JP2592442B2 - 繊維からウエブを製造する装置 - Google Patents

繊維からウエブを製造する装置

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JP2592442B2 JP60074534A JP7453485A JP2592442B2 JP 2592442 B2 JP2592442 B2 JP 2592442B2 JP 60074534 A JP60074534 A JP 60074534A JP 7453485 A JP7453485 A JP 7453485A JP 2592442 B2 JP2592442 B2 JP 2592442B2
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  • Textile Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は複数の短繊維で構成された不織布ウエブの製
造方法と装置に関する。より詳しくは本発明はランダム
配列の複数の短繊維から成る繊維群から複数の短繊維が
配列されている凝集性ウエブ（マットともいう）を製造
する方法と装置に関する。
＜従来の技術＞ 紡績糸紡出用に用意されるマット、あるいはそのまゝ
でフィルタ、おしめ、絶縁材料に用いられるタイプのマ
ットは通常は綿繊維等の短繊維から作られる。これら短
繊維は平面視でその長辺が形成されることになるウエブ
の幅方向に平行である矩形状の断面形状を有し、且つ垂
直方向に延びる繊維供給空間を内蔵する供給ダクトの中
にその上端部からアトランダムに入れられ、供給ダクト
内で繊維は分散されてリボン形状のウエブとして落下す
る。ウエブは供給ダクトの下端部で通常は２本の供給ロ
ーラの間を通過して形成ダクトの上端部に入る。この形
成ダクトも前記供給ダクトと同様の形状であって、平面
視でその長辺がウエブの幅方向に平行である矩形状の断
面形状を有し、且つ垂直方向に延びるウエブ進行空間を
有する。
供給ダクト内には通常バッフル板が設置されており、
このバッフル板が複数の短繊維を供給ダクトの全幅にわ
たって均一に分布させるのに役立つ。ここでいう全幅と
はウエブの長手方向に垂直方向、すなわち幅方向での最
大値をいう。全幅にわたって短繊維を均一に分布させる
ことによってウエブの厚さを均一にすることができる。
この場合の厚さとはワークピース、すなわち製造中のウ
エブの長手方向と幅方向の両方に直交する方向で測定さ
れた値である。
前述の装置では供給ローラが部分的に詰まったりする
等のワークピースの厚さに影響する異常な現象を補償す
るのに不適当である。又ワークピースにおけるある欠点
を補償するために、バッフル板を調節して再配置したと
しても、通常ワークピース上に長手方向の溝あるいは畝
を生ずるといった別の問題を生ずることになる。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明の目的は短繊維からウエブを作るための改良し
た方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は前述の公知の技術における欠点を
克服し、変動する作業条件下においてさえも均一な厚さ
を有するウエブを作ることができる、短繊維からウエブ
を作る方法及び装置を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明による短繊維ウエブ製造装置は上端部、開放下
端部および有孔側壁とを含んで構成され、平面視でその
長辺が形成されることになるウエブの幅方向に平行であ
る矩形状の断面形状を有し、且つ垂直方向に延びる繊維
供給空間を内蔵する供給ダクトを有する。複数の短繊維
は短繊維がリボン状のウエブとして前記供給ダクト中を
下降するように、前記供給ダクトの上端部に供給され
る。前記供給ダクトからウエブを受取る上端部、下端部
および有孔側壁を含んで構成され、平面視でその長辺が
ウエブの幅方向に平行である矩形状の断面形状を有し、
且つ垂直方向に延びるウエブ進行方向を内蔵する形成ダ
クトを前記供給ダクトの下方に配置する。空気が両方の
ダクトの中に流された上で有孔側壁に通されてウエブを
形づくりすると共に、ウエブをそれぞれのダクトの下端
部に進める。複数のローラがウエブを形成ダクトから引
出すために形成ダクトの下端部に設けられる。形成ダク
トの下端部から下流のウエブに沿ってウエブの幅方向に
間隔をあけて配置された複数の感知位置において、１個
以上のセンサを用いてウエブの厚さを測定する。それぞ
れ独立に作動可能な複数の流調節手段は、供給ダクト及
び形成ダクトの少くとも一方における空気流を、供給ダ
クトから形成ダクトにかけて進行するウエブの通路を前
記感知位置に対応してウエブの幅方向に沿って区分した
それぞれの位置において変更することができる。コント
ローラが、検出された厚さに基づいて空気流を変えるた
めに、前記厚さ測定手段（検出手段）と前記流調節手段
との間に連結される。
このようなシステムを用いることによって、短繊維供
給についての変化する環境に応じてウエブの自動的且つ
監視を要しない調節を達成することが可能となる。例え
供給ダクト又は形成ダクトの何れか片方が一時的に部分
的に閉鎖されたとしても、閉鎖によって生ずる薄い点を
補償するために空気流は調節され、この調節作業によっ
てダクトの閉鎖状態は事実上解消する。厚さについての
僅かな変動さえ比較的容易に補償することができ、その
結果生成される製品を完全に均一にする。
流れの調節は形成ダクト中で本発明の特徴とする構成
によって実施される。前記供給ダクト又は形成ダクトの
側壁にウエブの幅方向に延びる有孔窓を設け、前記ダク
トに前記窓のそれぞれの位置にかぶさる位置と前記窓か
ら完全に離れる位置との間で移動可能である孔の明いて
いないスライダが設けられている。コントローラは前記
それぞれの位置との間に複数のスライダを移動するため
のそれぞれのリニヤすなわち線状に作動するアクチュエ
ータを含む。
本発明の検出装置は形成ダクトの下端部の下流のウエ
ブを横切って間隔をあけて配置されウエブに作用可能な
複数のセンサを含むことができる。又形成ダクトの下端
部の下流の複数の個別感知ステーションを通ってウエブ
を横切って移動可能な１個のセンサを用いることが可能
である。ウエブに係合可能な適当なフラップを用いて供
給ダクトの下端部においてウエブ厚さを検出してもよ
い。
通常検出手段は形成ダクトの下端部から比較的離れた
位置に設ける。しかし検出手段を形成ダクトの下端部に
直ぐ近接させて設けることも勿論可能である。形成ダク
トから出てくるウエブ用のカーディング装置が形成ダク
トの下端部の下流に配置されている装置では、前記検出
装置はカーディング装置の下流に配置する。
ダクトから出し入れ可能に複数の流妨害機素が流調節
手段として設けられている側壁を１つのダクトに設ける
ことも本発明の範囲内である。これらの流妨害機素は１
つのダクトの中に突出する位置と１つのダクトを相対的
に開けておく位置との間でウエブに対して垂直方向に移
動可能である。加えてこれら流妨害機素の少くとも一部
分を膨張可能な機素にすることができ、この場合はコン
トローラに流妨害機素を膨張させる手段を設けて、１つ
のダクトの中に妨害機素を突出させる。
本発明による他の装置において、形成ダクトの上端部
に全幅にわたるスロットを設け、そのソロットから形成
ダクトの中へ全幅にわたって空気流を吹き降らす手段を
設ける。この場合には複数の流妨害機素をスロットに対
して移動可能にすることによってスロットからの排出す
る空気流を変えることができる。
＜実施例＞ 前記およびその他の特徴および利点は下記の説明によ
ってより容易に明らかにされる。下記の本発明の一実施
例を参照して記載された特徴は他の開示されてない実施
態様に対しても適用することができることは明らかであ
る。
第１図および第３図に示すように、上方が開口し、平
面視でその長辺が形成されることになるウエブ10の幅方
向に平行である矩形状の断面形状を有し、且つ垂直方向
に延びる繊維供給空間を内蔵する供給ダクト２の上端部
に、供給導管１が短繊維を供給し、供給ダクト２の下端
には小径の一対のフィードローラ３が設けられ、フィー
ドローラ３の下流には大径のピンタイプのフィードロー
ラ４が配置されている。ローラ3,4は短繊維を同様に矩
形断面を有して水平に細長く、且つ垂直方向に延びるウ
エブ進行空間を内蔵する形成ダクト７の上端部に向けて
移す。形成ダクト７はその上端部に全幅にわたって延び
る下向きのスロット６を有すると共に空気が容易に通過
することができる有孔の側壁８を有する。水平に細長い
加圧空気室５の上端部には加圧空気用の複数の空気供給
パイプ5aが連結され、加圧空気室５はそのスロットにお
いて開口して水平に細長い下向きの空気流を作る。空気
はダクト２の下方出口端部を越えて吹出し、ダクト２の
下方出口端部から出てくる繊維をダクト７に運び込む。
逆のこのダクト７の下端部には２本以上の引出しローラ
９が設けられ、その引出しローラ９からフェルト状に押
えられたウエブ10が出されて公知のようにカーディング
ロール20に通される。このようにして作られた製品はル
ーズな不織布状の詰物10aであり、この詰物は直接絶縁
材料、おしめ綿、濾布材料等に用いることができるかあ
るいは紡績して糸に作ることができる。
本発明によればマイクロコンピュータタイプのコント
ローラ14を利用して複数のローラ９の下流のウエブ10の
厚さを検出する。これは第１図に示すように２種類の方
法で行うことができる。すなわちレール状の板15が複数
のローラ９の下流のウエブ10を横切って10cmから20cmの
間隔で配置された８個の厚さセンサ16を支承する。これ
らセンサを入力導線17でコントローラ14に連結する。こ
れとは別に、カーディング装置20の直ぐ下流の位置に、
８箇所の測定ステーションを有するウエブの幅方向に延
びるビームを配し、そのビームの上に１個のセンサ19を
移動可能に設けても良い。もちろん測定箇所の数は図示
された８個よりも大きくも小さくもできる。
形成ダクト７の有孔壁８も又ウエブの幅方向に８個の
区域に小分けされ、それぞれの区域にはコントローラ14
に導線13を介して連結されたそれぞれのソレノイド式ア
クチュエータ12によって作動されるスライダ11をシャッ
タとして設ける。これらのアクチュエータ12は壁８のそ
れぞれの区域において空気の流出を完全に遮断するため
にそれぞれのスライダ11を位置決めすることができると
共に、それぞれの区域をスライダが少しもカバーしない
ように最大の開口を作る迄スライダを開けることができ
る。壁８の複数の区域の１個がスライダで塞がれた時、
すなわちかぶされた時には塞がれた区域に直接対応する
形成ダクト７内での下方空気流は対応して制限され、１
個のスライダが開かれた時にも同様に他の区域に影響す
る。
第４図に示すように、供給ダクト２の側壁2aにも又複
数の孔を設け、導線13を経てコントローラ14に連結され
たアクチュエータ12aによってコントロールされた複数
のスライダ11aをシャッタとして複数の孔に対して設け
ることができる。これら複数のスライダ11aはダクト２
内の空気流を変えるために個別のコントロールすること
ができる。
１個のセンサ19あるいは複数のセンサ16が入力端で用
いられ、アクチュエータ12又はアクチュエータ12aが出
力端で用いられた時に、コントローラ14は８個の区域に
対するそれぞれの実際の厚さの測定値の信号をそれぞれ
の位置における設定信号と比較するか、あるいは単純に
８個全ての信号の平均値を設定信号と比較するかして、
必要とされる厚さの増減を行うために複数のスライダ11
又は複数のスライダ11aによって構成されているコント
ロール用の機素を単独に移動する。
第３図にはコントロール用の機素としてダクト７の後
壁7aに複数の流妨害機素21が設けられている他の実施例
が示される。流妨害機素21はダクト７の長手方向を横切
る水平方向で側壁８に接近又は離反するように移動する
ことができる。それぞれのアクチュエータ22は複数のセ
ンサ16のそれぞれの区域に対応するそれぞれの流妨害機
素21に連結され、その結果アクチュエータは流妨害機素
21を出し入れしてダクト７のそれぞれの区域の流れ断面
積を多様に制限することができる。これらの流妨害機素
21の前面21aを弾性材料で作ることができ、且つアクチ
ュエータ22をニューマチック式にしても良い。その結果
妨害機素21自体の移動に加えて、あるいはその代りにこ
れらの面21aが後方からダクト７の中に膨むように膨張
させ、それによって流れを制限することができる。この
装置における流関係は、流妨害機素21をダクト７の孔明
き側に設けることによって逆にすることができる。
又第３図の加圧空気室５にはスロット６の上方で、第
１図で示す複数のセンサ16あるいは複数の感知ステーシ
ョン18aに対応する区域に入ってくる空気を調節するた
めにそれぞれのアクチュエータ24によって移動可能な複
数の楔状形状の流妨害機素23を設けてもよい。この区域
における空気流を変えるために、隣接して一列に配置さ
れた複数の舌状フラップ（図示せず）を加圧空気室５の
スロット６を形成するための壁面6aに対して設けても良
く、それぞれの舌状フラップは下流で検出される厚さに
基づいて個別にコントロールされる。
第５図において、有孔側壁８に設けた複数の孔28を詳
細に示す。この場合に、複数のスライダ29にも孔28と同
じ孔30が形成されており、これらの孔30を孔28と完全に
揃えるように移動すれば空気の流れを最大にすることが
でき、一方孔30を孔28に対してずらせばそれぞれの区域
を通って流れる流れを制限又は停止することができる。
したがってこのようなスライダ29を第１図および第２図
に示すスライダ11又は第４図に示すスライダ11aの代り
に用いることができる。このようなスライダ29の利点は
孔の直径に等しい非常に短いストロークで、完全に開い
た位置から完全に閉じた位置にスライダ29を動かすこと
ができることにある。
第６図に示した装置では第３図で示す一対のローラ３
の代りに、それぞれの感知区域を規定する複数の間隙規
定感知機素26とその機素26と協働するローラ25を用い
る。これらの感知機素26は舌状形状に作られており、ス
ロット２の長手方向に平行な軸線を中心として回動可能
であり、図示の如く位置検出器27を用いてことによって
供給ダクト２から排出されるウエブの厚さを検出するこ
とができる。
前述のように本発明の方法と装置によって、非常に均
一な厚さ、特に長手方向の垂直方向で非常に均一な厚さ
を有する生産物を作ることが可能である。装置内のどこ
かで繊維の一時的な詰りのような生産工程における一時
的な問題も自動的に調節されて解消される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の一部省略斜視図であり、第
２図は第１図の一部を詳細に示す拡大斜視図であり、第
３図は本発明による他の装置を詳細に示す第２図と同様
な拡大斜視図であり、第４図は第１図の装置の変形例を
詳細に示す斜視図であり、第５図は本発明によるさらに
他の装置を詳細に示す拡大斜視図であり、第６図は本発
明によるさらに他の装置を詳細に示す部分断面斜視図で
ある。 １……供給導管、２……供給ダクト、 3,4……フィードローラ、５……加圧空気室、 ６……スロット、７……形成ダクト、 ８……有孔側壁、９……引出しローラ、 10……ウエブ、11,11a,29……スライダ、 12,12a,22……アクチュエータ、14……コントローラ、 16,19……厚さセンサ、18a……感知ステーション、 21,23……流妨害機素、26……感知機素、 28,30……孔。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上端部、開放下端部および有孔側壁を含ん
    で構成され、平面視でその長辺が形成されることになる
    ウエブの幅方向に平行である矩形状の断面形状を有し、
    且つ垂直方向に延びる繊維供給空間を内蔵する供給ダク
    トと； 複数の短繊維を前記供給ダクトの上端部に供給し、それ
    によって短繊維がリボン状のウエブとして前記供給ダク
    ト中を下降するようにする手段と； 前記供給ダクトからウエブを受取る上端部、下端部およ
    び有孔側壁を含んで構成され、平面視でその長辺がウエ
    ブの幅方向に平行である矩形状の断面形状を有し、且つ
    垂直方向に延びるウエブ進行空間を内蔵する形成ダクト
    と； 前記供給ダクトおよび前記形成ダクトとそれぞれのダク
    トの有孔側壁を通して空気を流してウエブを形成すると
    共に該ウエブをそれぞれのダクトの下端部に進める手段
    と； 前記形成ダクトの下端部で形成ダクトからウエブを引出
    す手段と； 前記形成ダクトの下端部から下流のウエブに沿ってウエ
    ブの幅方向に間隔をあけて配置された複数の感知位置に
    おいてウエブの厚さを測定して検出するための手段と； 前記供給ダクト及び前記形成ダクトの少くとも一方にお
    いて、供給ダクトから形成ダクトにかけて進行するウエ
    ブの通路を前記複数の感知位置に対応してウエブの幅方
    向に沿って区分したそれぞれの位置に設けた、空気流を
    変えるそれぞれ独立に作動可能な複数の流調整手段と； 前記検出手段と前記調節手段との間に連結されて、検知
    された厚さに基づいて空気流を変えるコントロール手段
    とを含んで成る短繊維からウエブを製造する装置。
  2. 【請求項２】前記流調節手段が前記形成ダクト上に設け
    られている特許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. 【請求項３】前記供給ダクト又は前記形成ダクトの有孔
    側壁がウエブの幅方向に延びる有孔窓を有し、前記ダク
    トには孔の明いていない複数のスライドがウエブの幅方
    向に沿って分割して設けられ、該複数のスライドは有孔
    窓にかぶさる位置と有孔窓から完全に離れる位置との間
    で個別に移動可能であり、前記コントロール手段が前記
    それぞれのスライドを前記有孔窓にかぶさる位置と前記
    有孔窓から完全に離れる位置間で線状に移動されるアク
    チュエータを含んで成る特許請求の範囲第１項記載の装
    置。
  4. 【請求項４】前記検出手段がウエブの幅方向に間隔をあ
    けて配置され、且つ前記形式ダクトの下端部から下流の
    ウエブに作動可能な複数のセンサを含む特許請求の範囲
    第１項記載の装置。
  5. 【請求項５】前記検出手段が前記形成ダクトの下端部か
    ら下流の複数の個々の感知ステーションを通ってウエブ
    を幅方向に横切って移動可能な１個のセンサを含む特許
    請求の範囲第１項記載の装置。
  6. 【請求項６】前記検出手段が前記形成ダクトの下端部か
    ら離れて設けられている特許請求の範囲第１項記載の装
    置。
  7. 【請求項７】前記検出手段が前記形成ダクトの下端部に
    直ぐ近接して設けられている特許請求の範囲第１項記載
    の装置。
  8. 【請求項８】前記形成ダクトの下端部から下流に配置さ
    れ、形成ダクトから出てくるウエブをカーディングする
    手段を含んで成り、前記検出手段がカーディング手段か
    ら下流に配置されている特許請求の範囲第１項記載の装
    置。
  9. 【請求項９】前記供給ダクト又は形成ダクトが複数の妨
    害機素が設けられた側壁を有し、該複数の妨害機素は前
    記ダクト内に出入りすることができるように移動可能
    で、それによって前記流調節手段を構成している特許請
    求の範囲第１項記載の装置。
  10. 【請求項１０】前記複数の妨害機素がダクト内に突出す
    る位置とダクトを相対的に空けておく位置との間でウエ
    ブに対して垂直に移動可能である特許請求の範囲第９項
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記妨害機素が少くとも部分的に膨張可
    能であり、前記コントロール手段が前記妨害機素をふく
    らますための手段を含み、それによって妨害機素をダク
    ト内に突出させる特許請求の範囲第10項記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記形成ダクトの上端部に全幅にわたる
    スロットが設けられ、前記スロットから形成ダクトの中
    に全幅にわたる空気流を吹き降す手段を含んで成り、前
    記流調節手段がスロットと協働して設けられてスロット
    からの流れを変えるために移動可能である特許請求の範
    囲第１項記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記供給ダクト内の横方向に間隔をあけ
    て配置された複数の位置でのウエブ厚さを検出するため
    の感知手段が前記コントロール手段に連結されて設けら
    れている特許請求の範囲第１項記載の装置。
  14. 【請求項１４】上端部、開放下端部および有孔側壁を含
    んで構成され、平面視でその長辺が形成されることにな
    るウエブの幅方向に平行である矩形状の断面形状を有
    し、且つ垂直方向に延びる繊維供給空間を内蔵する供給
    ダクトと； 前記供給ダクトからウエブを受取る上端部、下端部およ
    び有孔側壁を含んで構成され、平面視でその長辺がウエ
    ブの幅方向に平行である矩形状の断面形状を有し、且つ
    垂直方向に延びるウエブ進行空間を内蔵する形成ダクト
    を含んで成る装置で短繊維からウエブを製造する方法が
    下記複数のステップから成ることを特徴とする短繊維製
    ウエブの製造方法： ａ）リボン形状のウエブとして供給ダクトの中に短繊維
    が下降するように供給ダクトの上端部に短繊維を供給す
    るステップ； ｂ）ウエブを形成するために、供給ダクト及び形成ダク
    トの中に空気を吹込んでダクトの有孔側壁に通し、短繊
    維をそれぞれの下端部に進めるステップ； ｃ）ウエブを引出すために形成ダクトの下端部からウエ
    ブを引出すステップ； ｄ）形成ダクトの下端部の下流のウエブに沿ってウエブ
    の幅方向に間隔をあけて配置された複数の感知位置でウ
    エブの厚さを測定するステップ； ｅ）前記供給ダクト及び前記形成ダクトの少くとも一方
    において、供給ダクトから形成ダクトにかけて進行する
    ウエブの通路を前記複数の感知位置に対応してウエブの
    幅方向に沿って区分したそれぞの位置で空気流を個別に
    変えるステップ。
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