EP4043629A1 - Vorrichtung zum absaugen eines fluids in einer nonwovensanlage - Google Patents

Vorrichtung zum absaugen eines fluids in einer nonwovensanlage Download PDF

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EP4043629A1
EP4043629A1 EP21202438.4A EP21202438A EP4043629A1 EP 4043629 A1 EP4043629 A1 EP 4043629A1 EP 21202438 A EP21202438 A EP 21202438A EP 4043629 A1 EP4043629 A1 EP 4043629A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction
suction opening
width
attachments
suction device
Prior art date
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Pending
Application number
EP21202438.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Brückner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler Group SE
Original Assignee
Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Truetzschler GmbH and Co KG filed Critical Truetzschler GmbH and Co KG
Publication of EP4043629A1 publication Critical patent/EP4043629A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • 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
    • D04H18/00Needling machines
    • D04H18/04Needling machines with water jets
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06BTREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B15/00Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours
    • D06B15/04Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by suction
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06CFINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C29/00Finishing or dressing, of textile fabrics, not provided for in the preceding groups
    • D06C29/005Finishing or dressing, of textile fabrics, not provided for in the preceding groups hydroentangling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/24Arrangements of devices using drying processes not involving heating
    • F26B13/30Arrangements of devices using drying processes not involving heating for applying suction
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06BTREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B1/00Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
    • D06B1/02Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating by spraying or projecting
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06B15/04Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by suction
    • D06B15/043Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by suction by means of a perforated drum
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    • D06B15/09Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by jets of gases

Definitions

  • the invention relates to a device for sucking off a fluid at a device for consolidating fibers in a nonwoven plant according to the preamble of claim 1.
  • the consolidation of fibers into a web can usually be carried out by means of water jets or hot gases impinging on a drum or on a belt.
  • the drum is usually evacuated and has slots or openings in the area of the impinging water or steam jets, through which the water penetrating the fleece or the steam is sucked off.
  • this is perforated, with a separate suction box being arranged below the belt in the impact area of the water or steam jets.
  • the disadvantage is that the suction power in the suction pipe varies over the working width, which means that on the one hand too much air is sucked in with the water or steam jets, but the suction power on the material web also varies over the working width, which means that fine structures over the Differently express the working width. This has a greater effect on light nonwovens in particular, which means that the material web can be unusable or only of inferior quality.
  • the invention is based on the object of designing a suction device in such a way that there is an almost uniform suction power over the working width.
  • a device is used for sucking off fluids at a device for consolidating fibers in a nonwoven plant by means of water jets, hot steam or hot gases.
  • the invention includes the technical teaching that the width of the size of the suction opening can be adjusted along the suction device. In this way, the suction or the suction power acting on the material web can be evened out, so that it is structured and/or perforated and consolidated more evenly.
  • the size of the suction opening can be adjusted on one or both sides.
  • the suction opening has a smaller width in the area of the end face of the suction device to which the suction line is connected than on the opposite end face.
  • the width of the suction opening changes linearly, so that the vacuum is approximately the same inside along the longitudinal axis of the suction device.
  • the width of the suction opening can preferably be varied by means of at least one adjustable attachment.
  • the at least one attachment can be designed as a solid strip or sheet metal element, the walls of which arranged towards the suction opening form the width of the suction opening.
  • the at least one attachment extends over the working width completely along the suction opening.
  • the width of the suction opening is adjustable symmetrically or asymmetrically to the position of the fluid jets.
  • each suction opening is assigned two adjustable attachments.
  • the width of the suction opening can thus be adjusted symmetrically to the jets of the fluid consisting of water, steam or gas.
  • the suction device is designed as a rectangular suction box or as a tubular profile, which is arranged under a circulating belt of a plant for hydroentanglement.
  • other fluids such as hot steam or hot gases can also be used to consolidate spunbonded webs or synthetic staple fibers.
  • the suction device is designed as a component part of a drum on which a screen drum can be mounted.
  • the central attachment between the two suction openings can preferably be connected to the suction device in a non-adjustable manner. Only the two outer attachments to the fixed central attachment are then designed to be adjustable. The result is an asymmetrical arrangement of the adjustable suction opening in relation to the fluid jets. If the nozzle bars are farther apart, which can depend on the diameter of the drum or the width of the rectangular suction device, among other things, each suction opening can be set symmetrically to the fluid jets of the nozzle bars using two adjustable attachments.
  • the adjustable attachments are preferably designed to adjust the suction opening during ongoing operation.
  • the suction capacity or the difference in negative pressure along the suction device can be adjusted during operation.
  • sensors can be arranged within the suction device, with which the negative pressure or the pressure difference along the longitudinal axis of the suction device can be determined.
  • Actuators can be controlled via a controller, with which the attachments can be set at a distance from one another.
  • figure 1 1 shows a drum 1 according to the prior art which is designed to suck off the water jets 32 of the nozzle bars 30 and at the same time to strengthen and/or perforate and/or structure at least one side of a web 20 made of fibers.
  • a water fluid for example, synthetic fibers can also be solidified by means of hot steam or hot gases.
  • the drum 1 extends over the entire working width of the material web 2 to be processed, which can consist of a fleece made of natural and/or artificial fibers.
  • An internal fixed suction device 2 which is designed as a tube in this embodiment, has a plurality of attachments 3, with the walls 3a of two attachments 3 lying opposite forming a suction opening 4.
  • the suction openings 4 are located opposite the nozzle bars 30 in such a way that the water jets 32 reach the interior of the drum 1 in order to be sucked off from there by means of negative pressure.
  • the attachments 3 and the suction device 2 can be designed in one piece, so that the suction openings 4 are incorporated as a slit in the solid material.
  • the attachments 3 can also be arranged and fastened as separate components on the suction device 2, for example connected to the suction device 2 by means of a weld seam or screws.
  • a sieve drum 5 can be arranged on the attachments 3 and has a large number of openings through which the water can enter the suction openings 4 .
  • the sieve drum 5 can already form a rotating surface for the web of material 20 and structure the web of material 20 by means of its openings. Then the suction device 2 is rotatably mounted and the screen drum 5, which is on the end faces of the drum 1 is stored, rotates around the suction device 2. In this exemplary embodiment, a further sample tray 6 is mounted on the sieve drum 5, which also rotates at the speed that corresponds to the transport speed of the material web 20.
  • the web of material 20 can be consolidated and/or structured and/or perforated by means of the pattern shell 6 , with the water jets 32 pressing the fibers of the web of material 20 into the openings or into the structured surface of the pattern shell 6 .
  • the pattern tray 6 and the sieve drum 5 are preferably arranged at a distance from one another, so that the fibers of the material web 20, which are pressed through or partially into the openings of the pattern tray 6, are not sucked off.
  • the sample shell 6 is also fastened to the end areas of the drum 1 and can be driven there together with the screening drum 5, with the suction device 2 having the suction openings 4 being designed to be stationary.
  • the distance between the sample shell 6 and the sieve drum 5 can be produced over the full working width of the drum 1 by means of spacer elements or a fine sieve fabric.
  • the suction openings 4 extend over the entire working width of the compacting system and correspond to the correspondingly wide or slightly wider nozzle bars 30.
  • the suction openings 4 are designed with a constant cross-section along their longitudinal extent, with a conical, inwardly Suction device 2 increasing opening is already known.
  • FIG 2 also shows the known prior art, in which a web 20 is transported on a circulating perforated belt 7 and is solidified by a nozzle beam 30 by means of water jets 32.
  • water jets 32 instead of jets of water, for example, hot steam can also solidify a spunbonded nonwoven or staple fibers made of synthetic fibers at this position.
  • the water jets 32 are conveyed through the nozzles of a nozzle strip 31 at high pressure, with the nozzle strip 31 being able to vary in size, number and arrangement of the nozzles according to the requirements for solidification and/or structuring and being interchangeable.
  • a suction device 2 is arranged below the circulating belt 7, which discharges the water jets 32.
  • the suction device 2 is designed as a rectangular beam, in which two attachments 3 also form the suction opening 4 with their walls 3a.
  • the suction device 2 can also be designed as a tube.
  • the suction device 2 has a one-sided suction, not shown, which leads to an uneven suction of air over the working width of the material web 20 .
  • the Figures 3a and 3b show a plan view and a perspective detail view of a suction device 2 with a single suction opening 4 shown as an example figure 2 .
  • the suction openings 4 are formed over their longitudinal extent with a to be adjusted to different widths.
  • two opposing attachments 3 are releasably attached to the suction device 2 and designed to variably adjust the distance from one another.
  • the width of the suction opening 4 can thus be adjusted conically along the longitudinal extent of the drum 1 or of the belt 7 .
  • the change in the width of the suction opening is therefore linear, i.e. without steps or jumps in width.
  • the air is usually deflected by about 90° within the suction device 2 and guided on one side of the suction device 2 into a suctioned extraction device (not shown) by means of a suction line 8.
  • the air flows in one direction only.
  • the suction device 2 there are different pressures over the working width, which has the disadvantage that on the one hand the suction power is different, which costs energy, on the other hand the material web 20 is also applied differently to the sample shell 6 or the sieve drum 5 over the working width. or the band 7 is pulled, as a result of which the patterning or structuring is formed to differing degrees over the working width.
  • This relatively small pressure difference with a constantly wide suction opening 4 can be clearly seen in particular with wide material webs 20 over 2.5 m. The finer the structuring or perforation, the clearer the difference can be seen.
  • the pressure difference can be up to 0.2 bar, which is particularly visible with light nonwovens ⁇ 50g/m 2 .
  • the suction opening 4 is set conically so that the suction opening 4 always has the same suction power over the working width.
  • the suction opening 4 On the end face of the suction device 2, on which the suction device with the suction line 8 is arranged, the suction opening 4 is set smaller than on the opposite end face. This setting of the suction opening 4 ensures that the same negative pressure is applied over the working width of the material web 20 so that a uniform suction of the water jets 32 with the entrained air is ensured.
  • FIG. 3c shows a suction device 2 with a suction line 8 on both sides.
  • the suction opening 4 has the greatest width a in the middle and narrows symmetrically or asymmetrically to the position of the fluid jets towards the suction lines with the width a'.
  • the detachable attachment of the attachments 3 on the suction device 2 can be done mechanically by means of removable flanges or staples, not shown.
  • the attachments 3 can also be fastened to adjusting elements which are arranged orthogonally to the suction opening 4 and which can be adjusted by an electric motor, pneumatically or hydraulically transversely to the suction opening 4 .
  • These adjustment elements can be designed, for example, as sliding blocks, which are within a or arranged in the suction device 2 groove, orthogonal to the longitudinal direction of the suction opening 4, are automatically displaceable by means of actuators.
  • the adjustability is sufficient if it is in the millimeter range, which is sufficient over the working width of the compacting plant of, for example, 2.5 m to also use nozzle strips 31 with two parallel rows of nozzles. Even if the embodiment of the Figure 3a and 3b refers to a box-shaped or rectangular suction device 2, the adjustability of the suction opening 4 with comparable components can also be on a tubular suction device 2 according to the embodiment of FIG figure 1 realize.
  • the width of the suction opening 4 along the longitudinal axis of the suction device is realized via the adjustability of at least one attachment 3 .
  • Both attachments 3, which together with their walls 3a form at least the upper part of the suction opening 4, are preferably adjustable relative to one another, so that the width of the suction opening 4 changes symmetrically to the water jets or to the longitudinal axis of the suction device 2.
  • a suction device 2 has at least one suction opening 4, as is exemplified in FIG figure 2 is shown.
  • the suction device 2 regardless of its shape as a rectangular or tubular box or part of a round drum 1, can also have two or more suction openings 4, which can each be assigned to a nozzle bar 30. With two suction openings 4 close together (see figure 1 ) the middle attachment 3 can be permanently connected to the suction drum, i.e. not adjustable.
  • the two outer attachments 3 can then be adjusted relative to the middle attachment 3 and thus change the width of the suction openings asymmetrically to the position of the water jets 32.
  • the adjustable attachments 3 are preferably designed to adjust the width of the suction openings 4 during operation.
  • the suction opening 4 can be designed to be adjustable in width, depending on the design of the suction device, symmetrically or asymmetrically with respect to the position of the fluid jets.
  • the suction power can be adjusted to the working width via the adjustable width of the suction opening 4. This can be done depending on the degree of consolidation and depending on the working width.
  • the evenness of the suction can be adjusted during operation by means of an automatic width setting.
  • the pressure inside the suction device 4 can be determined along its length by means of sensors and the width of the suction opening 4 can be adjusted accordingly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen von Fluiden an einer Einrichtung zur Verfestigung von Fasern in einer Nonwovensanlage, umfassend eine Saugvorrichtung (2) mit mindestens einer Saugöffnung (4), die ausgebildet ist, die Fluidstrahlen eines Düsenbalkens (30) aufzunehmen, wobei die Fluidstrahlen mittels einer Absaugleitung (8) abgeführt werden, wobei die mindestens eine Saugöffnung (4) durch zwei gegenüberliegend angeordnete Aufsätze (3) gebildet wird.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Saugöffnung (4) entlang der Saugvorrichtung (2) in ihrer Breite einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen eines Fluids an einer Einrichtung zur Verfestigung von Fasern in einer Nonwovensanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Die Verfestigung von Fasern zu einem Vlies kann üblicherweise mittels Wasserstrahlen oder heißen Gasen erfolgen, die auf eine Trommel oder auf ein Band auftreffen. Die Trommel ist üblicherweise besaugt und weist im Bereich der auftreffenden Wasser- oder Dampfstrahlen Schlitze oder Öffnungen auf, über die das Vlies durchdringende Wasser oder der Dampf abgesaugt wird. Bei einer Verfestigung auf einem Band ist dieses perforiert, wobei unterhalb des Bandes im Auftreffbereich der Wasser- oder Dampfstrahlen ein separater Absaugkasten angeordnet ist. Beide Ausführungsvarianten sind beispielsweise in der WO2020/120412 offenbart.
  • Von Nachteil ist, dass die Absaugleistung im Saugrohr über die Arbeitsbreite unterschiedlich ist, was bedeutet, dass einerseits zu viel Luft mit den Wasser- oder Dampfstrahlen angesaugt wird, aber auch die Saugleistung auf die Warenbahn über die Arbeitsbreite variiert, wodurch sich feine Strukturierungen über die Arbeitsbreite unterschiedlich stark ausprägen. Insbesondere bei leichten Vliesen wirkt sich das stärker aus, wodurch die Warenbahn unbrauchbar sein kann oder nur von minderer Qualität.
  • Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Absaugvorrichtung dahingehend auszubilden, dass über die Arbeitsbreite eine nahezu gleichmäßige Saugleistung vorliegt.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient zum Absaugen von Fluiden an einer Einrichtung zur Verfestigung von Fasern in einer Nonwovensanlage mittels Wasserstrahlen, heißem Dampf oder heißen Gasen. Die Vorrichtung umfasst eine Saugvorrichtung mit mindestens einer Saugöffnung, die ausgebildet ist, die Wasser- oder Dampf- bzw. Gasstrahlen eines Düsenbalkens aufzunehmen, wobei die Wasser- oder Dampf- bzw. Gasstrahlen (= Fluidstrahlen) mittels einer Absaugleitung abgeführt werden, wobei die mindestens eine Saugöffnung durch zwei gegenüberliegend angeordnete Aufsätze gebildet wird.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Größe der Saugöffnung entlang der Saugvorrichtung in ihrer Breite einstellbar ist. Damit kann der Saugzug oder die auf die Warenbahn wirkende Saugleistung vergleichmäßigt werden, so dass diese gleichmäßiger strukturiert und/oder perforiert und verfestigt wird. Die Saugöffnung kann einseitig oder beidseitig in ihrer Größe eingestellt werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Saugöffnung im Bereich der Stirnseite der Saugvorrichtung, an der die Absaugleitung angeschlossen ist, eine kleinere Breite auf, als an der gegenüberliegenden Stirnseite. Die Breite der Saugöffnung verändert sich dabei linear, so dass entlang der Längsachse der Saugvorrichtung im Innern der annähernd gleiche Unterdruck anliegt.
  • Vorzugsweise ist die Breite der Saugöffnung durch mindestens einen einstellbaren Aufsatz variierbar. Der mindestens eine Aufsatz kann als massive Leiste oder Blechelement ausgebildet sein, deren zur Saugöffnung angeordnete Wandungen die Breite der Saugöffnung bilden. Dabei erstreckt sich der mindestens eine Aufsatz über die Arbeitsbreite vollständig entlang der Saugöffnung. Mit der Variierbarkeit des mindestens einen einstellbaren Aufsatzes zueinander lässt sich die Gleichmäßigkeit der Saugleistung innerhalb der Saugvorrichtung über die Arbeitsbreite bzw. über die Längsachse der Saugvorrichtung einstellen.
  • Vorzugsweise ist die Breite der Saugöffnung symmetrisch oder unsymmetrisch zur Lage der Fluidstrahlen einstellbar ausgebildet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind jeder Saugöffnung zwei einstellbare Aufsätze zugeordnet. Damit lässt sich die Breite der Absaugöffnung symmetrisch zu den Strahlen des Fluids aus Wasser, Dampf oder Gas einstellen.
  • In einer ersten Ausführungsform ist die Saugvorrichtung als rechteckiger Saugkasten oder als Rohrprofil ausgebildet, der unter einem umlaufenden Band einer Anlage zur Wasserstrahlverfestigung angeordnet ist. Statt der Wasserstrahlen können auch andere Fluide wie heißer Dampf oder heiße Gase zur Verfestigung von Spinnvlies oder synthetischen Stapelfasern verwendet werden.
  • In einer zweiten Ausführungsform ist die Saugvorrichtung als Bestandteil einer Trommel ausgebildet, auf die eine Siebtrommel montierbar ist.
  • Weist die Saugvorrichtung zwei Saugöffnungen auf, die eng zueinander angeordnet sind, kann vorzugsweise der mittlere Aufsatz zwischen den beiden Saugöffnungen nicht einstellbar mit der Saugvorrichtung verbunden sein. Nur die beiden äußeren Aufsätze zu dem feststehenden mittleren Aufsatz sind dann einstellbar ausgebildet. Es ergibt sich eine unsymmetrische Anordnung der einstellbaren Saugöffnung zu den Fluidstrahlen. Weisen die Düsenbalken einen größeren Abstand zueinander auf, was unter anderem vom Durchmesser der Trommel oder der Breite der rechteckigen Saugvorrichtung abhängig sein kann, kann jede Saugöffnung mittels zwei einstellbarer Aufsätze symmetrisch zu den Fluidstrahlen der Düsenbalken eingestellt werden.
  • Vorzugsweise sind die einstellbaren Aufsätze ausgebildet, die Saugöffnung während des laufenden Betriebes zu verstellen. Damit kann in Abhängigkeit des Wasser- oder Dampf- bzw. Gasdruckes oder des zu verarbeitenden Vlieses (Vliesdicke bzw. Gewicht) die Saugleistung bzw. die Differenz des Unterdruckes entlang der Saugvorrichtung im laufenden Betrieb angepasst werden. Hierzu können innerhalb der Saugvorrichtung Sensoren angeordnet sein, mit denen der Unterdruck oder die Druckdifferenz entlang der Längsachse der Saugvorrichtung ermittelbar ist. Über eine Steuerung können Aktoren angesteuert werden, mit denen die Aufsätze im Abstand zueinander eingestellt werden.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
  • Es zeigen:
  • Figur 1
    eine Schnittdarstellung durch eine Trommel einer Wasserstrahlverfestigung nach dem Stand der Technik;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung auf eine Wasserstrahlverfestigungsanlage mit einem umlaufenden Band;
    Figur 3a
    eine Draufsicht auf eine Saugöffnung des Saugvorrichtung;
    Figur 3b
    eine perspektivische Darstellung der Saugvorrichtung
    Figur 3c
    eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Saugvorrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine Trommel 1 nach dem Stand der Technik, die ausgebildet ist, die Wasserstrahlen 32 der Düsenbalken 30 abzusaugen und gleichzeitig zumindest eine Seite einer Warenbahn 20 aus Fasern zu verfestigen und/oder zu perforieren und/oder zu strukturieren. Statt eines Fluids aus Wasser können beispielsweise auch synthetische Fasern mittels heißem Dampf oder heißen Gasen verfestigt werden. Die Trommel 1 erstreckt sich über die gesamte Arbeitsbreite der zu bearbeitenden Warenbahn 2, die als ein Vlies aus natürlichen und/oder künstlichen Fasern bestehen kann. Eine innere feststehende Saugvorrichtung 2, die in diesem Ausführungsbeispiel als Rohr ausgebildet ist, weist mehrere Aufsätze 3 auf, wobei die Wandungen 3a von zwei gegenüber liegenden Aufsätzen 3 eine Saugöffnung 4 bilden. Die Saugöffnungen 4 liegen den Düsenbalken 30 so gegenüber, dass die Wasserstrahlen 32 in das Innere der Trommel 1 gelangen, um von dort mittels Unterdruck abgesaugt zu werden. Die Aufsätze 3 und die Saugvorrichtung 2 können einstückig ausgebildet sein, so dass die Saugöffnungen 4 als Schlitz in das Vollmaterial eingearbeitet sind. Die Aufsätze 3 können aber auch als eigene Bauteile auf der Saugvorrichtung 2 angeordnet und befestigt sein, beispielsweise mittels Schweißnaht oder Schrauben mit der Saugvorrichtung 2 verbunden sein. Auf den Aufsätzen 3 kann eine Siebtrommel 5 angeordnet sein, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, durch die das Wasser in die Saugöffnungen 4 eintreten kann. Je nach Ausführungsform kann die Siebtrommel 5 bereits eine rotierende Oberfläche für die Warenbahn 20 bilden, und mittels ihrer Öffnungen die Warenbahn 20 strukturieren. Dann ist die Saugvorrichtung 2 drehfest montiert und die Siebtrommel 5, die an den Stirnseiten der Trommel 1 gelagert wird, dreht sich um die Saugvorrichtung 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Siebtrommel 5 eine weitere Musterschale 6 aufgezogen, die sich ebenfalls mit der Geschwindigkeit dreht, die der Transportgeschwindigkeit der Warenbahn 20 entspricht. Mittels der Musterschale 6 kann die Warenbahn 20 verfestigt und/oder strukturiert und/oder perforiert werden, wobei die Wasserstrahlen 32 die Fasern der Warenbahn 20 in die Öffnungen oder in die strukturierte Oberfläche der Musterschale 6 drücken. Vorzugsweise sind die Musterschale 6 und die Siebtrommel 5 mit Abstand zueinander angeordnet, so dass die Faser der Warenbahn 20, die durch bzw. teilweise in die Öffnungen der Musterschale 6 gedrückt werden, nicht abgesaugt werden. Auch die Musterschale 6 ist an den stirnseitigen Bereichen der Trommel 1 befestigt und kann dort zusammen mit der Siebtrommel 5 angetrieben werden, wobei die Saugvorrichtung 2 mit den Saugöffnungen 4 feststehend ausgebildet ist. Der Abstand zwischen der Musterschale 6 und der Siebtrommel 5 kann über die volle Arbeitsbreite der Trommel 1 mittels Distanzelementen oder durch ein feines Siebgewebe hergestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Saugöffnungen 4 über die komplette Arbeitsbreite der Verfestigungsanlage und korrespondieren mit den entsprechen gleich breiten oder etwas breiteren Düsenbalken 30. Die Saugöffnungen 4 sind in diesem Beispiel entlang ihrer Längserstreckung mit einem konstanten Querschnitt ausgebildet, wobei eine konische, nach innen zur Saugvorrichtung 2 größer werdende Öffnung bereits bekannt ist.
  • Figur 2 zeigt ebenfalls den bekannten Stand der Technik, bei dem eine Warenbahn 20 auf einem umlaufenden perforierten Band 7 transportiert wird und durch einen Düsenbalken 30 mittels Wasserstrahlen 32 verfestigt wird. Statt Wasserstrahlen können beispielsweise auch heißer Dampf ein Spinnvlies oder Stapelfasern aus synthetischen Fasern an dieser Position verfestigen. Hier ist erkennbar, dass die Wasserstrahlen 32 durch die Düsen eines Düsenstreifens 31 mit Hochdruck gefördert werden, wobei der Düsenstreifen 31 entsprechend den Anforderungen zur Verfestigung und/oder Strukturierung in der Größe, Anzahl und Anordnung der Düsen variieren kann und austauschbar ist. Im Auftreffbereich der Wasserstrahlen 32 auf die Warenbahn 20 ist unterhalb des umlaufenden Bandes 7 eine Saugvorrichtung 2 angeordnet, die die Wasserstrahlen 32 abführt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Saugvorrichtung 2 als rechteckiger Balken ausgebildet, bei dem ebenfalls zwei Aufsätze 3 mit ihren Wandungen 3a die Saugöffnung 4 bilden. Alternativ kann die Saugvorrichtung 2 auch als Rohr ausgebildet sein. Auch bei dieser Ausführungsform weist die Saugvorrichtung 2 eine nicht dargestellte einseitige Absaugung auf, die über die Arbeitsbreite der Warenbahn 20 zu einem ungleichmäßigen Ansaugen von Luft führt.
  • Die Figuren 3a und 3b zeigen eine Draufsicht und eine perspektivische Detaildarstellung einer Saugvorrichtung 2 mit einer einzigen exemplarisch dargestellten Saugöffnung 4 nach Figur 2. Erfindungsgemäß sind die Saugöffnungen 4 ausgebildet, über ihre Längserstreckung mit einer unterschiedlichen Breite eingestellt zu werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei sich gegenüberliegende Aufsätze 3 auf der Saugvorrichtung 2 lösbar befestigt und ausgebildet, den Abstand zueinander variabel einzustellen. Die Saugöffnung 4 kann damit entlang der Längserstreckung der Trommel 1 oder des Bandes 7 konisch in ihrer Breite eingestellt werden. Die Änderung der Breite der Saugöffnung erfolgt damit linear, also ohne Absätze oder Sprünge in der Breite. Damit weist die Saugöffnung 4 an einer Stirnseite der Saugvorrichtung 2 eine andere Breite (= Abstand der Absätze a) auf, als an der anderen Stirnseite der Saugvorrichtung 2 mit dem Abstand à der Aufsätze 3. Mit den Wasserstrahlen 32 der Düsenbalken 30 strömt gleichzeitig Luft in die Saugöffnung 4. Hier wird die Luft in der Regel innerhalb der Saugvorrichtung 2 um ca. 90° umgelenkt und an einer Seite der Saugvorrichtung 2 in eine nicht dargestellte besaugte Abzugsvorrichtung mittels Absaugleitung 8 geleitet. In der Saugvorrichtung 2 strömt die Luft also nur in eine Richtung. In der Saugvorrichtung 2 herrschen also über die Arbeitsbreite unterschiedliche Drücke, was den Nachteil hat, dass zum Einen die Absaugleistung unterschiedlich ist, was Energie kostet, zum Anderen auch die Warenbahn 20 über die Arbeitsbreite unterschiedlich stark auf die Musterschale 6, oder die Siebtrommel 5, oder das Band 7 gezogen wird, wodurch die Bemusterung oder Strukturierung über die Arbeitsbreite unterschiedlich stark ausgebildet ist. Dieser relativ kleine Druckunterschied bei einer konstant breiten Saugöffnung 4 ist insbesondere bei breiten Warenbahnen 20 über 2,5 m deutlich zu erkennen. Je feiner die Strukturierung oder Perforierung ausgebildet ist, desto deutlicher ist der Unterschied zu erkennen. Der Druckunterschied kann bis zu 0,2 bar betragen, was insbesondere bei leichten Vliesen < 50g/m2 gut sichtbar ist. Damit an der Saugöffnung 4 über die Arbeitsbreite immer die gleiche Saugleistung anliegt, wird dieser konisch eingestellt. An der Stirnseite der Saugvorrichtung 2, an der die Absaugvorrichtung mit der Absaugleitung 8 angeordnet ist, wird die Saugöffnung 4 kleiner eingestellt, als an der gegenüberliegenden Stirnseite. Über diese Einstellung der Saugöffnung 4 wird erreicht, dass über die Arbeitsbreite der Warenbahn 20 überall der gleiche Unterdruck anliegt, so dass eine gleichmäßige Absaugung der Wasserstrahlen 32 mit der mitgeführten Luft gewährleistet ist.
  • Das Ausführungsbeispiel der Figur 3c zeigt eine Saugvorrichtung 2 mit einer beidseitigen Absaugleitung 8. Die Saugöffnung 4 weist in der Mitte die größte Breite a auf, und verengt sich symmetrisch oder unsymmetrisch zur Lage der Fluidstrahlen hin zu den Absaugleitungen mit der Breite a'.
  • Die lösbare Befestigung der Aufsätze 3 auf der Saugvorrichtung 2 kann mechanisch mittels nicht dargestellter demontierbarer Flansche oder Krampen erfolgen. Die Aufsätze 3 können aber auch an orthogonal zur Saugöffnung 4 angeordneten Einstellelementen befestigt sein, die quer zur Saugöffnung 4 elektromotorisch, pneumatisch oder hydraulisch einstellbar sind. Diese Einstellelemente können beispielsweise als Nutensteine ausgebildet sein, die innerhalb einer an oder in der Saugvorrichtung 2 angeordneten Nut, orthogonal zur Längsrichtung der Saugöffnung 4, mittels Aktoren automatisch verschiebbar sind. Die Einstellbarkeit ist ausreichend, wenn sich diese im Millimeterbereich bewegt, was über die Arbeitsbreite der Verfestigungsanlage von beispielsweise 2,5 m ausreichend ist, um auch Düsenstreifen 31 mit zwei parallelen Düsenreihen zu verwenden. Auch wenn sich das Ausführungsbeispiel der Figur 3a und 3b auf eine kastenförmige oder rechteckige Absaugvorrichtung 2 bezieht, lässt sich die Einstellbarkeit der Saugöffnung 4 mit vergleichbaren Bauteilen ebenfalls an einer rohrförmigen Absaugvorrichtung 2 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 realisieren. Die Breite der Saugöffnung 4 entlang der Längsachse der Saugvorrichtung wird über die Einstellbarkeit von mindestens einem Aufsatz 3 realisiert. Vorzugsweise sind beide Aufsätze 3, die zusammen mit ihren Wandungen 3a zumindest den oberen Teil der Saugöffnung 4 bilden, zueinander einstellbar, so dass sich die Saugöffnung 4 in ihrer Breite symmetrisch zu den Wasserstrahlen bzw. zur Längsachse der Saugvorrichtung 2 ändert. Vorzugsweise weist eine Saugvorrichtung 2 mindestens eine Saugöffnung 4 auf, wie dies beispielhaft an der Figur 2 dargestellt ist. Die Saugvorrichtung 2, unabhängig von ihrer Form als rechteckiger oder rohrförmiger Kasten oder Bestandteil einer runden Trommel 1, kann auch zwei oder mehr Saugöffnungen 4 aufweisen, die jeweils einem Düsenbalken 30 zugeordnet sein können. Bei zwei eng nebeneinander liegenden Saugöffnungen 4 (siehe Figur 1) kann der mittlere Aufsatz 3 fest mit der Saugtrommel verbunden sein, also nicht einstellbar. Die beiden äußeren Aufsätze 3 sind dann zum mittleren Aufsatz 3 einstellbar und verändern damit die Saugöffnungen in ihrer Breite unsymmetrisch zur Lage der Wasserstrahlen 32. Vorzugsweise sind die einstellbaren Aufsätze 3 ausgebildet, die Saugöffnungen 4 während des Betriebes in ihrer Breite zu verstellen.
  • Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Saugöffnung 4 je nach Bauart der Saugvorrichtung symmetrisch oder unsymmetrisch zur Lage der Fluidstrahlen in der Breite einstellbar ausgebildet sein.
  • Je nach Anlagenkonfiguration, bei der die Fasern der Warenbahn mittels Wasserstrahlen mit 40 bis 80 bar, 250 bar, 320 bar oder 400 bar verfestigt werden, kann über die einstellbare Breite der Saugöffnung 4 die Saugleistung an die Arbeitsbreite eingestellt werden. Dies kann in Abhängigkeit der Verfestigungsstärke erfolgen und in Abhängigkeit der Arbeitsbreite. Mittels einer automatischen Breiteneinstellung kann die Gleichmäßigkeit der Absaugung während des Betriebes angepasst werden. Dabei kann der Druck im Innern der Saugvorrichtung 4 entlang ihrer Längserstreckung mittels Sensoren ermittelt und die Breite der Saugöffnung 4 entsprechend eingestellt werden.
  • Bezugszeichen
  • 1
    Trommel
    2
    Saugvorrichtung
    3
    Aufsatz
    3a
    Wandung
    4
    Saugöffnung
    5
    Siebtrommel
    6
    Musterschale
    7
    Band
    8
    Absaugleitung
    20
    Warenbahn
    30
    Düsenbalken
    31
    Düsenstreifen
    32
    Wasserstrahl
    a, à
    Abstand

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Absaugen von Fluiden an einer Einrichtung zur Verfestigung von Fasern in einer Nonwovensanlage, umfassend eine Saugvorrichtung (2) mit mindestens einer Saugöffnung (4), die ausgebildet ist, die Fluidstrahlen eines Düsenbalkens (30) aufzunehmen, wobei die Fluidstrahlen mittels einer Absaugleitung (8) abgeführt werden, wobei die mindestens eine Saugöffnung (4) durch zwei gegenüberliegend angeordnete Aufsätze (3) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Saugöffnung (4) entlang der Saugvorrichtung (2) in ihrer Breite einstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung (4) im Bereich der Stirnseite der Saugvorrichtung (2), an der die Absaugleitung (8) angeschlossen ist, eine kleinere Breite aufweist, als an der gegenüberliegenden Stirnseite.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Saugöffnung (4) durch einstellbare Aufsätze (3) variierbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Saugöffnung (4) symmetrisch oder unsymmetrisch zur Lage der Fluidstrahlen einstellbar ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Saugöffnung (4) ein oder zwei einstellbare Aufsätze (3) zugeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugvorrichtung (2) als rechteckiger oder rohrförmiger Saugkasten ausgebildet ist, der unter einem umlaufenden Band (7) einer Anlage zur Verfestigung von Fasern angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugvorrichtung (2) Bestandteil einer Trommel (1) ist, auf die eine Siebtrommel (5) montierbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugvorrichtung (2) zwei Saugöffnungen (4) aufweist, wobei der mittlere Aufsatz (3) zwischen den beiden Saugöffnungen (4) nicht einstellbar mit der Saugvorrichtung (2) verbunden ist, und nur die beiden äußeren Aufsätze (3) zu dem feststehenden mittleren Aufsatz (3) einstellbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbaren Aufsätze (3) ausgebildet sind, die Saugöffnung (4) während des laufenden Betriebes zu verstellen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Saugöffnung (4) in Abhängigkeit des Druckes der Fluidstrahlen (32) einstellbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenbalken (30) ausgebildet ist, Fluidstrahlen in Form von Wasser, heißes Gas oder Wasserdampf auf die Fasern zu fördern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0853156A2 (de) * 1997-01-09 1998-07-15 Brückner Apparatebau GmbH Absaugvorrichtung und Vorrichtung zur Behandlung von textilen Flächengebilden
WO2001079598A2 (de) * 2000-04-17 2001-10-25 Firma Fleissner Gmbh & Co. Maschinenfabrik Absaugeinrichtung an einer textilmaschine wie insbesondere wasservernadelungseinrichtung
WO2020120412A1 (de) 2018-12-14 2020-06-18 Autefa Solutions Germany Gmbh Strahlsaugkasten und strahlsaugverfahren

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