DK154150B - Fremgangsmaade til fremstilling af en materialebane samt apparat til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 154150 B

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde til fremstilling af en materialebane og af den i krav l's indledning angivne art.

Det væsentlige problem ved føringen af en sådan mate-5 rialebane, i hvilken partiklerne i væsentlig grad lig ger adskilt fra hinanden, mellem indløbet og udløbet er at opretholde banens densitet, d.v.s. at hindre materialestrømmen i at udvide sig eller trække sig sammen, medens partiklernes hastighed holdes i det væsen t-10 lige konstant. Det sidste er særdeles vigtigt, thi der som hver enkelte partikel udsættes for afbremsnings-kræfter under bevægelsen fra indløbet til området ved udløbet, vil partikler komme til at hæfte sammen og danne dun eller klumper. Såfremt den på aflægningsfla-15 den aflejrede materialebane består af fibre, vil dune ne formindske materialebanens fnugdannelse og forårsage et ujævnt produkt.

Fra eksempelvis svensk patentskrift nr. 169 259, der svarer til fransk patentskrift nr. 1 135 766, er det 20 kendt at fordele fibre i form af en materialebane på en aflægningsflade ved hjælp af et apparat, hvor materialestrømmen føres tangentialt ind i en cylindrisk tromle i en cirkulær bane. Fra et udløb i denne udtages en del af den indførte materialestrøm, medens re-25 sten fuldender et helt omløb og genforenes med den indførte materialestrøm. Under omkredsbevægelsen sker der en kraftig forsnævring, og der er ingen mulighed for at undgå, at fibrene sammenhægtes og danner fnug.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en frem-30 gangsmåde af den indledningsvis angivne art, hvor hvir velbevægelsen af materialestrømmen opretholdes uden nævneværdig retardation af partiklerne i det gasformige medium, hvorunder materialet bringes til at strømme 2

DK 154150 B

langsen skruelinie.

Dette opnås ifølge opfindelsen ued en fremgangsmåde, der er ejendommelig ued den i krau l's kendetegnende del angiune art.

5 Her udsættes materialestrømmens partikler i den skrue- linieformede beuægelsesbane dels for centrifugalkræfter og dels for kræfter forårsaget af den centrale og aksiale luftstrøm. Takket uære den aksiale luftstrøm påuirkes gasstrømmen i den skruelinieformede bane så-10 ledes, at dens hastighed forbliuer konstant eller i det mindste uæsentligt konstant, og derued uil også partiklerne komme til at beuæge sig med konstant hastighed langs hele transportstrækningen til en effek-tiu forhindring af fnugdannelsen.

15 Opfindelsen omhandler også et apparat til udøuelse af fremgangsmåden, huilket apparat er ejendommeligt ued den i krau 5's kendetegnende del angiune art.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, huor: 20 fig. 1 er en skematisk afbildning af opfindelsens prin cip, fig. 2 uiser et apparat ifølge opfindelsen, set ouen-fra, og fig. 3 uiser et udløbsorgan til beholderen på fig. 2.

25 Fig. 1 uiser en beholder 1 med en induendig cylindrisk uæg 2 og med en induendig cylinderdiameter 2R. Beholderen 1 har et indløb 3 for en materialestrøm 4, der består af fibre eller eller andre partikler jæunt for- 3

DK 154150 B

delte i en gasstrøm. Materialestrømmen 4 indsprøjtes med hastigheden V i tangential retning mod væggen 2 og fortrinsvis under en skrå vinkel i forhold til cylinderens akse. Det er imidlertid også muligt at ind-5 føre materialestrømmen tangentialt i et vinkelret på cylinderens akse liggende plan, hvorved materialestrømmen ville beskrive en cirkulær bane, såfremt der ikke træffes særskilte foranstaltninger, såsom af den i ovennævnte svenske patentskrift nr. 169 259 angivne art.

10 En gasstrøm suges med hastigheden W gennem beholderen 1 i cylinderaksens retning igennem en sugeåbning 5, og denne aksiale luft- eller gasstrøm påvirker materialestrømmens gas, der beskriver en roterende bevægelse med laminær strømning langs væggen 2 og tilføjer gas-15 hvirvelen en kraft i aksial retning mod området ved et udløb 6 for partikler. Materialestrømmen 4 vil underkastes en ønsket stigning L i hvert længdeafsnit af cylinderen afhængigt af den aksiale luftstrøms hastighed W. Hastigheden W vælges afhængigt af materiale-20 strømmens densitet, beholderens diameter R og indløbs hastigheden V. For at nå det tilsigtede resultat, d.v.s. en væsentlig konstant strømningshastighed i den skrue-linieformede bane, som materialestrømmen 4 følger, og opretholde en ønsket, som regel variabel stigning L 25 langs transportstrækningen bør materialestrømmen have en partikelkoncentration på 120-600 g fiber/πι gas og fortrinsvis 120-360 g fiber/m^ gas. Ved en partikelkoncentration over 30¾ skal meget store indløbshastigheder V udnyttes, og indvirkningen af centrifugalkræfterne 30 kan derved blive så stor, at der kan optræde en vis fnugdannelse i det nærmest væggen 2 forløbende gaslag.

Ved de nævnte koncentrationer på 120-600 g fiber/m^ gas kan man arbejde med indløbshastigheder af størrelsesordenen 5-200 m/s og fortrinsvis 10-50 m/s.

4

DK 154150B

Beholderens 1 udløb 6 er anbragt over en bevægelig aflægningsflade 7, som hensigtsmæssigt er gasgennemtræn-gelig og sluttet til et sugekammer 8, der via en ledning 9 er sluttet til en ikke vist sugekilde. Når ma-5 terialestrømmen 4 når frem til området 10 ved udløbet 6, vil den aksiale luftstrøm, der er nået frem til dette område, deles i en delluftstrøm gennem sugeåbningen 5 og en luftstrøm ud- eller ind gennem udløbet 6 afhængigt af stillingen af et spjæld 16 og sugekraften fra 10 sugekammeret 8 og stigningen L, og materialestrømsha stigheden vil formindskes således, at fibrene vil strømme ud gennem udløbet 6 og opfanges af aflægningsfladen 7. Under hele transportstrækningen mellem indløbet 3 og området 10 er samtlige fibre i materialestrømmen 15 4 holdt i bevægelse med en i det væsentlige uforandret hastighed og har således ikke fået nogen mulighed for at danne fnug. Strækningen imellem opbremsningen over udløbet 6 og aflægningsfladen 7 kan gøres så kort, at risikoen for fnugdannelse helt fjernes.

20 Materialestrømmens tykkelse, der eksempelvis er 1-10 mm, kan reguleres ved at ændre hastigheden i den skrue-linieformede gasstrøm, der følger beholderens væg 2, og den aksiale luftstrøm. Banens bredde kan bestemmes eksempelvis ved bredden af et indblæsningsmundstykke.

25 Fig. 2 viser en forenklet maskine til fremstilling af et jævnt og homogent lag af cellulosefibre, der anvendes som absorptionsmateriale i eksempelvis bleer eller damebind. Fra et forråd eller afriver 11 tilføres pneumatisk cellulosefibre til eksempelvis en stråleejektor 30 12,. fra hvilken en gasstrøm med adskilte fibre føres gennem en ledning 13 til et accelerationsmundstykke 14, gennem hvilket materialestrømmen 4 indsprøjtes i beholderen. Beholderen 1 har et indløb 15 for luft i det viste udførelseseksempel, og den nævnte aksiale

, DK 154150 B

5 luftstrøm suges gennem εη ventilator 24 gennem indløbet 15 mod udsugningsåbningen 5, der hensigtsmæssig θτ forsynet med spjældet 16 til regulering af den aksiale luftstrøm. Beholderen 1 er forsynet med et tæt ved be— 5 holderens væg tangentialt anbragt udløbsrør 17 med en udløbsspalte 18, der strækker sig i beholderens aksialL-retning og har en længde., der svarer til bredden af den dannede homogene filbermåtte 19, der aflejres på et indløbsbånd 20, som drives i den viste pilretning.

10 Båndet 20 kan hensigtsmæssigt bestå af en papirdug med et underliggende sugekammer.

For at udskille fiberfnug, der ikke er blevet opløst i accelerationsmundstyk'ket 14 eller en anden passende anordning før indføringen af materialet i beholderen 15 1, kan man hensigtsmæssigt anvende et udskilningsorgan i udløbsdelen af en hvilken som helst konventionel art, eksempelvis det på fig. 3 viste organ. Man kan således tilvejebringe en nedadtil svagt krummet flade 22., som de enkelte fibre vil komme til at følge (Coanda-effek-20 ten) og en skilletunge 23, over hvilken fiberfnuggene, der har en større masse end en separat fiber og således en større kinetisk energi, slynges og gennem en ledning 21 føres tilbage til eksempelvis afriveren 11, mens de enkelte lette fibre føres til det drevne bånd 25 20 og på dette danner en jævn og helt homogen fiber måt te med fibrene forløbende i det væsentlige indbyrdes parallelle.

Det er ovenfor antaget, at materialestrømmen via indsprøjtningsorganerne 12-14 indføres tangentialt i be-30 holderen, og selv om dette bør foretrækkes, er det og så muligt at indføre materialestrømmen i beholderens aksialretning ved hjælp af et såkaldt "hvirvelapparat", som tildeler gasstrømmen med fiberene en rotationsbevægelse. Til at omstyre en rent aksial materialestrøm

DK 154150 B

6 således, at den indløber tangentialt eller i det væsentlige tangentialt på den indre cylindriske beholderflade, kan man eksempelvis udnytte konventionel teknik med luftstråler, der omstyrer materialestrømmen. Det er 5 også muligt at indføre flere materialestrømme i skrue- linieform ved siden af hinanden og med samme stigning. Teoretisk set kan sådanne materialestrømme lægges uden indbyrdes mellemrum, hvorved der dannes et kontinuerligt, i en skruelinieform bevæget lag langs beholderens 10 indvendige overflade.

En anden og meget væsentlig fordel ved opfindelsen består i, at fibrene i den indsprøjtede luftstrøm bliver rettet ind i luftstrømmens skruelinieformede retning og dermed kommer til at ligge mere parallelle indbyr-15 des end i de enkelte anordninger.

For i størst mulig grad at fjerne friktionskræfter mellem de i gasstrømmen værende fibre og beholderens inder-flade gøres denne så glat som muligt, eksempelvis ved polering. Tykkelsen og hastigheden af den indførte ma-20 terialestrøm og den ønskede stigning af skrueliniebanen reguleres dels ved hastigheden og gasmængden i den indsprøjtede strøm, dels ved beholderens radius og dels gennem hastigheden af den aksiale luftstrøm.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en materialebane ved aflejring af i et gasformigt medium fordelte partikler, eksempelvis fibre, på en aflægningsflade, hvoir den af det gasformige medium og partiklerne bestående 5 materialestrøm føres tangentialt imod og langs en in dre cylindrisk væg i en beholder fra et indløb til et udløb, fra hvilket partiklerne derefter udlades på af— lægningsfladen, kendetegnet ved, at materialestrømmen først bibringes en bestemt, forud valgt ha-10 stighed i indløbet og derefter ved opretholdelse af en gasstrøm i beholderens aksialretning ledes til udløbsområdet langs en skruelinieformet bane med en stigning, der vælges afhængigt af hastigheden i indløbet og hastigheden af den aksiale gasstrøm.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialestrømmen underkastes en acceleration i indløbet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at materialestrømmen har en partikelkoncen- 20 tration på 120-600 g fiber/m^ gasstrøm og fortrinsvis 120-360 g fiber/m gasstrøm.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at materialestrømmens hastighed ligger mellem 5 og 200 m/s, fortrinsvis mellem 10 og 50 m/s.

5. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 og omfattende en beholder (1) med et indløb (14) fo?r en materialestrøm (4), der omfatter i en gas fordelte partikler, indsprøjtningsorganer (12-14) til indføring af strømmen tangentialt imod beholderens (1) indervæg,.? DK 154150 B og et udløb (17) til aflejring af partiklerne på en aflægningsflade (20), kendetegnet ved et organ (24) indrettet til at frembringe en aksial gasstrøm i beholderens (1) indre fra indløbet (14) imod 5 udløbets (17) område (10).

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at indsprøjtningsorganerne (12-14) omfatter et accelerationsmundstykke.

7. Apparat ifølge krav.5 eller 6, kendetegnet 10 ved, at beholderen (1) har en udsugningsåbning (5), som er tilsluttet en sugeventilator (24), samt at der er anbragt et luftstrømsreguleringsorgan (16) i en imellem udsugningsåbningen (5) og sugeventilatoren (24) forløbende sugeledning.

8. Apparat ifølge krav 5-7, kendetegnet ved, at udløbet (17) har et skilleorgan (22, 23) til at adskille sammenhængende partikler fra særskilte partikler.