EP3699334B1 - Zuführvorrichtung einer vliesbildungsanlage - Google Patents

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EP3699334B1
EP3699334B1 EP19158485.3A EP19158485A EP3699334B1 EP 3699334 B1 EP3699334 B1 EP 3699334B1 EP 19158485 A EP19158485 A EP 19158485A EP 3699334 B1 EP3699334 B1 EP 3699334B1
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EP
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feeding
feed
segment
fibres
opening roller
Prior art date
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EP19158485.3A
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EP3699334A1 (de
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Johann Philipp Dilo
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Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
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Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01GPRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
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    • D01G15/02Carding machines
    • D01G15/12Details
    • D01G15/40Feeding apparatus
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01GPRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
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    • D01G9/00Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton

Definitions

  • the present invention relates to a feed device for feeding dissolved fibers or fiber tufts onto a transport device, a nonwoven forming plant comprising such a feed device and a method for forming a fibrous web or nonwoven web.
  • fiber tufts are usually delivered from a fiber tuft feeder to a transport device, which transports them in the form of a fiber tuft mat to a pile producer, such as a carding machine, a nonwoven former or a bonding machine, such as a needling machine.
  • a pile producer such as a carding machine, a nonwoven former or a bonding machine, such as a needling machine.
  • a pile producer such as a carding machine, a nonwoven former or a bonding machine, such as a needling machine.
  • a pile producer such as a carding machine, a nonwoven former or a bonding machine, such as a needling machine.
  • a pile producer such as a carding machine, a nonwoven former or a bonding machine, such as a needling machine.
  • the weight of the fiber flock mat can be measured using a belt weigher and the feed speed of the pile generator can be adjusted on this basis.
  • a feed device for feeding dissolved fibers or fiber tufts onto a transport device, which comprises a plurality of feed segments arranged horizontally next to one another and transversely to the transport direction.
  • Each of these feed segments has its own draw-in roller, which interacts with an opening roller of the feed device to open up a starting material, for example a fiber roving or a fiber fleece strip.
  • This makes it possible to adjust and vary the quantity of fibers or fiber tufts delivered by the feed device transversely to the transport direction of the transport device and thereby to compensate for defects or irregularities in the fiber tuft mat or the fleece web or to generate a predetermined transverse profile.
  • Each feed segment is fed with its own fiber roving or its own fiber fleece strip, which is fed to the feed segment in the center with respect to its width in the axial direction of the draw-in roller.
  • the result of this is that the loosened fibers or fiber tufts are sometimes not completely evenly distributed over the width of the respective feed segment, with more in the middle Fibers or fiber flocks are discharged towards the edges of each feed segment.
  • each feed segment has its own feed roller, which is to be mounted in a correspondingly rotatable manner, space for such bearings must be provided between the feed rollers of the feed segments arranged next to one another, so that the feed rollers cannot usually connect directly to one another. All of this has the consequence that a fibrous flock, fibrous web or non-woven web may not be able to be produced transversely to the direction of transport with the desired uniformity.
  • a feeding device in each case, in which two feed rollers interact with an opening roller in a flock chute in order to detach fiber flocks.
  • the two feed rollers are spaced apart from one another along the circumference of the opening roller. In these cases, however, the distribution of the flakes over the width of the rollers cannot be influenced.
  • a feed device for feeding opened fibers or fiber tufts onto a transport device comprises at least a first feed segment and a second feed segment for feeding a starting material, the first and the second feed segment each comprising a feed roller and an opening roller which is connected to the feed rollers of the first and of the second feed segment to dissolve the starting material.
  • the at least one first and second feed segment are arranged at a distance from one another in a circumferential direction of the opening roller.
  • the feed rollers of the first and second feed segment can be controlled individually.
  • the fact that two feed segments are arranged at a distance from one another in a circumferential direction of the opening roller means that the feed rollers of the two feed segments are not axially aligned with one another, but are distributed along the circumference of the opening roller in such a way that the axes of these feed rollers are parallel to one another at a predetermined distance along the Scope of the opening roller are arranged. It is preferred that the axes of these feed rollers are also aligned parallel to the axis of the opening roller. The distance between the axes of these feed rollers and the axis of the opening roller in the radial direction of the opening roller is preferably the same, but can vary if feed rollers of different dimensions are used.
  • first and the second feed segment are arranged at a distance from one another in the circumferential direction of the opening roller makes it possible to arrange the feed segments closer to one another in the axial direction of the opening roller and the feed roller, so that a gap between adjacent feed segments caused by the bearing does not have a negative effect the uniformity of the material web transverse to the transport direction. Overlapping the feed segments in the axial direction can counteract the uneven distribution of fibers or fiber tufts across the width of a feed segment. It is also possible to mix different fibers or to feed them onto the transport device alternately in the transport direction if the first and the second feed segment are aligned with one another without offset in the axial direction of the opening roller.
  • the feed device can form a new web of material on the transport device by feeding the fibers or fiber tufts onto the transport device, or feed fibers or fiber tufts to an existing material web that is conveyed along under the feed device on the transport device.
  • the material web can be a fibrous mat, a fibrous web or non-woven web.
  • the starting material is preferably a fiber roving or a non-woven fiber strip made of fibers.
  • the feedstock fed by the first feed segment may differ from the feedstock fed by the second feed segment.
  • the fibers of the starting materials can differ in at least one property.
  • the at least one property of the fibers of the first and second starting material, in which the fibers differ is preferably selected from: the color of the fibers, the type of fiber, the fiber material, the fiber diameter, the fiber length, the fiber treatment, the cross-sectional shape of the fibers, the roughness of the fibers or fiber crimping.
  • natural or synthetic fibers form different types of fibers. Different fiber materials can, for example, comprise different natural fibers or different synthetic fibers.
  • chemical treatments of the fibers can be provided, for example.
  • the properties of the fibers have a corresponding effect on the properties of the web of material formed by them. However, the same starting material can also be fed to all feed segments.
  • the draw-in rollers and the opening roller work together in an area facing one another to open up the starting material.
  • the starting material is drawn in between the respective feed roller and the opening roller and broken down into individual, separated components, such as individual fibers or fiber flocks.
  • the feed rollers and the opening roller usually have sets of teeth which engage in the starting material and pull it apart in order to separate fibers or fiber flocks from the starting material.
  • the interaction of feed rollers and an opening roller and their preferred designs are known to those skilled in the art.
  • the opening roller is driven, eg by a servo motor.
  • the opening roller is preferably formed continuously transversely to the transport direction, but can also be formed by several opening roller sections aligned axially with respect to one another. It is also understood that in addition to the first and the second feed segment further feed segments spaced apart from the first and second feed segments in the circumferential direction of the opening roller.
  • the draw-in rollers of the first and the second feed segment can be controlled individually.
  • the first and the second feed segment are aligned with one another in the circumferential direction without offset in an axial direction of the opening roller.
  • the first and the second feed segment are thus arranged in a row in the circumferential direction.
  • the opening roller of the feed device is arranged in such a way that its axis extends transversely to a transport direction of the transport device onto which the fibers or fiber tufts are delivered. Fibers or fiber tufts of the starting material of the first and the second feed segment are thereby discharged onto the transport device transversely to the transport direction in the same area, since the first and the second feed segment interact with the same section of the opening roller.
  • a mixing ratio between the starting materials of the first and second feed segment can be set as desired. It is thus possible to introduce fibers with different properties alternately in the transport direction of the transport device and thus in the longitudinal direction of the material web, or to combine fibers with different properties in the desired mixing ratio. The properties of the material web can thus be adjusted as desired.
  • the fibers of the different starting materials can differ in their color, which enables a colored patterning of the material web.
  • fibers of different fiber types, fiber materials and/or fiber dimensions can also be used, the mixing ratio of which can be regulated as desired in order to influence the mechanical properties of the material web.
  • the first and the second feed segment are preferably offset from one another in the axial direction of the opening roller.
  • the feed segments can be arranged completely offset from one another, ie each feed segment interacts with a section of the lateral surface of the opening roller with which no other feed segment interacts. Due to the distance in the circumferential direction, the feed segments can have a smaller distance in the axial direction, so that across the width of the material web transverse to the transport direction no section of the outer surface of the opening roller remains that does not interact with one of the feed segments.
  • the feed segments can also have a smaller offset from one another, so that the sections of the lateral surface of the opening roller with which the feed segments interact in each case partially overlap. This is particularly advantageous when the delivery of fibers or fiber tufts is uneven across the width of a feed segment and a smaller quantity of fibers is delivered in the edge area of each feed segment. The uneven release of fibers is counteracted by the overlapping of the sections of the outer surface of the opening roller, with which the feed segments interact, in these edge regions.
  • the feeding device comprises at least one further feeding segment which is aligned in the axial direction with the first or the second feeding segment.
  • a plurality of further feed segments can also be provided, of which at least one further feed segment is aligned axially with the first feed segment and at least one further feed segment is aligned axially with the second feed segment.
  • the axial direction refers to the feed rollers.
  • several feed segments are arranged horizontally next to one another in the axial direction.
  • the feed segments arranged next to one another in the axial direction can produce or compensate for a profile in the transverse direction of the material web if this is undesirable.
  • the advantages of the arrangement of feed segments in the axial direction and in the circumferential direction can be combined and the flexibility in the production of the material web is further increased.
  • the feed segments aligned with one another in the axial direction can be controlled individually. This is preferably achieved in that the feed segments aligned with one another in the axial direction each have their own draw-in roller.
  • the feed segments of a first row arranged next to one another in the axial direction can be arranged at a distance from one another in the axial direction, so that sufficient space remains between them for mounting the feed rollers.
  • a second row of feed segments arranged next to one another in the axial direction is then arranged at a distance from one another in the circumferential direction, with the feed segments of the two rows being offset from one another in such a way that the feed segments of the second row interact with the sections of the surface of the opening roller with which the first row does not interact . This ensures that fibers or fiber tufts are released over the entire working width. This can be extended to any number of circumferentially spaced rows of axially aligned feed segments.
  • a web formation system for forming a web of material comprises a transport device for conveying the web of material in a transport direction and at least one previously described feed device for feeding dissolved fibers or fiber tufts onto the transport device.
  • a fleece formation system is provided which benefits from the advantages of the feed device according to the invention described above.
  • the web formation system can have a device for forming a material web, e.g. a fiber tuft feeder, arranged upstream of the at least one feed device with respect to the transport direction of the transport device, and the at least one feed device adds further fibers or fiber tufts to the material web.
  • a device for forming a material web e.g. a fiber tuft feeder
  • the at least one feed device adds further fibers or fiber tufts to the material web.
  • a device can also be omitted and the at least one feed device forms the material web on the transport device.
  • the flexibility and variety in the formation of the web of material can be further increased by the fleece formation system comprising two of the feed devices described above for feeding dissolved fibers or fiber tufts onto the transport device.
  • the two feed devices then preferably have feed segments in different arrangements. It is thus possible, for example, for the feed segments of a feed device to be arranged without offset relative to one another in an axial direction and to form a plurality of rows of feed segments which are aligned with one another in the axial direction and which extend in the circumferential direction are distributed along the opening roller.
  • the feed segments of one feed device can then be arranged offset in the axial direction of the opening rollers relative to the feed segments of the other feed device in order to deliver fibers or fiber tufts onto the transport device over the entire working width of the nonwoven formation system.
  • the two feed devices are preferably arranged one behind the other in the transport direction, so that the axes of the opening rollers of the two feed devices are arranged parallel to one another.
  • the at least one property of the fibers of the first and second starting material, in which the fibers differ can be selected from: the color of the fibers, the type of fiber, the fiber material, the fiber diameter, the fiber length, the fiber treatment, the Cross-sectional shape of the fibers, the roughness of the fibers or the fiber crimp.
  • the fleece forming plant is thereby able to produce a material web which is patterned in the longitudinal direction or to produce areas of different mechanical properties in the longitudinal direction of the material web.
  • the method preferably comprises forming a strip of fibers or fiber flocks on the transport device by changing the mixing ratio between fibers or fiber flocks of the first starting material and the second starting material along the transport direction.
  • the nonwoven forming plant 2 is set up to form a material web 4, in particular a fibrous web or nonwoven web.
  • the web formation system 2 comprises a transport device 6 for conveying the material web 4 in a transport direction T, and at least one feed device 8 for feeding dissolved fibers or fiber tufts onto the transport device 6.
  • the feed device 8 forms a new material web 4.
  • a material web 4 e.g.
  • any nonwoven intermediate product can already be arranged on the transport device 6 upstream of the feed device 8 with respect to the transport direction T, and the nonwoven forming system 2 scatters additional fibers or fiber flocks to form a uniform material web 4 or a material web 4 with a surface profile this web of material.
  • the transport device 6 is preferably moved continuously in the transport direction T.
  • the transport device 6 can be designed as an endlessly circulating transport belt, preferably as a sieve belt with suction underneath.
  • the speed of the transport device 6 is preferably in the range of 0.2 to 20 m/min, more preferably in the range of 0.5 to 10 m/min.
  • the feeding device 8 comprises a plurality of feeding segments 10 (110, 210, 310 in Figures 2 to 4 ), from which to explain the general structure and the general mode of operation in the side view 1 only one feed segment is shown.
  • One or more measuring devices (not shown), which measure the mass per unit area of the material web 4 across its width running transversely to the transport direction T, can be installed upstream and/or or downstream of the feeding device 8 in a manner known to those skilled in the art. Based on the information from these measuring devices, the transverse profile and, based on the movement of the transport device 6 in the transport direction T, also the longitudinal profile of the material web 4 can be determined.
  • the material web 4 formed can alternatively be supplied to various processing steps by means of the transport device 6 .
  • the material web 4 is fed to a pile producer, preferably a carding machine, and made uniform there.
  • the material web is sent directly to a web former, e.g. B. fed to an aerodynamic web former.
  • the web of material is broken up again before further processing.
  • the material web is fed directly to a bonding machine, e.g.
  • Each feed segment 10 of the feed device 8 has a dispensing device 12 for the storage and controlled dispensing of a starting material 14, e.g. a fiber roving or a fiber fleece strip (as in Figures 2 to 4 shown), assigned.
  • the dispensing device 12 is designed as a coil, but it can also be designed as a sliver can or the like.
  • the starting material runs from the dispensing device 12 to a preferably rubberized storage roller 16, which preferably extends transversely to the transport direction T and horizontally over the entire width of the feed device 8.
  • a winding of a starting material 14 provided by the dispensing device 12 is wound around the storage roller 16 .
  • the storage roller 16 is driven, preferably by means of a servo motor 18 and also preferably continuously at a relatively slow speed. In certain embodiments, the storage roller 16 can also be omitted.
  • the storage roller 16 can be designed in one piece. Are transverse to the transport direction T, in 1 perpendicular to the plane of the drawing, several feed segments arranged horizontally next to each other, the storage roller can simultaneously take up several strands of the starting material 14 for these feed segments 10 next to each other. However, a separate storage roller 16 per feed segment 10 can also be present.
  • the feed segment 10 includes a rotating draw-in roller 20 to which the starting material 14 is fed.
  • the feed roller 20 pulls the starting material 14 provided by the associated dispensing device 12, either with the interposition of the storage roller 16 or directly.
  • the feed rollers 20 of the plurality of feed segments 10 can preferably be controlled individually.
  • each draw-in roller 20 is preferably driven by a servo motor 22 .
  • Each feed roller 20 also has a set of protruding teeth (not shown) for feeding in the starting material 14 .
  • the starting material 14 moved along by the feed rollers 20 is preferably guided to an opening roller 26 by means of a trough 24 .
  • the opening roller 26 can be formed in one piece and can extend transversely to the transport direction T over the entire width of the feed device 8, preferably over the entire width of the material web 4 to be formed.
  • the opening roller 26 can also comprise individual segments which are axially aligned with one another transversely to the transport direction T.
  • the opening roller 26 can be driven in the same direction of rotation as the feed roller 20.
  • the opening roller 26 also has a set of protruding teeth.
  • each feed roller 20 includes a set with teeth projecting backwards with respect to the direction of rotation of the respective feed roller 20 and the opening roller 26 includes a set with teeth projecting forwards with respect to the direction of rotation of the opening roller 26 .
  • the sets of teeth of the draw-in rollers 20 and the opening roller 26 can also be designed in other conventional ways.
  • the opening roller 26 interacts with the feed rollers 20 to open the starting material 14 .
  • the opening roller 26 and the draw-in rollers 20 break up the twisted or compacted starting material 14 of a fiber roving or a fiber fleece strip particularly well, so that loose fiber tufts or even fine fibers are detached. These fall into a corresponding discharge chute 28 and from there onto the transport device 10.
  • a cleaning roller 30 can optionally be provided, which strips fibers or fiber tufts that have gotten caught on the teeth of the opening roller 26, so that these are also discharged into the discharge chute 28 .
  • a first embodiment of a web formation system 2 according to the invention comprising a feed device 8 according to the invention is shown schematically in a perspective view.
  • the feeding device 8 serves for feeding of resolved fibers or fiber flocks on the transport device 6 and comprises an opening roller 26 and a plurality of feed segments 110, 210, 310, which are analogous to those relating to 1 described feed segments 10 can be formed.
  • the feed device 8 comprises at least a first feed segment 110 and a second feed segment 210.
  • the first and the second feed segment 110, 210 are arranged at a distance from one another in the circumferential direction U of the opening roller 26.
  • an optional third feed segment 310 is also arranged in the circumferential direction U of the opening roller 26 at a distance from the first and second feed segment 110 , 210 .
  • Each feed segment 110,210,310 is fed with a strand of twisted or compacted stock material 114,214,314.
  • each feed segment 110, 210, 310 can also be fed with a plurality of strands of the starting material 114, 214, 314, for example with two or three strands.
  • the first feed segment 110 comprises a feed roller 120
  • the second feed segment 210 comprises a feed roller 220
  • the third feed segment 310 comprises a third feed roller 320.
  • the opening roller 26 works with the feed rollers 120, 220, 320 to open the respective starting material 114, 214, 314 together.
  • the feed segments 110, 210, 310 are arranged on the circumference of the opening roller.
  • the spaced arrangement of the first and second feed segments 110, 210, and here the optional third feed segment 310, in the circumferential direction U of the opening roller 26 results in new possibilities for the arrangement of the plurality of feed segments of a feed device 8 as well as new application possibilities for the web forming system 2 as such .
  • the first and the second feed segment as well as the third feed segment 110, 210, 310 are aligned with one another in the circumferential direction U without offset in an axial direction A of the opening roller 26.
  • the axial direction A of the opening roller 26 extends parallel to the axis of rotation of the opening roller 26 and thus in the preferred embodiment transversely to the transport direction T. Because the first, the second and the third feed segment 110, 210, 310 are aligned with one another in the axial direction A are, they form a row of feed segments arranged one behind the other in the circumferential direction U 110, 210, 310.
  • the fibers or fiber tufts provided by the first, second and third feed segment 110, 210, 310 together with the opening roller 26 of such a series of feed segments 110, 210, 310 form a strip of fiber tufts or fibers on the transport device 6 .
  • the feed segments 110, 210, 310 of such a row can be fed with starting materials 114, 214, 314 which differ from one another in at least one property.
  • the properties of the material web 4 in the transport direction T and thus in the longitudinal direction of the material web can be adjusted in a targeted manner.
  • a first starting material 114 is fed to the first feed segment 110
  • a second starting material 214 is fed to the second feed segment 210
  • a third starting material 314 is fed to the optional third feed segment 310 .
  • At least one property of the fibers of the first, the second and the third starting material 114, 214, 314 can differ from the corresponding property of the fibers of the other starting materials 114, 214, 314 in each case.
  • the at least one property of the fibers of the first, the second and the third starting material 114, 214, 314 in which the fibers differ is preferably selected from the color of the fibers, the fiber type, the fiber material, the fiber size or the fiber treatment, as initially described.
  • first, the second and the third starting material 114, 214, 314 of the feed segments 110, 210, 310 arranged one behind the other in the circumferential direction U are fed to the opening roller 26, it is possible to increase the quantity of the first and/or the second and / or the third starting material 114, 214, 314 to vary independently.
  • each of the feed rollers 120, 220, 320 can be driven or not driven, as a result of which the feed of the respective starting material 114, 214, 314 can be switched on or off.
  • the rotational speed of the respective feed roller 120, 220, 320 can be regulated, as a result of which the quantity of the starting material 114, 214, 314 fed in can be regulated.
  • any mixing ratio between the first, the second and the third starting material 114, 214, 314 can be set.
  • the mixing ratio can also be adjusted during operation.
  • one of the starting materials 114, 214, 314 or any mixtures of one of the starting materials 114, 214, 314 with one or both of the other starting materials can be fed alternately to the transport device 6 in the transport device T.
  • This allows z. B. produce colored patterns in the material web 4 .
  • the feeding device 8 comprises at least one further feeding segment, which is aligned in the axial direction A with the first or the second feeding segment 110, 210. This results in a row of feed segments arranged next to one another in the axial direction A.
  • the other feed segments are in Figures 2 to 4 identified by the addition "a" or "b".
  • the further feed segments are optionally provided and each of the first, second and third feed segments 110, 210, 310 can be assigned a further feed segment or a plurality of further feed segments.
  • the further feed segments are preferably designed analogously to the feed segments 10, 110, 210, 310 described above, unless otherwise described.
  • the feed device 8 comprises the further feed segments 110a and 110b, which are axially aligned with the first feed segment 110, the further feed segments 210a and 210b, which are axially aligned with the second feed segment 210, and the further feed segments 310a and 310b, axially aligned with the third feed segment 310 . It is preferred that each of the further feed segments 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b can also be controlled individually.
  • each feed segment 110, 110a, b, 210, 210a, b, 310, 310a, b of the feed device 8 preferably has its own feed roller 120, 220, 320, whereby the feed of the starting material 114, 214, 314 of each feed segment can be regulated individually.
  • the further feed segments 110a, 210a, 310a are also aligned with one another in the circumferential direction U of the opening roller 26 without offset in the axial direction A and the further feed segments 110b, 210b, 310b are correspondingly aligned with one another in the circumferential direction U, so that they each form a further row of feed segments arranged one behind the other 110a, 210a, 310a or 110b, 210b, 310b.
  • the feeding device 8 consequently comprises a total of nine feeding segments 110, 110a, 110b, 210, 210a, 210b, 310, 310a, 310b, which are arranged one behind the other in three rows in the circumferential direction U and in three rows in the axial direction A next to one another.
  • the feed segments 110, 110a, 110b or 210, 210a, 210b or 310, 310a, 310b arranged next to one another in a row in the axial direction A can be operated synchronously, so that a newly formed material web 4 transverse to the transport direction T is essentially homogeneous .
  • these feed segments can also be operated independently of one another in order to generate a surface profile transversely to the transport direction T of the material web 4 or to compensate for an undesired surface profile in a material web already on the transport device 6 .
  • the feed segments 110, 110a, 110b or 210, 210a, 210b or 310, 310a, 310b arranged next to one another in the axial direction A can each be fed with a starting material 114, 214, 314 which corresponds to the starting material 114, 214, 314 of the respective corresponds to other feed segments of the axial row.
  • each of these feed segments can also be fed with a starting material 114, 214, 314 whose fibers differ in at least one property from the corresponding property of the fibers of the other starting materials 114, 214, 314, as described above.
  • the three rows of feed segments arranged one behind the other and aligned in the circumferential direction U are arranged at a distance from one another in the axial direction A.
  • a minimum distance between feed segments that are adjacent in the axial direction A is determined by the installation space that is required for mounting the axial ends of the respective draw-in rollers in the feed device 8 .
  • This effect is further enhanced by the fact that the source material is generally fed to the respective feed segment in the middle and the fiber distribution therefore decreases across the width of a feed segment towards the edges of the feed segment.
  • FIG. 10 therefore shows an embodiment of the feed device 8 or of the web formation system 2, in which the feed segments are arranged in order to counteract this effect.
  • the preceding explanations apply analogously to the web formation system 2, the feed device 8 and their feed segments 110, 110a, 210, 210a, 210b, with the difference that the feed segments have a different arrangement relative to one another.
  • first and the second feed segment 110, 210 are also arranged here in the circumferential direction U of the opening roller 26 at a distance from one another.
  • a further feed segment 110a is aligned with the first feed segment 110 and two further feed segments 210a and 210b are aligned with the second feed segment 210.
  • More or fewer additional feed segments can also be provided, as well as analogously to FIG 2 a third feed segment 310 with or without associated further feed segments.
  • first and second feed segments 110, 210 are 3 arranged offset to one another in the axial direction A of the opening roller 26 .
  • the first and second feed segments 110, 210 therefore do not form a row of feed segments arranged one behind the other in the circumferential direction U without offset in the axial direction A.
  • the other feed segments 110a, 210a, 210b also do not form such rows.
  • the working areas of the first and second feed segments 110, 210 overlap in the circumferential direction U. This means that part of the area of the lateral surface of the opening roller 26 which interacts with the feed roller 120 of the first feed segment 110 also interacts with the feed roller 220 of the second feed segment 210 at the same time.
  • the overlapping work areas of the first and second feed segments 110, 210 cause fibers or fiber tufts of both the first and second feed segments 110, 210 to be scattered on the transport device 6 in the area of this overlap. The smaller amount of fibers in the edge area of each individual feed segment 110, 210 can be compensated for in this way.
  • the feed segments 110, 110a, 210, 210a, 210b are arranged in two rows of feed segments 110, 110a or 210, 210a, 210b arranged axially next to one another.
  • the feed segments 110, 110a of one row are offset in the axial direction to the feed segments 210, 210a, 210b of the other row. It is preferred that this arrangement means that there are no areas in the axial direction of the opening roller 26 in which the opening roller does not interact with at least one draw-in roller of the feed segments.
  • the first feed segment 110 is arranged in the axial direction in such a way that its working area overlaps with the working areas of the second feed segment 210 and the further feed segment 210a.
  • the further feed segment 110a is arranged in the axial direction in such a way that its working area overlaps with the working areas of the further feed segment 210a and the further feed segment 210b. This arrangement can be scaled as desired both in the circumferential direction U and in the axial direction A.
  • the fleece formation system 2 after 4 comprises a first feed device 40 and a second feed device 42 for feeding loosened fibers or fiber tufts onto the transport device 6.
  • the two feed devices 8, 40 are arranged one behind the other in the transport direction T, so that the axes of the opening rollers 26 of the two feed devices 8, 40 are parallel to one another are arranged.
  • the first feeding device 40 corresponds to the feeding device 8 2 .
  • the corresponding statements also apply here.
  • the second feeding device 42 essentially corresponds to the feeding device 8 2 . It has only two rows of feed segments 110, 210, 310 and 110a, 210a, 310a arranged one behind the other in the circumferential direction U. More precisely, the first, the second and the third feed segment 110, 210, 310 of the second feed device 42 form a first row of feed segments arranged one behind the other and the further feed segments 110a, 210a, 310a of the second feed device 42 form a second row of feed segments arranged one behind the other, with the first and the second row in the circumferential direction U of the opening roller 26 extend.
  • the feed device 8 has three rows of feed segments arranged one behind the other in the circumferential direction U of the opening roller 26, a row of feed segments 110, 210, 310, a further row of feed segments 110a, 210a and 310a and yet another row from the feed segments 110b, 210b, 310b.
  • each row of feed segments arranged one behind the other in the circumferential direction U makes it possible to feed different starting materials within a row, whereby the delivery of the different fibers or fiber flocks is achieved in any mixing ratios.
  • the rows of feed segments arranged one behind the other of the first feed device 40 are offset in the axial direction A of the opening roller 26 relative to the rows successively arranged feed segments of the second feed device 42 are arranged.
  • the first feed device 40 feeds fibers or fiber tufts to areas of the transport device 6 to which the second feed device 42 can feed no or only a few fibers or fiber tufts due to the design.
  • equalization or profile formation can be achieved across the entire width of a material web 4 transversely to the transport direction T, while at the same time the variety of different starting materials and their supply in any mixing ratios can be used.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung, eine Vliesbildungsanlage umfassend eine solche Zuführvorrichtung sowie ein Verfahren zur Bildung einer Faserflor- oder Vliesbahn.
  • Bei der Erzeugung von Faservliesen werden üblicherweise Faserflocken aus einem Faserflockenspeiser an eine Transportvorrichtung abgegeben, die sie in Form einer Faserflockenmatte zu einem Florerzeuger, wie z.B. einer Krempel, einem Vliesbildner oder einer Verfestigungsmaschine, wie z.B. einer Nadelmaschine, weitertransportiert. In der Regel ist es wünschenswert, ein Faservlies mit sehr hoher Gleichmäßigkeit zu erzeugen. Hierzu existieren an verschiedenen Stellen der Anlage entsprechende Eingriffsmöglichkeiten. Beispielsweise kann das Gewicht der Faserflockenmatte mittels einer Bandwaage gemessen und auf dieser Basis die Einzugsgeschwindigkeit des Florerzeugers angepasst werden. Alternativ zu einem sehr gleichmäßigen Faservlies ist es bei manchen Anwendungen auch erwünscht, ein Vlies mit einem Oberflächenprofil zu bilden.
  • Aus der EP 2 695 976 A1 ist eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung bekannt, die eine Mehrzahl von quer zur Transportrichtung und horizontal nebeneinander angeordneten Zuführsegmenten umfasst. Jedes dieser Zuführsegmente weist eine eigene Einzugswalze auf, die mit einer Öffnerwalze der Zuführvorrichtung zum Auflösen eines Ausgangsmaterials, beispielsweise einer Faserlunte oder einem Faservliesstreifen, zusammenwirkt. Es ist dadurch möglich, die von der Zuführvorrichtung abgegebene Menge an Fasern oder Faserflocken quer zur Transportrichtung der Transportvorrichtung gezielt einzustellen und zu variieren und dadurch Fehlstellen oder Ungleichmäßigkeiten in der Faserflockenmatte oder der Vliesbahn auszugleichen oder ein vorbestimmtes Querprofil zu erzeugen.
  • Jedes Zuführsegment wird mit einer eigenen Faserlunte oder einem eigenen Faservliesstreifen gespeist, die dem Zuführsegment mittig bezüglich seiner Breite in axialer Richtung der Einzugswalze zugeführt werden. Dies führt dazu, dass die aufgelösten Fasern oder Faserflocken über die Breite des jeweiligen Zuführsegments bisweilen nicht vollständig gleichmäßig verteilt auf die Transportvorrichtung abgegeben werden, wobei mittig mehr Fasern oder Faserflocken abgegeben werden als zu den Rändern jedes Zuführsegments hin. Da jedes Zuführsegment eine eigene Einzugswalze umfasst, die entsprechend drehbar zu lagern ist, ist zwischen den Einzugswalzen der nebeneinander angeordneten Zuführsegmente Bauraum für derartige Lagerungen vorzusehen, sodass die Einzugswalzen in der Regel nicht direkt aneinander anschließen können. All dies hat zur Folge, dass eine Faserflocken-, Faserflor- oder Vliesbahn unter Umständen nicht mit der gewünschten Gleichmäßigkeit quer zur Transportrichtung erzeugt werden kann.
  • In der EP 0 383 246 A2 und der EP 2 119 817 ist jeweils eine Zuführvorrichtung offenbart, bei der in einem Flockenschacht zwei Speisewalzen mit einer Öffnerwalze zusammenwirken, um Faserflocken herauszulösen. Die beiden Speiswalzen sind entlang des Umfangs der Öffnerwalze beabstandet zueinander angeordnet. Die Verteilung der Flocken über die Breite der Walzen kann in diesen Fällen jedoch nicht beeinflusst werden.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vliesbildungsanlage und eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung bereitzustellen, die die Erzeugung eines besonders gleichmäßigen Vlieses ermöglichen und eine besonders große Flexibilität hinsichtlich der Gestaltung der zu erzeugenden Faserflor- oder Vliesbahn ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Zuführvorrichtung nach Anspruch 1, eine Vliesbildungsanlage nach Anspruch 7 sowie ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß umfasst eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung zumindest ein erstes Zuführsegment und ein zweites Zuführsegment zum Zuführen eines Ausgangsmaterials, wobei das erste und das zweite Zuführsegment jeweils eine Einzugswalze umfassen, und eine Öffnerwalze, die mit den Einzugswalzen des ersten und des zweiten Zuführsegments zum Auflösen des Ausgangsmaterials zusammenwirkt. Das zumindest eine erste und zweite Zuführsegment sind in einer Umfangsrichtung der Öffnerwalze beabstandet zueinander angeordnet. Die Einzugswalzen des ersten und des zweiten Zuführsegments sind einzeln ansteuerbar.
  • Auf diese Weise wird die Flexibilität hinsichtlich der Ausbildung der zu erzeugenden Materialbahn erheblich erhöht. In Abhängigkeit von einem Versatz des ersten und des zweiten Zuführsegments in einer axialen Richtung der Öffnerwalze lassen sich verschiedene Vorteile erzielen, die sich durch Vorsehen weiterer Zuführsegmente beliebig kombinieren lassen oder auch einzeln verwirklicht werden können.
  • Dass zwei Zuführsegmente in einer Umfangsrichtung der Öffnerwalze beabstandet zueinander angeordnet sind, bedeutet, dass die Einzugswalzen der zwei Zuführsegmente nicht axial zueinander ausgerichtet sind, sondern derart entlang des Umfangs der Öffnerwalze verteilt sind, dass die Achsen dieser Einzugswalzen parallel zueinander in einem vorbestimmten Abstand entlang des Umfangs der Öffnerwalze angeordnet sind. Es ist bevorzugt, dass die Achsen dieser Einzugswalzen zudem parallel zur Achse der Öffnerwalze ausgerichtet sind. Der Abstand der Achsen dieser Einzugswalzen von der Achse der Öffnerwalze in radialer Richtung der Öffnerwalze ist vorzugsweise gleich, kann jedoch variieren, falls Einzugswalzen unterschiedlicher Dimensionen eingesetzt werden.
  • Dadurch, dass das erste und das zweite Zuführsegment in Umfangsrichtung der Öffnerwalze beabstandet zueinander angeordnet sind, ist es möglich, die Zuführsegmente in axialer Richtung der Öffnerwalze und der Einzugswalze näher aneinander anzuordnen, sodass sich ein durch die Lagerung bedingter Zwischenraum zwischen benachbarten Zuführsegmenten nicht negativ auf die Gleichmäßigkeit der Materialbahn quer zur Transportrichtung auswirkt. Durch eine Überlappung der Zuführsegmente in axialer Richtung kann der ungleichmäßigen Faser- oder Faserflockenverteilung über die Breite eines Zuführsegments entgegengewirkt werden. Es ist auch möglich, unterschiedliche Fasern zu mischen oder in Transportrichtung abwechselnd auf die Transportvorrichtung zuzuführen, wenn das erste und das zweite Zuführsegment ohne Versatz in axialer Richtung der Öffnerwalze zueinander ausgerichtet sind.
  • Je nach gewünschtem Einsatzzweck und Anordnung der Zuführvorrichtung im Vliesbildungsprozess kann die Zuführvorrichtung durch Zuführen der Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung eine neue Materialbahn auf der Transportvorrichtung bilden oder Fasern oder Faserflocken einer bestehenden und auf der Transportvorrichtung unter der Zuführvorrichtung entlang geförderten Materialbahn zuführen. Um die verschiedenen Möglichkeiten allgemein abzudecken, ist im Folgenden von der Materialbahn die Rede, die eine Faserflockenmatte, eine Faserflor- oder Vliesbahn sein kann.
  • Das Ausgangsmaterial ist vorzugsweise eine Faserlunte oder ein Faservliesstreifen aus Fasern. Das Ausgangsmaterial, das vom ersten Zuführsegment zugeführt wird, kann sich von dem Ausgangsmaterial, das vom zweiten Zuführsegment zugeführt wird, unterscheiden. Insbesondere können sich die Fasern der Ausgangsmaterialien in zumindest einer Eigenschaft unterscheiden. Die zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials, in der sich die Fasern unterscheiden, ist vorzugsweise gewählt aus: der Farbe der Fasern, der Faserart, dem Fasermaterial, dem Faserdurchmesser, der Faserlänge, der Faserbehandlung, der Querschnittsform der Fasern, der Rauheit der Fasern bzw. der Faserkräuselung. Natur- oder Kunstfasern bilden beispielsweise unterschiedliche Faserarten. Unterschiedliche Fasermaterialien können z.B. unterschiedliche Naturfasern oder unterschiedliche Kunstfasern umfassen. Bezüglich der Faserbehandlung können beispielsweise chemische Behandlungen der Fasern vorgesehen sein. Die Eigenschaften der Fasern wirken sich entsprechend auf die Eigenschaften der durch sie gebildeten Materialbahn aus. Es kann aber auch allen Zuführsegmenten dasselbe Ausgangsmaterial zugeführt werden.
  • Die Einzugswalzen und die Öffnerwalze wirken in einem aneinander zugewandten Bereich zum Auflösen des Ausgangsmaterials zusammen. Hierbei wird das Ausgangsmaterial zwischen die jeweilige Einzugswalze und die Öffnerwalze eingezogen und in einzelne, voneinander gelöste Bestandteile, wie z.B. einzelne Fasern oder Faserflocken, aufgelöst. Die Einzugswalzen und die Öffnerwalze weisen hierzu üblicherweise Garnituren von Zähnen auf, die in das Ausgangsmaterial eingreifen und dieses auseinanderziehen, um Fasern oder Faserflocken aus dem Ausgangsmaterial herauszulösen. Das Zusammenwirken von Einzugswalzen und einer Öffnerwalze sowie deren bevorzugte Ausführungen sind dem Fachmann bekannt.
  • Die Öffnerwalze wird angetrieben, z.B. von einem Servomotor. Die Öffnerwalze ist bevorzugt durchgängig quer zur Transportrichtung ausgebildet, kann aber auch durch mehrere axial zueinander ausgerichtete Öffnerwalzenabschnitte gebildet sein. Es versteht sich zudem, dass zusätzlich zum ersten und zum zweiten Zuführsegment weitere Zuführsegmente in Umfangsrichtung der Öffnerwalze beabstandet zum ersten und zum zweiten Zuführsegment vorgesehen sein können.
  • Um die Menge an vom ersten und vom zweiten Zuführsegment zugeführten Fasern oder Faserflocken unabhängig voneinander einzustellen, sind die Einzugswalzen des ersten und des zweiten Zuführsegments einzeln ansteuerbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite Zuführsegment in Umfangsrichtung ohne Versatz in einer axialen Richtung der Öffnerwalze zueinander ausgerichtet. Das erste und das zweite Zuführsegment sind also in Umfangsrichtung in einer Reihe angeordnet. Des Weiteren ist die Öffnerwalze der Zuführvorrichtung derart angeordnet, dass sich ihre Achse quer zu einer Transportrichtung der Transportvorrichtung erstreckt, auf die die Fasern oder Faserflocken abgegeben werden. Fasern oder Faserflocken des Ausgangsmaterials des ersten und des zweiten Zuführsegments werden dadurch quer zur Transportrichtung im selben Bereich auf die Transportvorrichtung abgegeben, da das erste und das zweite Zuführsegment mit demselben Abschnitt der Öffnerwalze zusammenwirken. Sind die beiden Einzugswalzen des ersten und des zweiten Zuführsegments zudem unabhängig voneinander ansteuerbar, kann ein Mischverhältnis zwischen den Ausgangsmaterialien des ersten und des zweiten Zuführsegments beliebig eingestellt werden. So ist es möglich, in Transportrichtung der Transportvorrichtung und somit in Längsrichtung der Materialbahn Fasern unterschiedlicher Eigenschaften abwechselnd einzubringen oder Fasern unterschiedlicher Eigenschaften im gewünschten Mischverhältnis zu kombinieren. Die Eigenschaften der Materialbahn lassen sich dadurch beliebig anpassen.
  • Beispielsweise können sich die Fasern der unterschiedlichen Ausgangsmaterialien in ihrer Farbe unterscheiden, wodurch eine farbliche Musterung der Materialbahn ermöglicht wird. Es können aber vor allem auch Fasern unterschiedlicher Faserarten, Fasermaterialien und/oder Faserdimensionen verwendet werden, deren Mischverhältnis beliebig reguliert werden kann, um die mechanischen Eigenschaften der Materialbahn zu beeinflussen.
  • In einer Ausführungsform sind das erste und das zweite Zuführsegment vorzugsweise in axialer Richtung der Öffnerwalze versetzt zueinander angeordnet. Dabei können die Zuführsegmente vollständig versetzt zueinander eingeordnet sein, d.h., dass jedes Zuführsegment mit einem Abschnitt der Mantelfläche der Öffnerwalze zusammenwirkt, mit der kein anderes Zuführsegment zusammenwirkt. Aufgrund des Abstands in Umfangsrichtung können die Zuführsegmente jedoch in axialer Richtung einen geringeren Abstand aufweisen, sodass über die Breite der Materialbahn quer zur Transportrichtung kein Abschnitt der Mantelfläche der Öffnerwalze verbleibt, der nicht mit einem der Zuführsegmente zusammen wirkt.
  • Die Zuführsegmente können aber auch einen geringeren Versatz zueinander aufweisen, sodass sich die Abschnitte der Mantelfläche der Öffnerwalze, mit denen die Zuführsegmente jeweils zusammenwirken, teilweise überschneiden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Abgabe von Fasern bzw. Faserflocken über die Breite eines Zuführsegments ungleichmäßig ist und so im Randbereich jedes Zuführsegments eine geringere Menge von Fasern abgegeben wird. Durch Überschneidung der Abschnitte der Mantelfläche der Öffnerwalze, mit denen die Zuführsegmente jeweils zusammenwirken, in diesen Randbereichen, wird der ungleichmäßigen Abgabe von Fasern entgegengewirkt.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Zuführvorrichtung zumindest ein weiteres Zuführsegment umfasst, das in axialer Richtung mit dem ersten oder dem zweiten Zuführsegment ausgerichtet ist. Es können auch mehrere weitere Zuführsegmente vorgesehen sein, von denen zumindest ein weiteres Zuführsegment mit dem ersten Zuführsegment axial ausgerichtet ist und zumindest ein weiteres Zuführsegment mit dem zweiten Zuführsegment axial ausgerichtet ist. Die axiale Richtung bezieht sich dabei auf die Einzugswalzen. Dadurch werden in axialer Richtung mehrere Zuführsegmente horizontal nebeneinander angeordnet. Die in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Zuführsegmente können ein Profil in Querrichtung der Materialbahn erzeugen oder ausgleichen, fall es ungewünscht ist. Da weiterhin zumindest das erste und das zweite Zuführsegment in Umfangsrichtung der Öffnerwalze beabstandet zueinander angeordnet sind, können die Vorteile der Anordnung von Zuführsegmente in axialer Richtung und in Umfangsrichtung kombiniert werden und die Flexibilität in der Herstellung der Materialbahn wird weiter erhöht.
  • Zur Erzeugung oder zum Ausgleichen eines Querprofils ist es des Weiteren bevorzugt, dass die in axialer Richtung zueinander ausgerichteten Zuführsegmente einzeln ansteuerbar sind. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die in axialer Richtung zueinander ausgerichteten Zuführsegmente jeweils eine eigene Einzugswalze umfassen.
  • Dadurch dass mehrere Reihen von axial ausgerichteten Zuführsegmenten entlang des Umfangs der Öffnerwalze verteilt sein können, können die in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Zuführsegmente einer ersten Reihe in axialer Richtung beabstandet zueinander angeordnet sein, sodass zwischen ihnen ausreichend Bauraum zur Lagerung der Einzugswalzen verbleibt. Eine zweite Reihe von in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Zuführsegmenten ist dann in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet, wobei die Zuführsegmente der beiden Reihen derart versetzt zueinander sind, dass die Zuführsegmente der zweiten Reihe mit den Abschnitten der Oberfläche der Öffnerwalze zusammenwirken, mit denen die erste Reihe nicht zusammenwirkt. Dadurch ist eine Abgabe von Fasern oder Faserflocken über die gesamte Arbeitsbreite gewährleistet. Dies lässt sich auf eine beliebige Anzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Reihen von axial zueinander ausgerichteten Zuführsegmenten erweitern.
  • Erfindungsgemäß umfasst eine Vliesbildungsanlage zur Bildung einer Materialbahn eine Transportvorrichtung zum Fördern der Materialbahn in eine Transportrichtung und mindestens eine zuvor beschriebene Zuführvorrichtung zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung. Auf diese Weise wird eine Vliesbildungsanlage bereitgestellt, der die zuvor beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung zugutekommen.
  • Die Vliesbildungsanlage kann eine bezüglich der Transportrichtung der Transportvorrichtung stromaufwärts der mindestens einen Zuführvorrichtung angeordnete Vorrichtung zum Bilden einer Materialbahn, z.B. einen Faserflockenspeiser, aufweisen und die mindestens eine Zuführvorrichtung fügt der Materialbahn weitere Fasern oder Faserflocken zu. Eine solche Vorrichtung kann aber auch entfallen und die mindestens eine Zuführvorrichtung bildet die Materialbahn auf der Transportvorrichtung.
  • Die Flexibilität und Vielfalt in der Bildung der Materialbahn kann weiter erhöht werden, indem die Vliesbildungsanlage zwei der zuvor beschriebenen Zuführvorrichtung zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung umfasst. Die zwei Zuführvorrichtungen weisen dann bevorzugt Zuführsegmente in unterschiedlichen Anordnungen auf. So ist es beispielsweise möglich, dass die Zuführsegmente einer Zuführvorrichtung ohne Versatz in einer axialen Richtung zueinander angeordnet sind und mehrere in axialer Richtung zueinander ausgerichtete Reihen von Zuführsegmenten bilden, die in Umfangsrichtung entlang der Öffnerwalze verteilt sind. Die Zuführsegmente der einen Zuführvorrichtung können dann in axialer Richtung der Öffnerwalzen versetzt zu den Zuführsegmenten der anderen Zuführvorrichtung angeordnet sein, um über die gesamte Arbeitsbreite der Vliesbildungsanlage Faser oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung abzugeben. Die zwei Zuführvorrichtungen sind bevorzugt in Transportrichtung hintereinander angeordnet, so dass die Achsen der Öffnerwalzen der zwei Zuführvorrichtungen parallel zueinander angeordnet sind.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bildung einer Materialbahn mittels einer Zuführvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6 mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zuführsegment und einer Öffnerwalze, wobei das erste und das zweite Zuführsegment in einer Umfangsrichtung der Öffnerwalze beabstandet zueinander angeordnet sind, umfasst die Schritte:
    • Bereitstellen eines ersten Ausgangsmaterials aus Fasern am ersten Zuführsegment der Zuführvorrichtung;
    • Bereitstellen eines zweiten Ausgangsmaterials aus Fasern am zweiten Zuführsegment, wobei sich zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten Ausgangsmaterials von der entsprechenden Eigenschaft der Fasern des zweiten Ausgangsmaterials unterscheidet;
    • Zuführen des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials zur Öffnerwalze;
    • Auflösen des zugeführten Ausgangsmaterials durch die Öffnerwalze zur Bildung von aufgelösten Fasern oder Faserflocken des zugeführten Ausgangsmaterials; und
    • Abstreuen der aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung.
  • Auf diese Weise ist es möglich Fasern unterschiedlicher Eigenschaften in Transportrichtung und somit in Längsrichtung der Materialbahn abzugeben und somit die Eigenschaften der Materialbahn gezielt zu beeinflussen und zu variieren. Wie zuvor beschrieben, kann die zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials, in der sich die Fasern unterscheiden, gewählt sein aus: der Farbe der Fasern, der Faserart, dem Fasermaterial, dem Faserdurchmesser, der Faserlänge, der Faserbehandlung, der Querschnittsform der Fasern, der Rauheit der Fasern bzw. der Faserkräuselung.
  • Besonders bevorzugt sind das erste und das zweite Zuführsegment in Umfangsrichtung der Öffnerwalze ohne Versatz in einer axialen Richtung der Öffnerwalze zueinander ausgerichtet und das Verfahren umfasst:
    • Zuführen des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials zur Öffnerwalze;
    • Variieren der zugeführten Menge des ersten und/oder zweiten Ausgangsmaterials und dadurch Einstellen eines Mischverhältnisses zwischen erstem und zweitem Ausgangsmaterial, wobei das Mischverhältnis zwischen 0:1 und 1:0, vorzugsweise zwischen 0,01:1 und 1 :0,01 beträgt.
  • Dadurch ist es möglich, in Transportrichtung und somit in Längsrichtung Materialbahn abwechselnd Fasern oder Faserflocken des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials anzuordnen (Mischverhältnis 0:1 bzw. 1:0) oder das Mischverhältnis beliebig zwischen 0:1 und 1:0 einzustellen, vorzugsweise im Bereich von 0,01:1 und 1:0,01. Die Vliesbildungsanlage ist dadurch dazu in der Lage, eine in Längsrichtung gemusterte Materialbahn zu erzeugen oder in Längsrichtung der Materialbahn Bereiche unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften zu erzeugen.
  • Schließlich umfasst das Verfahren vorzugsweise das Bilden eines Streifens von Fasern oder Faserflocken auf der Transportvorrichtung, indem sich das Mischverhältnis zwischen Fasern oder Faserflocken des ersten Ausgangsmaterials und des zweiten Ausgangsmaterials entlang der Transportrichtung verändert.
  • Es ist dadurch möglich, Materialien, die nur in bestimmten Bereichen der Materialbahn bzw. des Endprodukts erforderlich sind, nur lokal einzubringen und dadurch Material einzusparen. Beispielsweise können gezielt Bereiche durch Zugabe von Kohlestofffasern verstärkt werden, während Bereiche der Materialbahn, die in einem Endprodukt keine Verstärkung erfordern, keine Kohlenstofffasern enthalten. Dadurch können Kosten eingespart werden, während zugleich die gegebenen Anforderungen an das herzustellende Produkt optimal berücksichtigt werden können.
  • Weitere Details und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Fig. 1
    ist eine schematische Seitenansicht einer Vliesbildungsanlage;
    Fig. 2
    ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vliesbildungsanlage;
    Fig. 3
    ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vliesbildungsanlage; und
    Fig. 4
    ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vliesbildungsanlage.
  • Fig. 1 zeigt eine Vliesbildungsanlage 2 in einer schematischen Seitenansicht. Die Vliesbildungsanlage 2 ist zur Bildung einer Materialbahn 4, insbesondere einer Faserflor- oder Vliesbahn, eingerichtet. Die Vliesbildungsanlage 2 umfasst eine Transportvorrichtung 6 zum Fördern der Materialbahn 4 in einer Transportrichtung T, sowie mindestens eine Zuführvorrichtung 8 zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung 6. In der dargestellten Ausführungsform bildet die Zuführvorrichtung 8 eine neue Materialbahn 4. In einer alternativen Ausführungsform kann auf der Transportvorrichtung 6 bezüglich der Transportrichtung T stromaufwärts der Zuführvorrichtung 8 bereits eine Materialbahn 4, z.B. ein beliebiges Vlies-Zwischenprodukt angeordnet sein und die Vliesbildungsanlage 2 streut zur Bildung einer gleichmäßigen Materialbahn 4 oder einer Materialbahn 4 mit einem Oberflächenprofil zusätzliche Fasern oder Faserflocken auf diese Materialbahn ab.
  • Die Transportvorrichtung 6 wird vorzugsweise kontinuierlich in Transportrichtung T bewegt. Die Transportvorrichtung 6 kann als endlos umlaufendes Transportband, vorzugsweise als untersaugtes Siebband, ausgebildet sein. Die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung 6 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 20 m/min, mehr bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 10 m/min.
  • Die Zuführvorrichtung 8 umfasst eine Mehrzahl von Zuführsegmenten 10 (110, 210, 310 in Fig. 2 bis 4), von denen zur Erläuterung des allgemeinen Aufbaus und der allgemeinen Wirkungsweise in der Seitenansicht nach Fig. 1 nur ein Zuführsegment dargestellt ist. Eine oder mehrere Messvorrichtungen (nicht dargestellt), die die Flächenmasse der Materialbahn 4 über ihre quer zur Transportrichtung T verlaufende Breite messen, können stromaufwärts und/oder oder stromabwärts der Zuführvorrichtung 8 auf dem Fachmann bekannte Art und Weise vorgesehen sein. Basierend auf den Informationen dieser Messvorrichtungen kann das Querprofil und aufgrund der Bewegung der Transportvorrichtung 6 in Transportrichtung T auch das Längsprofil der Materialbahn 4 ermittelt werden.
  • Die gebildete Materialbahn 4 kann mittels der Transportvorrichtung 6 alternativ verschiedenen Bearbeitungsschritten zugeführt werden. In einer ersten Alternative wird die Materialbahn 4 einem Florerzeuger, vorzugsweise einer Krempel, zugeführt und dort vergleichmäßigt. In einer zweiten Alternative wird die Materialbahn direkt einem Vliesbildner, z. B. einem aerodynamischen Vliesbildner zugeführt. In einer dritten Variante wird die Materialbahn vor der weiteren Verarbeitung nochmals aufgelöst. In einer vierten Alternative wird die Materialbahn direkt einer Verfestigungsmaschine, z.B. einer Nadelmaschine, zugeführt.
  • Jedem Zuführsegment 10 der Zuführvorrichtung 8 ist eine Spendevorrichtung 12 zur Lagerung und kontrollierten Abgabe eines Ausgangsmaterials 14, z.B. einer Faserlunte oder eines Faservliesstreifens (wie in Fig. 2 bis 4 gezeigt), zugeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spendevorrichtung 12 als Spule ausgebildet, sie kann aber auch als Spinnkanne oder dergleichen gestaltet sein. Das Ausgangsmaterial verläuft von der Spendevorrichtung 12 zu einer vorzugsweise gummierten Speicherwalze 16, die sich quer zur Transportrichtung T und horizontal vorzugsweise über die gesamte Breite der Zuführvorrichtung 8 erstreckt. Eine Windung eines von der Spendevorrichtung 12 bereitgestellten Ausgangsmaterials 14 ist um die Speicherwalze 16 gewickelt. Die Speicherwalze 16 ist angetrieben, vorzugsweise mittels eines Servomotors 18 und ebenso bevorzugt kontinuierlich mit relativ langsamer Geschwindigkeit. In bestimmten Ausführungsformen kann die Speicherwalze 16 auch entfallen.
  • Die Speicherwalze 16 kann einstückig ausgebildet sein. Sind quer zur Transportrichtung T, in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene, mehrere Zuführsegmente horizontal nebeneinander angeordnet, kann die Speicherwalze mehrere Stränge des Ausgangsmaterials 14 für diese Zuführsegmente 10 gleichzeitig nebeneinander aufnehmen. Ebenso kann jedoch eine separate Speicherwalze 16 pro Zuführsegment 10 vorliegen.
  • Das Zuführsegment 10 umfasst eine sich drehende Einzugswalze 20, der das Ausgangsmaterial 14 zugeführt wird. In der dargestellten Ausführungsform zieht die Einzugswalze 20 das von der zugehörigen Spendevorrichtung 12 bereitgestellte Ausgangsmaterial 14 ab, entweder unter Zwischenschaltung der Speicherwalze 16 oder direkt. Die Einzugswalzen 20 der Mehrzahl von Zuführsegmenten 10 sind vorzugsweise einzeln ansteuerbar. Hierzu wird jede Einzugswalze 20 bevorzugt durch einen Servomotor 22 angetrieben. Jede Einzugswalze 20 weist zudem eine Garnitur von abragenden Zähnen (nicht dargestellt) zum Einzug des Ausgangsmaterials 14 auf.
  • Das von den Einzugswalzen 20 mitbewegte Ausgangsmaterial 14 wird vorzugsweise mittels einer Mulde 24 zu einer Öffnerwalze 26 geführt. Die Öffnerwalze 26 kann einstückig ausgebildet sein und sich quer zur Transportrichtung T über die gesamte Breite der Zuführvorrichtung 8 bevorzugt über die gesamte Breite der zu bildenden Materialbahn 4 erstrecken. Die Öffnerwalze 26 kann aber auch einzelne Segmente umfassen, die quer zur Transportrichtung T axial zueinander ausgerichtet sind.
  • Die Öffnerwalze 26 kann in derselben Drehrichtung angetrieben sein wie die Einzugswalze 20. Außerdem weist auch die Öffnerwalze 26 eine Garnitur von abragenden Zähnen auf. Beispielsweise umfasst jede Einzugswalze 20 eine Garnitur mit bezüglich der Drehrichtung der jeweiligen Einzugswalze 20 rückwärts abragenden Zähnen und die Öffnerwalze 26 umfasst eine Garnitur mit bezüglich der Drehrichtung der Öffnerwalze 26 vorwärts abragenden Zähnen. Die Zahngarnituren der Einzugswalzen 20 und der Öffnerwalze 26 können aber auch auf andere herkömmliche Art und Weise ausgebildet sein.
  • Die Öffnerwalze 26 wirkt mit den Einzugswalzen 20 zum Auflösen des Ausgangsmaterials 14 zusammen. Insbesondere lösen die Öffnerwalze 26 und die Einzugswalzen 20 das verdrillte oder verdichtete Ausgangsmaterial 14 einer Faserlunte oder eines Faservliesstreifens besonders gut auf, sodass lose Faserflocken oder sogar feine Fasern abgelöst werden. Diese fallen in einen entsprechenden Abgabeschacht 28 und von dort aus auf die Transportvorrichtung 10. Weiterhin kann optional eine Reinigungswalze 30 vorgesehen sein, die an den Zähnen der Öffnerwalze 26 hängen gebliebene Fasern oder Faserflocken von dieser abstreift, sodass auch diese in den Abgabeschacht 28 abgegeben werden.
  • In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vliesbildungsanlage 2 umfassend eine erfindungsgemäße Zuführvorrichtung 8 in einer perspektivischen Ansicht schematisch dargestellt. Wie zuvor beschrieben, dient die Zuführvorrichtung 8 dem Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung 6 und umfasst eine Öffnerwalze 26 sowie eine Mehrzahl von Zuführsegmenten 110, 210, 310, die analog zu den in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Zuführsegmenten 10 ausgebildet sein können. Insbesondere umfasst die Zuführvorrichtung 8 zumindest ein erstes Zuführsegment 110 und ein zweites Zuführsegment 210. Das erste und das zweite Zuführsegment 110, 210 sind in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 beabstandet zueinander angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist auch ein optionales drittes Zuführsegment 310 in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 beabstandet zum ersten und zum zweiten Zuführsegment 110, 210 angeordnet.
  • Jedes Zuführsegment 110, 210, 310 wird mit einem Strang von verdrilltem oder verdichtetem Ausgangsmaterial 114, 214, 314 gespeist. Alternativ kann jedes Zuführsegment 110, 210, 310 auch mit einer Mehrzahl von Strängen des Ausgangsmaterials 114, 214, 314, beispielsweise mit zwei oder drei Strängen, gespeist werden.
  • Das erste Zuführsegment 110 umfasst eine Einzugswalze 120, das zweite Zuführsegment 210 umfasst eine Einzugswalze 220 und das dritte Zuführsegment 310 umfasst eine dritte Einzugswalze 320. Die Öffnerwalze 26 wirkt mit den Einzugswalzen 120, 220, 320 zum Auflösen des jeweiligen Ausgangsmaterials 114, 214, 314 zusammen. Hierzu sind die Zuführsegmente 110, 210, 310 am Umfang der Öffnerwalze angeordnet.
  • Durch die beabstandete Anordnung des ersten und des zweiten Zuführsegments 110, 210, und hier des optionalen dritten Zuführsegments 310, in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 ergeben sich neue Möglichkeiten der Anordnung der Mehrzahl von Zuführsegmenten einer Zuführvorrichtung 8 sowie neue Anwendungsmöglichkeiten für die Vliesbildungsanlage 2 als solche.
  • In der Ausführungsform nach Fig. 2 sind das erste und das zweite Zuführsegment sowie das dritte Zuführsegment 110, 210, 310 in Umfangsrichtung U ohne Versatz in einer axialen Richtung A der Öffnerwalze 26 zueinander ausgerichtet. Die axiale Richtung A der Öffnerwalze 26 erstreckt sich parallel zur Drehachse der Öffnerwalze 26 und somit in der bevorzugten Ausführungsform quer zur Transportrichtung T. Dadurch, dass das erste, das zweite und das dritte Zuführsegment 110, 210, 310 in der axialen Richtung A zueinander ausgerichtet sind, bilden sie in Umfangsrichtung U eine Reihe hintereinander angeordneter Zuführsegmente 110, 210, 310. Die durch das erste, zweite und dritte Zuführsegment 110, 210, 310 zusammen mit der Öffnerwalze 26 bereitgestellten Fasern oder Faserflocken einer solchen Reihe von Zuführsegmenten 110, 210, 310 bilden einen Streifen von Faserflocken oder Fasern auf der Transportvorrichtung 6.
  • Den Zuführsegmenten 110, 210, 310 einer solchen Reihe können Ausgangsmaterialien 114, 214, 314 zugeführt werden, die sich in zumindest einer Eigenschaft voneinander unterscheiden. Dadurch können wiederum die Eigenschaften der Materialbahn 4 in Transportrichtung T und somit in Längsrichtung der Materialbahn gezielt eingestellt werden. Beispielsweise wird dem ersten Zuführsegment 110 einen erstes Ausgangsmaterial 114 zugeführt, dem zweiten Zuführsegment 210 ein zweites Ausgangsmaterial 214 zugeführt, sowie dem optionalen dritten Zuführsegment 310 ein drittes Ausgangsmaterial 314 zugeführt. Zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten, des zweiten und des dritten Ausgangsmaterials 114, 214, 314 kann sich von der entsprechenden Eigenschaft der Fasern der jeweils anderen Ausgangsmaterialien 114, 214, 314 unterscheiden. Die zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten, des zweiten und des dritten Ausgangsmaterials 114, 214, 314, in der sich die Fasern unterscheiden ist bevorzugt gewählt aus der Farbe der Fasern, der Faserart, dem Fasermaterial, der Fasergröße oder der Faserbehandlung, wie eingangs beschrieben.
  • Wird das erste, das zweite und das dritte Ausgangsmaterial 114, 214, 314 der in Umfangsrichtung U in einer Reihe hintereinander angeordneten Zuführsegmente 110, 210, 310 der Öffnerwalze 26 zugeführt, ist es möglich, die zugeführte Menge des ersten und/oder des zweiten und/oder des dritten Ausgangsmaterials 114, 214, 314 unabhängig voneinander zu variieren. Dies kann insbesondere erreicht werden, indem die Einzugswalzen 120, 220, 320 des ersten, zweiten und dritten Zuführsegments einzeln ansteuerbar sind. Dadurch kann jede der Einzugswalzen 120, 220, 320 angetrieben werden oder nicht angetrieben werden, wodurch sich die Zuführung des jeweiligen Ausgangsmaterials 114, 214, 314 ein- bzw. abstellen lässt. Zudem kann die Drehgeschwindigkeit der jeweiligen Einzugswalze 120, 220, 320 geregelt werden, wodurch sich die Menge des jeweils zugeführten Ausgangsmaterials 114, 214, 314 regulieren lässt.
  • Dies führt dazu, dass ein beliebiges Mischverhältnis zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ausgangsmaterial 114, 214, 314 eingestellt werden kann. Insbesondere kann das Mischverhältnis auch während des Betriebs angepasst werden.
  • Zudem kann der Transportvorrichtung 6 in Transportvorrichtung T abwechselnd eines der Ausgangsmaterialien 114, 214, 314 oder beliebige Mischungen eines der Ausgangsmaterialien 114, 214, 314 mit einem oder beiden der anderen Ausgangsmaterialien zugeführt werden. Dadurch lassen sich z. B. farbige Muster in der Materialbahn 4 erzeugen. Es lassen sich aber auch die mechanischen Eigenschaften der Materialbahn beeinflussen, indem z. B. Fasern unterschiedlicher Faserart, unterschiedlichen Fasermaterials oder unterschiedlicher Fasergröße zugeführt werden.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Zuführvorrichtung 8 zumindest ein weiteres Zuführsegment umfasst, das in axialer Richtung A mit dem ersten oder dem zweiten Zuführsegment 110, 210 ausgerichtet ist. Dadurch ergibt sich eine Reihe von in axialer Richtung A nebeneinander angeordneten Zuführsegmenten. Die weiteren Zuführsegmente sind in Fig. 2 bis 4 durch den Zusatz "a" bzw. "b" gekennzeichnet. Die weiteren Zuführsegmente sind optional vorgesehen und es kann jedem aus ersten, zweiten und dritten Zuführsegment 110, 210, 310 ein weiteres Zuführsegment oder eine Mehrzahl von weiteren Zuführsegmenten zugeordnet sein. Die weiteren Zuführsegmente sind dabei bevorzugt analog zu den zuvor beschriebenen Zuführsegmenten 10, 110, 210, 310 ausgebildet, sofern nicht anders beschrieben.
  • In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Zuführvorrichtung 8 die weiteren Zuführsegmente 110a und 110b, die axial mit dem ersten Zuführsegment 110 ausgerichtet sind, die weiteren Zuführsegmente 210a und 210b, die axial mit dem zweiten Zuführsegment 210 ausgerichtet sind, sowie die weiteren Zuführsegmente 310a und 310b, die axial mit dem dritten Zuführsegment 310 ausgerichtet sind. Es ist bevorzugt, dass auch jedes der weiteren Zuführsegmente 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, einzeln ansteuerbar ist. Hierzu weist jedes Zuführsegment 110, 110a, b, 210, 210a, b, 310, 310a, b der Zuführvorrichtung 8 bevorzugt eine eigene Einzugswalze 120, 220, 320 auf, wodurch die Zufuhr des Ausgangsmaterials 114, 214, 314 jedes Zuführsegments individuell regelbar.
  • Gemäß Fig. 2 sind auch die weiteren Zuführsegmente 110a, 210a, 310a in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 ohne Versatz in axialer Richtung A zueinander ausgerichtet und die weiteren Zuführsegmente 110b, 210b, 310b sind entsprechend in Umfangsrichtung U zueinander ausgerichtet, sodass sie jeweils eine weitere Reihe hintereinander angeordneter Zuführsegmente 110a, 210a, 310a bzw. 110b, 210b, 310b bilden.
  • Die Zuführvorrichtung 8 umfasst folglich insgesamt neun Zuführsegmente 110, 110a, 110b, 210, 210a, 210b, 310, 310a, 310b, die in drei Reihen in Umfangsrichtung U hintereinander und in drei Reihen in axialer Richtung A nebeneinander angeordnet sind.
  • Die in einer Reihe in axialer Richtung A nebeneinander angeordneten Zuführsegmente 110, 110a, 110b bzw. 210, 210a, 210b bzw. 310, 310a, 310b können synchron betrieben werden, sodass eine neu gebildete Materialbahn 4 quer zur Transportrichtung T im Wesentlichen homogen ausgebildet ist. Diese Zuführsegmente können aber auch unabhängig voneinander betrieben werden, um ein Oberflächenprofil quer zur Transportrichtung T der Materialbahn 4 zu erzeugen, oder ein ungewünschtes Oberflächenprofil in einer bereits auf der Transportvorrichtung 6 befindlichen Materialbahn auszugleichen.
  • Die in axialer Richtung A nebeneinander angeordneten Zuführsegmente 110, 110a, 110b bzw. 210, 210a, 210b bzw. 310, 310a, 310b können jeweils mit einem Ausgangsmaterial 114, 214, 314 gespeist werden, das dem Ausgangsmaterial 114, 214, 314 der jeweils anderen Zuführsegmente der axialen Reihe entspricht. Es kann aber auch jedes dieser Zuführsegmente mit einem Ausgangsmaterial 114, 214, 314 gespeist werden, dessen Fasern sich in zumindest einer Eigenschaft von der entsprechenden Eigenschaft der Fasern der anderen Ausgangsmaterialien 114, 214, 314 unterscheidet, wie zuvor beschrieben.
  • Die drei in Umfangsrichtung U ausgerichteten Reihen hintereinander angeordneter Reihen von Zuführsegmenten sind in axialer Richtung A beabstandet zueinander angeordnet. Ein minimaler Abstand zwischen in axialer Richtung A benachbarten Zuführsegmenten ist durch Bauraum bestimmt, der für die Lagerung der axialen Enden der jeweiligen Einzugswalzen in der Zuführvorrichtung 8 erforderlich ist. Dies führte dazu, dass die Faserverteilung quer zur Transportrichtung T auf der Transportvorrichtung 6 selbst dann ungleichmäßig ist, wenn die in axialer Richtung A nebeneinander angeordneten Zuführsegmente synchron betrieben werden. Dieser Effekt wird weiterhin dadurch verstärkt, dass das Ausgangsmaterial dem jeweiligen Zuführsegment in der Regel mittig zugeführt wird und die Faserverteilung daher über die Breite eines Zuführsegments zu den Rändern des Zuführsegments hin abnimmt.
  • Fig. 3 zeigt daher eine Ausführungsform der Zuführvorrichtung 8 bzw. der Vliesbildungsanlage 2, bei der die Zuführsegmente angeordnet sind, um diesem Effekt entgegenzuwirken. Auf die Vliesbildungsanlage 2, die Zuführvorrichtung 8 sowie deren Zuführsegmente 110, 110a, 210, 210a, 210b treffen analog die vorangehenden Ausführungen zu, mit dem Unterschied, dass die Zuführsegmente relativ zueinander eine andere Anordnung aufweisen.
  • Wie zuvor beschrieben, sind das erste und das zweite Zuführsegment 110, 210 auch hier in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 beabstandet zueinander angeordnet. Optional ist ein weiteres Zuführsegment 110a mit dem ersten Zuführsegment 110 ausgerichtet und zwei weitere Zuführsegmente 210a und 210b sind mit dem zweiten Zuführsegment 210 ausgerichtet. Es können auch mehr oder weniger weitere Zuführsegmente vorgesehen sein, sowie analog zu Fig. 2 ein drittes Zuführsegment 310 mit oder ohne zugeordneten weiteren Zuführsegmenten.
  • Jedoch sind das erste und das zweite Zuführsegment 110, 210 nach Fig. 3 in axialer Richtung A der Öffnerwalze 26 versetzt zueinander angeordnet. Das erste und das zweite Zuführsegment 110, 210 bilden also keine Reihe von hintereinander angeordneten Zuführsegmenten in Umfangsrichtung U ohne Versatz in axialer Richtung A. Auch die weiteren Zuführsegmente 110a, 210a, 210b bilden keine solchen Reihen.
  • Es ist bevorzugt, dass sich die Arbeitsbereich des ersten und des zweiten Zuführsegments 110, 210 in Umfangsrichtung U überschneiden. D.h., dass ein Teil des Bereichs der Mantelfläche der Öffnerwalze 26, der mit der Einzugswalze 120 des ersten Zuführsegments 110 zusammenwirkt, zugleich auch mit der Einzugswalze 220 des zweiten Zuführsegments 210 zusammenwirkt. Die sich so überschneidenden Arbeitsbereiche des ersten und des zweiten Zuführsegments 110, 210 bewirken, dass auf der Transportvorrichtung 6 im Bereich dieser Überschneidung Fasern oder Faserflocken sowohl des ersten als auch des zweiten Zuführsegments 110, 210 abgestreut werden. Die im Randbereich jedes einzelnen Zuführsegments 110, 210 geringere Fasermenge kann dadurch ausgeglichen werden.
  • In der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Zuführsegmente 110, 110a, 210, 210a, 210b in zwei Reihen axial nebeneinander angeordneter Zuführsegmente 110, 110a bzw. 210, 210a, 210b angeordnet. Die Zuführsegmente 110, 110a der einen Reihe sind in axialer Richtung versetzt zu den Zuführsegmenten 210, 210a, 210b der anderen Reihe angeordnet. Dabei ist es bevorzugt, dass durch diese Anordnung in axialer Richtung der Öffnerwalze 26 keine Bereiche bestehen, in denen die Öffnerwalze nicht mit zumindest einer Einzugswalze der Zuführsegmente zusammenwirkt. Genauer ist das erste Zuführsegment 110 in axialer Richtung derart angeordnet, dass sich sein Arbeitsbereich mit den Arbeitsbereichen des zweiten Zuführsegments 210 und des weiteren Zuführsegment 210a überschneidet. Trotz des axialen Abstands zwischen dem zweiten Zuführsegment 210 und dem weiteren Zuführsegment 210a entsteht dadurch zwischen diesen kein Bereich auf der Transportvorrichtung, auf den keine Fasern oder Faserflocken abgestreut werden. Entsprechend ist das weitere Zuführsegment 110a in axialer Richtung derart angeordnet, dass sich sein Arbeitsbereich mit den Arbeitsbereichen des weiteren Zuführsegments 210a und des weiteren Zuführsegment 210b überschneidet. Diese Anordnung lässt sich sowohl in Umfangsrichtung U als auch in axialer Richtung A beliebig skalieren.
  • Bei dieser Ausführungsform ist es jedoch nur bedingt möglich, ein Mischverhältnis zwischen Fasern unterschiedlicher Eigenschaften einzustellen bzw. Fasern oder Faserflocken unterschiedlicher Eigenschaften in Transportrichtung T der Materialbahn 4 zuzuführen, wie unter Bezug auf Fig. 2 beschrieben ist.
  • Fig. 4 zeigt daher eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vliesbildungsanlage 2, die die Vorteile der zuvor beschriebenen Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 vereint. Die Vliesbildungsanlage 2 nach Fig. 4 umfasst eine erste Zuführvorrichtungen 40 und eine zweite Zuführvorrichtung 42 zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung 6. Die zwei Zuführvorrichtungen 8, 40 sind in Transportrichtung T hintereinander angeordnet, so dass die Achsen der Öffnerwalzen 26 der zwei Zuführvorrichtungen 8, 40 parallel zueinander angeordnet sind.
  • Die erste Zuführvorrichtung 40 entspricht der Zuführvorrichtung 8 nach Fig. 2. Die entsprechenden Ausführungen treffen auch hier zu.
  • Die zweite Zuführvorrichtung 42 entspricht im Wesentlichen der Zuführvorrichtung 8 nach Fig. 2., wobei sie lediglich zwei Reihen von in Umfangsrichtung U hintereinander angeordneten Zuführsegmenten 110, 210, 310 und 110a, 210a, 310a aufweist. Genauer bilden das erste, das zweite und das dritte Zuführsegment 110, 210, 310 der zweiten Zuführvorrichtung 42 eine erste Reihe hintereinander angeordneter Zuführsegmente und die weiteren Zuführsegmente 110a, 210a, 310a der zweiten Zuführvorrichtung 42 bilden eine zweite Reihe hintereinander angeordneter Zuführsegmente, wobei sich die erste und die zweite Reihe in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 erstrecken.
  • Die Zuführvorrichtung 8 weist, wie oben beschrieben, drei Reihen von in Umfangsrichtung U der Öffnerwalze 26 hintereinander angeordneter Zuführsegmente auf, eine Reihe aus den Zuführsegmenten 110, 210, 310, eine weitere Reihe aus den Zuführsegmenten 110a, 210a und 310a sowie noch eine weitere Reihe aus den Zuführsegmenten 110b, 210b, 310b.
  • Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Zuführvorrichtung 40, 42 ermöglicht jede Reihe von in Umfangsrichtung U hintereinander angeordneten Zuführsegmenten, innerhalb einer Reihe unterschiedliche Ausgangsmaterialien zuzuführen, wodurch die Abgabe der unterschiedlichen Fasern oder Faserflocken in beliebigen Mischverhältnissen erreicht wird.
  • Um weiterhin die Nachteile von Zwischenräumen in axialer Richtung zwischen den Reihen hintereinander angeordneter Zuführsegmente, also zwischen jeweils zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Zuführsegmenten, entgegenzuwirken, sind die Reihen hintereinander angeordneter Zuführsegmente der ersten Zuführvorrichtung 40 in axialer Richtung A der Öffnerwalze 26 versetzt zu den Reihen hintereinander angeordneter Zuführsegmente der zweiten Zuführvorrichtung 42 angeordnet.
  • Auf diese Weise werden durch die erste Zuführvorrichtung 40 Fasern oder Faserflocken auf Bereiche der Transportvorrichtung 6 zugeführt, auf die die zweite Zuführvorrichtung 42 konstruktionsbedingt keine oder nur wenige Fasern oder Faserflocken zuführen kann. Dadurch kann eine Vergleichmäßigung oder eine Profilbildung über die gesamte Breite einer Materialbahn 4 quer zur Transportrichtung T erreicht werden, während zugleich die Vielfalt an unterschiedlichen Ausgangsmaterialien und deren Zuführung in beliebigen Mischverhältnissen genutzt werden können.
  • Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft für eine Vielzahl von möglichen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Zuführvorrichtungen und Vliesbildungsanlagen sind und der Fachmann im Rahmen der beanspruchten Lehre sowohl die Anzahl an Zuführsegmenten einer Zuführvorrichtung sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung sowie die Anzahl an Zuführvorrichtungen in einer Vliesbildungsanlage beliebig an die gegebenen Anforderungen und Wünsche anpassen kann. Es können beliebig viele Zuführsegmente in einer Reihe in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sein und auch beliebig viele Zuführsegmente in Umfangsrichtung der Öffnerwalze entlang derselben angeordnet sein.

Claims (14)

  1. Zuführvorrichtung (8) zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung (6), wobei die Zuführvorrichtung (8) umfasst:
    zumindest ein erstes Zuführsegment (110) und ein zweites Zuführsegment (210) zum Zuführen eines Ausgangsmaterials (114, 214), wobei das erste und das zweite Zuführsegment (110, 210) jeweils eine Einzugswalze (120, 220) umfassen; und
    eine Öffnerwalze (26), die mit den Einzugswalzen (120, 220) des ersten und des zweiten Zuführsegments (110, 210) zum Auflösen des Ausgangsmaterials (114, 214) zusammenwirkt;
    wobei zumindest das erste und das zweite Zuführsegment (110, 210) in einer Umfangsrichtung (U) der Öffnerwalze (26) beabstandet zueinander angeordnet sind;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einzugswalzen (120, 220) des ersten und des zweiten Zuführsegments (110, 210) einzeln ansteuerbar sind.
  2. Zuführvorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zuführsegment (110, 210) in Umfangsrichtung (U) ohne Versatz in einer axialen Richtung (A) der Öffnerwalze (26) zueinander ausgerichtet sind.
  3. Zuführvorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zuführsegment (110, 210) in axialer Richtung (A) der Öffnerwalze (26) versetzt zueinander angeordnet sind.
  4. Zuführvorrichtung (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest ein weiteres Zuführsegment (110a, 110b, 210a, 210b) umfasst, das in axialer Richtung (A) mit dem ersten oder dem zweiten Zuführsegment (110, 210) ausgerichtet ist.
  5. Zuführvorrichtung (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung (A) zueinander ausgerichteten Zuführsegmente (110, 110a, 110b; 210, 210a, 210b) einzeln ansteuerbar sind.
  6. Zuführvorrichtung (8) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung (A) zueinander ausgerichteten Zuführsegmente (110, 110a, 110b; 210, 210a, 210b) jeweils eine eigene Einzugswalze (120, 220) umfassen.
  7. Vliesbildungsanlage (2) zur Bildung einer Materialbahn (4), wobei die Vliesbildungsanlage (2) umfasst:
    eine Transportvorrichtung (6) zum Fördern der Materialbahn (4) in einer Transportrichtung (T); und
    mindestens eine Zuführvorrichtung (8, 40, 42) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung (6).
  8. Vliesbildungsanlage (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Zuführvorrichtungen (40, 42) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Zuführen von aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf die Transportvorrichtung (6) umfasst.
  9. Vliesbildungsanlage (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Zuführvorrichtungen (40, 42) in Transportrichtung (T) hintereinander angeordnet sind, sodass die Achsen der Öffnerwalzen (26) der zwei Zuführvorrichtungen (40, 42) parallel zueinander angeordnet sind.
  10. Vliesbildungsanlage (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführsegmente (110, 110a, 110b, 210, 120a, 210b, 310, 310a, 310b) der einen Zuführvorrichtung (40) in axialer Richtung (A) der Öffnerwalzen (26) versetzt zu den Zuführsegmenten (110, 110a, 210, 120a, 310, 310a) der anderen Zuführvorrichtung (42) angeordnet sind.
  11. Verfahren zum Bilden einer Materialbahn (4) mittels einer Zuführvorrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zuführsegment (110, 210) und einer Öffnerwalze (26), wobei das erste und das zweite Zuführsegment (110, 210) in einer Umfangsrichtung (U) der Öffnerwalze (26) beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei das Verfahren umfasst:
    Bereitstellen eines ersten Ausgangsmaterials (114) aus Fasern am ersten Zuführsegment (110) der Zuführvorrichtung (8);
    Bereitstellen eines zweiten Ausgangsmaterials (214) aus Fasern am zweiten Zuführsegment (210), wobei sich zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten Ausgangsmaterials (114) von der entsprechenden Eigenschaft der Fasern des zweiten Ausgangsmaterials (214) unterscheidet;
    Zuführen des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials (114, 214) zur Öffnerwalze (26);
    Auflösen des zugeführten Ausgangsmaterials (114, 214) durch die Öffnerwalze (26) zur Bildung von aufgelösten Fasern oder Faserflocken des zugeführten Ausgangsmaterials (114, 214); und
    Abstreuen der aufgelösten Fasern oder Faserflocken auf eine Transportvorrichtung (6).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Eigenschaft der Fasern des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials (114, 214), in der sich die Fasern unterscheiden, gewählt ist aus: der Farbe der Fasern, der Faserart, dem Fasermaterial, dem Faserdurchmesser, der Faserlänge, der Faserbehandlung, der Querschnittsform der Fasern, der Rauheit der Fasern bzw. der Faserkräuselung.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zuführsegment (110, 210) in Umfangsrichtung (U) der Öffnerwalze (26) ohne Versatz in einer axialen Richtung (A) der Öffnerwalze (26) zueinander ausgerichtet sind, und das Verfahren umfasst:
    Zuführen des ersten und des zweiten Ausgangsmaterials (114, 214) zur Öffnerwalze (26);
    Variieren der zugeführten Menge des ersten und/oder zweiten Ausgangsmaterials (114, 214) und dadurch Einstellen eines Mischverhältnisses zwischen erstem und zweitem Ausgangsmaterial (114, 214), wobei das Mischverhältnis zwischen 0:1 und 1:0, vorzugsweise zwischen 0,01:1 und 1:0,01 beträgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin umfasst:
    Bilden eines Streifens von Fasern oder Faserflocken auf der Transportvorrichtung (6), in dem sich das Mischverhältnis zwischen Fasern oder Faserflocken des ersten Ausgangsmaterials (114) und des zweiten Ausgangsmaterials (214) entlang der Transportrichtung (T) verändert.
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