport zur Fangfläche zusätzlich unterstützt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses in einem schematischen Vertikalschnitt gezeigt.

Die dargestellte Vorrichtung weist im wesentlichen einen aus einer Zuführwalze 1 und einem Muldentisch 2 bestehenden Materialeinlaß für ein Vorvlies, mehrere, unmittelbar aufeinanderfolgende, nebeneinandergereihte, gleichsinnig rotierende Kardentrommeln 3, 4, 5 und 6 sowie eine sich mit Abstand unterhalb der Kardentrommeln 3, 4, 5 und 6

erstreckende Fangfläche 7 auf, die als umlaufendes Förderband ausgebildet ist. Diese Fangfläche 7 ist luftdurchlässig und wird mit Hilfe eines Saugkastens 8 besaugt. Um die Ausbildung eines entsprechenden Saugluftstromes zu unterstützen, weisen die Kardentrommeln 3, A, 5, 6 gegenüber der Fangfläche 7 Abdeckungen 9 auf, zwischen denen Abwurfkanäle 10 gebildet werden, die in den der Fangfläche 7 zugekehrten Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln 3, 4, 5, und 6 reichen. Die sich zwischen den Abwurfkanälen 10 ergebenden Räume 11 sind gegenüber der Fangfläche 7 durch Walzen 12 abgedichtet, die auf der bereits gebildeten Vliesschicht abrollen. An den Walzen 12 anliegende, von den Abdeckungen 9 getragene Dichtlippen 13 vervollständigen die Abdichtung der Abwurfkanäle 10. Da außerdem der Bereich der Fangfläche 7 zwischen den Abwurfkanälen 10 durch Einsätze 14 des Saugkastens 8 unbesaugt bleibt, sind alle Voraussetzungen geschaffen, um lediglich im Bereich der Abwurfkanäle 10, nicht aber zwischen den Abwurfkanälen 10 eine Luftströmung zu erhalten, mit der die von den Kardentrommeln abgeschleuderten Fasern gegen die Fangfläche 7 gefördert werden.

Damit einerseits die Luftströmung in den Abwurfkanälen 10 hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit auf die Abwurfgeschwindigkeit der Fasern abgestimmt werden kann und anderseits die Fasern während des Ablösens von den Kardentrommeln durch den Luftstrom erfaßt werden, sind im Zwickelbereich zwischen je zwei Kardentrommeln auf der den Abwurfkanälen 10 bzw. der Fangfläche 7 gegenüberliegenden Seite Blasdüsen 15 vorgesehen, die durch die äußere Abdeckung 16 der Kardentrommeln geführt und gegen den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln gerichtet sind. Die Blasluft dieser Blasdüsen 15 strömt daher durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln hindurch in die Abwurfkanäle 10, so daß eine ausreichende Luftmenge zur Verfugung steht, um eine entsprechende Förderluftströmung durch die Fangfläche 7 sicherzustellen. Die Luftströmung durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln unterstützt dabei vorteilhaft die Ablö-

sung der Fasern von den Kardentrommeln und übernimmt die abgelösten Fasern störungsfrei. Die Wirkung der durch den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln geblasenen Luft auf die Ablösung der Fasern von den Kardentrommeln hängt von der Ausrichtung der Blasdüsen gegenüber dem engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln ab und kann folglich auch über die Ausrichtung der Blasdüsen quer zum engsten Spalt gesteuert werden. Zu diesem Zweck sind die Blasdüsen 15 um parallel zum engsten Spalt bzw. zu den Trommelachsen gerichtete Schwenkachsen 17 begrenzt verstellbar gelagert, so daß die Düsenmündung entweder in den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln oder gegen die in den Zwickelbereich oder aus dem Zwickelbereich drehende Kardentrommel gerichtet werden kann. An Stelle der gezeichneten Schwenkverstellung der Blasdüsen 15 könnten die Blasdüsen auch durch ein entsprechendes Verschieben quer zu den Achsen der Kardentrommeln verstellt werden.

Damit die abgeschleuderten Fasern nicht auf ein eine Klumpenbildung unterstützendes Luftpolster oder eine Luftströmung stoßen können, muß für eine an die Abfluggeschwindigkeit der Fasern angepaßte Geschwindigkeit des Förderluftstromes von den Kardentrommeln 3, 4, 5, 6 zur Fangfläche 7 gesorgt werden. Zu diesem Zweck sind die Strömungsquerschnitte der Abwurfkanäle 10 nach oben begrenzt, so daß auf Grund des beschränkten Strömungsquerschnittes die in die Abwurfkanäle 10 eingeblasene Luft, die über die Fangfläche abgesaugt wird, mit einer durch den Strömungsquerschnitt bestimmten Geschwindigkeit den jeweiligen Abwurfkanal 10 durchströmt. Wird der Strömungsquerschnitt der Abwurfkanäle 10 unter Berücksichtigung des Nennluftdurchsatzes der Blasdüsen 15 so groß gewählt, daß die in den Abwurfkanälen auftretenden Förderluftströmungen an die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils in den Abwurfkanal drehenden Kardentrommel angepaßt ist, so werden die abgeschleuderten Fasern störungsfrei auf der Fangfläche 7 abgelagert. Strömungsquerschnitte mit einer Kanalbreite von höchstens 50 mm werden in der Praxis

den üblichen Anforderungen gerecht. Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich, wenn sich der Strömungsquerschnitt der Abwurfkanäle 10 gegen die Fangfläche 7 hin verringert, weil durch diese Maßnahme eine Beschleunigung der Luftströmung gegen die Fangfläche 7 hin erreicht wird, was Staueffekte während der Faserzuführung und damit Klumpenbildungen ausschließt.

Wegen der unmittelbaren Aufeinanderfolge der Kardentrommeln 3, 4, 5, 6 bildet die jeweils nachfolgende Kardentrommel eine Arbeiterwalze für die vorgelagerte Kardentrommel. Das über den Materialeinlaß zugeführte und von der Kardentrommel 3 erfaßte Vorvlies gelangt mit der Kardentrommel 3 zur gleichsinnig rotierenden Kardentrommel 4, die einen Teil des Fasermaterials auskämmt und ihn gegen die nachfolgende Kardentrommel 5 fördert. Das nicht von der Kardentrommel 4 erfaßte Fasermaterial wird in den Abwurfkanal 10 abgeschleudert und mit Hilfe des im Abwurfkanal herrschenden Förderluftstromes auf die Fangfläche 7 aufgetragen.

Das über die Kardentrommel 4 weitergeförderte Fasermaterial wird im Bereich der Kardentrommel 5 wiederum in einen abzuwerfenden Teilstrom und in einen weiterzuförderr,-den Teilstrom geteilt, der im Bereich der weiteren Kardentrommel 6 noch einmal durch einen Auskämmvorgang geteilt wird. Das Vorvlies wird folglich in mehreren Teilströmen hintereinander auf der Fangfläche 7 gleichmäßig aufgebracht, wobei die Faserdichte der einzelnen Teilströme trotz eines vergleichsweise hohen Materialdurchsatzes gering bleibt.

Claims

A.4080UM. Dr. Ernst Fehrer TERGAU & POHL Linz, Österreich PATENTANWÄLTE HEFNER8PL S POffTF. «9347 8500 NÜRNBERG 11 Patentansprüche :

1. Vorrichtung zum Herstellen von Faservliesen, bestehend aus einem Materialeinlaß für ein Vorvlies, aus gleichsinnig rotierenden, gezahnten Kardentrommeln, die eine das Abfliegen der Fasern unter Fliehkraftwirkung ermöglichende Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, und aus einer luftdurchlässigen, besaugten und kontinuierlich bewegten Fangfläche, auf der die in je einem Teilstrom von den Kardentrommeln abfliegenden Fasern des Vorvlieses zur Vliesbildung in Bewegungsrichtung der Fangfläche hintereinander auftreffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) in Durchlaufrichtung des Vorvlieses unmittelbar aufeinanderfolgen und daß jeweils die in Durchlaufrichtung des Vorvlieses nachgeordnete Kardentrommel (4, 5, 6) für die vorgelagerte Kardentrommel (3, 4, 5) eine Arbeiterwalze bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) unterschiedlich gezahnt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) voneinander einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichndet, daß die Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) gegenüber der Fangfläche (7) abgedeckt sind und daß zwischen den Abdeckungen (9) jeweils in den Zwickelbereich zwischen den Kardentrommeln (3,-4, 5, 6) reichende Abwurfkanäle (10) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der sich jeweils zwischen den Abwurfkanälen (10) ergebende Raum (11) oberhalb der Fangfläche (7) durch auf der bereits gebildeten Vliesschicht abrollende Walzen (12) gegenüber den Abwurfkanälen (10) abgedichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen (9) an den Walzen (12) anliegende Dichtlippen (13) tragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangfläche (7) im Bereich der gegenüber den Abwurfkanälen (10) abgedichteten Räume (11) unbesaugt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwickelbereich zwischen je zwei benachbarten Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) auf der von der Fangfläche (7) abgekehrten Seite gegen den engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) gerichtete Blasdüsen (15) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüsen (15) quer zum engsten Spalt zwischen den Kardentrommeln (3, 4, 5, 6) verstellbar gelagert sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwurfkanäle (10) einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der bei dem Nennluftdurchsatz der Blasdüsen (15) eine an die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils in den Abwurfkanal (10) drehenden Kardentrommel (3, 4, 5, 6) angepaßte Mindestgeschwindigkeit der Luftströmung im jeweiligen Abwurfkanal (10) ergibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt der Abwurfkanäle (10) gegen die Fangfläche (7) hin verringert.