KR20160094433A - 섬유 웹의 열접합 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20160094433A
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토마스 바이게르트
윌리 리브쉬어
스테판 하쥬
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트뤼 쯔쉴러 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 섬유 웹을 접합하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 섬유 웹(1)이 아이들러 드럼(2)를 거쳐 접합 장치 안으로 안내되고, 통기 드럼(5) 주위로 안내되며, 냉각 드럼(3) 거쳐 다시 안내되어 배출되고, 가열된 신선한 공기는 웹(1)과 통기 드럼(5)을 통과하여 유동하고, 배기는 접합 장치에서 추출되는, 섬유 웹을 접합하는 장치 및 방법이다.
본 발명에 의하면, 냉각 공기(9)는 통기 드럼(5)에서 웹(1)상으로 웹의 분리점의 앞에, 상기 웹(1)상으로 향해진다.

Description

섬유 웹의 열접합 장치 및 방법{Device and method for thermal bonding of a textile web}
본 발명은 섬유 웹의 열접합 장치 및 방법에 관한 것이고, 여기서 섬유 웹이 접합 장치 내부의 아이들러 드럼을 거쳐 안내되고, 그리고나서 다시 안내를 벗어나기 전에 통기 드럼을 거치고 냉각 드럼을 거쳐 열접합된다.
이러한 열 접합 장치에서, 열가소성 섬유에서 또는 열가소성 섬유로 만들어지는 부직포는 웹의 응력을 감소하고 섬유를 고정하기 위하여, 가열되어 셋팅되거나 뜨거운 공기, 과열 증기 또는 뜨거운 물에 의해 결합된다. 여기서, 가온된 공기는 작업 공간으로 공급되고, 신선한 공기는 웹을 통과하여 통기 드럼 내부로 안내되고, 그리고나서 팬을 통해 추출된다. 상기 신선한 공기는 웹에서 수분을 흡수하고 웹을 가열한다. 부압이 접합 장치 내에 생성되고, 그에 따라 상기 접합 장치는 기류와 함께, 다양한 압력 및 유동 조건을 형성한다. 부압, 수분의 고온과 습기의 손실에 의해, 웹은 드럼에 접착하고, 그 결과 운전 속도는 감소되고 웹에 손상을 초래한다. 드럼에의 부착은, 어떤 제품, 예들 들면 이성분 섬유를 함유하는 제품에 매우 강력할 수 있다.
본 발명의 목적은 웹이 통기 드럼으로부터 분리되는, 접합 장치의 런-아웃 영역에서 섬유 웹을 열 접합하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 문제는 청구항 제1항 및 제9항에 따라 해결된다. 청구항 제1항 및 제9항에서, 섬유 웹이 아이들러 드럼을 거쳐 접합 장치 안으로 안내되고, 통기 드럼을 거쳐 안내되며, 그리고나서 냉각 드럼을 거쳐 배출안내되며, 가열된 신선한 공기는 웹과, 통기 드럼을 통과하여 흐르고, 배기 공기는 접합 장치에서 추출된다.
본 발명에 따르면, 냉각 공기는 통기 드럼으로부터 웹을 분리점의 전방의 웹 상으로 향하게 된다.
본 발명은 분리점 직전의 냉각이 웹을 통기 드럼에서 분리되게 하는 미약한 수측과 결합을 생성한다고 가정한다.
이러한 점에서, 냉각 공기는 채널 및/또는 노즐에 의해 웹 상으로 향한다. 그 방법으로, 웹상의 냉각 영역은 국부적일 수 있고, 접합 장치의 효율성은 크게 손상되지 않고, 통기 드럼의 원주 영역이 접합을 위해 사용된다. 웹은 전 작업 폭에 걸쳐서 채널 또는 노들에 의해 냉각된다.
바람직한 실시예에서, 냉각 공기가 웹과 통기 드럼을 통과하여 흐른다. 이것은 양측에서 웹의 온도 프로파일을 낮추고, 더 이상 통기 드럼에 의해 가온 되지 않는다. 따라서, 웹은 작업 폭에 걸친 전체 단면에 걸쳐 냉각되고, 섬유 또는 필라멘트들은 접합되고 미약하게 수축한다.
공기 시스템에 의해, 신선한 공기의 냉각 공기와 따뜻한 공기는 통기 드럼 내에서 분리되어 개선을 제공한다. 냉각 공기가 가온된 신선한 공기와 포화 습도 고온/배기 공기와 혼합하지 않으므로, 작업 폭에 걸친 원주 영역상에 국부적으로 달성된 냉각 효과는 접합 장치의 에어지 균형에 큰 영향을 미치지 않는다.
상기 공기 시스템은 통기 드럼내에 배치된 부분적으로 폐쇄된 재전달로서 형성되고, 냉각 공기는 접합 장치에서 다시 추출되는 점에서 유리하다. 따라서, 상기 공기 시스템은 통기 드럼의 작은 영역에 대한 냉각 효과를 제한하고, 그 결과 이는 단지 국부적으로 냉각된다.
상기 공기 시스템의 밀폐된 채널로 형성하면, 냉각 공기가 단지 통기 드럼의 2곳의 제한된 영역에서만 일어나고, 그 결가 통기 드럼의 온도 레벨에서 유리하며, 접합 장치의 에너지 균형은 중요하게 영향을 받지는 않는다.
냉각 공기의 재공급을 위하여 차폐판을 사용하면, 모든 필요한 추가 및 보충 사항들이 접합 장치의 외부에서 발생할 수 있기 때문에, 접합장치의 개량성에 장점이 있다. 차폐판이 접시형 오목 또는 볼록형태를 가지면, 접합 장치의 재조립을 할 필요없이 설치된 차폐판을 교체하는 데 노력이 들지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 관한 접합 장치의 제1실시예의 개략적인 도면이고;
도 2는 본 발명에 관한 접합 장치의 제2실시예의 개략적인 도면이다.
도 1은 뜨거운 공기로 작동되는 오메가 디자인의 접합 장치를 보여준다. 접합된 웹(1)은 접합 장치의 추출 드럼으로서 구현 될 수 있는 아이들러 드럼(idler drum, 2)을 거쳐 런-인 영역(run-in section, 4)로 들어가고, 공기-침투가능하게 설계된 통기 드럼(through-air drum, 5)의 둘레를 시계방향으로 거치고나서 접합 장치의 런-아웃 영역(run-out region, 6)으로 냉각 드럼(3)을 거쳐 진행한다. 통기 드럼(5), 아이들러 드럼(2) 및 냉각 드럼(3)은 뜨거운 신선한 공기(8)가 하나 또는 하나 이상의 유입구를 거쳐 공급되는 하우징(7)안에 배치될 수 있다. 상기 뜨거운 신선한 공기(8)는 웹을 통과하여 웹을 가열하고; 그리고나서 뜨거운 공기는 상기 통기 드럼(5)의 끝단 면에 위치한, 도면에는 도시되지 않은 팬에 의해 추출된다. 상기 통기 드럼(5)은 부압에서 작동되어 접합 장치안에 다른 유동 조건들이 발생한다.
웹(1)이 상기 통기 드럼(5)에 접착되는 것을 방지하기 위해, 본 발명은 통기 드럼(5)에서 분리되기 직전에 냉각되는 웹(1)을 제공한다. 이를 위하여, 런-아웃 영역(6)에 채널(10)이 배치되고 이 채널을 거쳐 냉각 공기(9)가 도시되지 않은 팬에 의해 공급된다. 냉각 공기(9)는 웹의 작업 폭을 가로질러 통기 드럼(5)의 축방향을 따라 웹(1)을 통과하여 웹을 냉각한다. 여기서, 상기 냉각 공기는 국부적으로 제한된 영역안에서 통기 드럼(5)을 통과하여 유동하고, 통기 드럼(5)안에 배치된 추가적인 채널(10a)을 경유하여 재전송된다. 그리고나서, 냉각 공기(9)는 2번째로 통기 드럼(5)을 통과하여 흐르고, 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼(3) 사이에 놓인 채널(10b)을 경유하여 다시 추출된다. 다른 것들 사이에서 신선한 공기(8)의 입구는 냉각 드럼(3)의 영역에 배치된다. 별도의 공기 시스템이 웹 냉각을 위해 사용되고, 상기 신선한 공기와 접합 장치의 뜨거운 공기에서 완전히 분리되므로, 접합 장치의 공기 밸런스가 영향을 받지 않는다.
본 실시예의 공기 시스템은 적어도 채널(10a)을 포함하고, 이 채널은 상기 통기 드럼(5)내의 다양한 공기 스트림들을 서로에 대하여 그리고 런-아웃 영역(6)에서 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼(3) 사이의 영역까지 분리한다. 상기 채널(10a)은 원주에서 폐쇄되는 채널로서 형성되고, 또한 통기 드럼의 길이방향 축에 평행한 결합장치의 작업 폭에 걸쳐 연장되고 2개의 개구를 가지며, 하나의 개구는 채널(10)과 상호작용하고, 다른 하나의 개구는 채널(10b)과 상호 작용한다. 차폐판(13)은 채널(10a)과 함께 플러시(flush)를 폐쇄하고 상기 아이들러 드럼(2)의 상측 영역안의 런-인 영역(4)에 도달한다. 상기 차폐판(13)은 통기 드럼(5)의 내측 측벽과 평행하게 설계되어 위치하고, 접합 장치 내의 뜨겁고 신선한 공기를 외부공기와 분리한다.
아이들러 드럼(2)의 영역 내, 접합 장치의 아래에 위치하는, 도시되지 않은 팬을 사용한 추출기(11)는 상기 채널(10b)에서 냉각 공기(9)를 추출할 수 있도록 배치될 수 있다. 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼(3) 사이에 위치한 상기 채널(10b)은 선회가능하게 설치될 수 있고, 접합 장치를 기동시킬 때 웹의 도입을 가능하게 한다. 접합 장치는 접착 경향이 전혀 없거나 있어도 매우 미세한 접착 경향이 있는 통상의 섬유를 사용하여 매우 빠르게 웹 작업으로 전환될 수 있다. 제조될 웹에 냉각 결과물의 조정이, 채널(10)의 단면이 변화되고 및/또는 냉각 공기(9)를 수송하는 팬들이 조절될 수 있는 가변 동력을 가지는, 예컨대 주파수 변조기를 사용하는 장치에 의해, 일어날 수 있다. 본 실시예의 변형으로서, 냉각 공기(9)는 채널(10b)를 통하여 공급될 수도 있고, 통기 드럼(5)내의 채널(10a)안으로 재공급되고, 상기 채널(10)을 통하여 추출될 수 있다. 이 유동 방향은 통기 드럼에서 웹(1)이 분리되는 것을 도와준다.
접합이 본질적으로 동일한 구조와 동일한 기능을 가지는, 도 2에 따른 제2실시예에서, 이미 공지된 차폐판(13)이 접합 장치에서 냉각 공기(9)를 추출하기 위해 사용된다. 본 실시예에서 공기 시스템은 적어도 상기 차폐판(13)을 포함한다. 상기 차폐판(13)은 통기 드럼내의 다양한 공기 스트림들을 서로 분리하고 또한 런-아웃 영역(6)에서 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼(3) 사이의 영역까지 분리한다. 상기 차폐판(13)의 목적은 유동 조건내의 런-인 및 런-아웃 영역(4,6) 내부의 접합 장치 외부의 주위를 통기 드럼(5)에서 분리하는 것이다. 이는 부압이고 아이들러 드럼(2)와 냉각 드럼(3) 사이의 영역안의 공기 흐름이 웹(1)을 가열하지 않기 때문이다.
상기 차폐판(13)은 통기 드럼의 내측 직경에 평행하게 정렬되는 컨벡스(convex) 또는 컨케이브(concave) 접시형 디자인일 수 있다. 차폐판은 한편으로는 통기 드럼(5)안의 공기 흐름에서 냉각 공기(9)를 스크린하는 일을 가지고, 다른 한편은 냉각 공기(9)를 재전송한다. 여기서, 냉각 공기는 노즐(12)을 통하여 유동하고 웹(1)을 통하여 통기 드럼(5)의 가장자리 영역안으로 유동하여 웹(1)을 냉각한다. 상기 노즐(12)에 의해, 냉각 공기가 차폐판(13)의 가장자리 영역 상에 정밀하게 전송됨으로써 매우 좁은 스트립 또는 영역이 냉각될 수 있다. 상기 접시형상의 컨벡스(convex) 또는 컨케이브(concave) 형태를 가질 수 있는 차폐판을 통하여 냉각 공기(9)가 접합 장치 외부로 전송되는 것이 일어나고, 이 것은 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼(3) 사이로 추출기(11)를 통하여 추출된다. 바람직한 실시예에서, 선회할 수 있는 채널(10b)은 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼(3) 사이에 위치할 수 있다. 그러므로, 접합 장치는, 접착 경향이 전혀 없거나 있어도 매우 미세한 접착 경향이 있는 통상의 섬유를 사용하여 매우 빠르게 웹 작업으로 전환될 수 있다. 더욱이, 선회할 수 있는 채널(10b)은 접합 장치를 기동할 때 웹(1)의 도입을 가능하게 한다.
두가지 실시예에서, 채널(10) 또는 노즐(12)이 작은 국부의 영역에 한정되지만, 웹(1)이 냉각 드럼(3) 상에 접선방향으로 안내되기 직전에, 웹(1) 상의 전체 작업 폭에 걸쳐 통기 드럼(5)의 길이방향 축에 평행하게 전송된다. 통기 드럼(5)에서의 웹(1)의 분리점은 통기 드럼(5)과 냉각 드럼(3) 사이의 접선으로 통기 드럼(5)의 중심점을 통과하는 수직선의 교차점에서 형성된다. 통기 드럼에서 웹(1)의 분리점이 다른 것들 중에서 통기 드럼(5)과 아이들러 드럼(2) 또는 냉각 드럼(3)의 직경과 배치에 의존하므로, 채널(10) 또는 노즐(12)의 배치는 변할 수 있다. 통기 드럼 직경, 예를 들면 2650mm이면, 냉각 공기(9)는 50mm 내지 1200mm 사이의 통기 드럼의 원주 상에, 웹(1)의 분리점의 앞으로 전송된다. 통기 드럼(5)이 고속으로 회전하면, 냉각 공기(9)는 저속의 경우에 비하여 웹(1)의 분리점에서 더 큰 거리에서 전달되어야 한다. 웹(1)의 접착 각도는 여기에서 고려되어야 한다.
1 웹 2 아이들러 드럼
3 냉각 드럼 4 런-인 영역
5 공기 드럼 6 런-아웃 영역
7 하우징 8 신선한 공기
9 냉각 공기 10, 10a, 10b 채널
11 추출기 12 노즐
13 차폐 판

Claims (10)

  1. 섬유 웹(1)은 아이들러 드럼(2)를 거쳐 접합 장치안으로 안내되고, 통기 드럼(5) 주위로 안내되고, 냉각 드럼(3) 거쳐 다시 안내되어 배출되고, 가열된 신선한 공기는 웹(1)과 통기 드럼(5)을 통과하여 유동하고, 배기는 접합 장치에서 추출되는 섬유 웹의 열접합 장치에 있어서,
    냉각 공기(9)가 웹(1)의 통기 드럼(5)에서의 분리점 전방에서 웹(1)에 전달되고, 상기 냉각 공기(9)는 채널(10) 및/또는 노즐(12)에 의해 웹(1)상으로 향하는 것을 특징으로 하는 섬유 웹의 열접합 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각 공기(9)는 웹(1) 및 통기 드럼(5)를 통과하여 흐르는 것을 특징으로 하는 섬유 웹의 열접합 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉각 공기(9)는 공기 시스템에 의해 통기 드럼(5) 내부의 신선한 공기와 고온 공기로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 웹의 열접합 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 공기 시스템은 통기 드럼(5) 내부에 적어도 부분적으로 밀폐된 전달이 배치되고, 상기 냉각 공기(9)를 다시 접합 장치로부터 배출되게 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 시스템은 적어도 하나의 채널(10a) 또는 하나의 차폐 판(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 웹의 열접합 장치.
  6. 제5항에 있어서, 냉각 공기(9)는 아이들러 드럼(2)과 냉각 드럼 사이의 영역에 배치된 채널(10b)을 통해 접합 장치에서 안내되는 것을 특징으로 하는 웹의 열접합 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 채널(10b)이 선회할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 웹의 열접합 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 차폐 판(13)은 오목한 또는 볼록한 접시 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 웹의 열접합 장치.
  9. 섬유 웹(1)이 아이들러 드럼(2)를 거쳐 접합 장치안으로 안내되고, 통기 드럼(5) 주위로 안내되고, 냉각 드럼(3) 거쳐 다시 안내되어 배출되고, 가열된 신선한 공기는 웹(1)과 통기 드럼(5)을 통과하여 유동하고, 배기는 접합 장치에서 추출되는 섬유 웹의 열접합 방법에 있어서,
    상기 웹(1)은 통기 드럼(5)에서의 분리점 전방에서 냉각 공기(9)에 의해 냉각되고, 상기 냉각 공기(9)는 상기 웹(1)과 통기 드럼(5)을 통과하여 유동하며, 상기 냉각 공기(9)는 공기 시스템에 의해 접합 장치의 고온 및 신선한 공기에서 분리되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹의 열접합 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 통기 드럼(5) 내에 밀폐된 재공급을 형성하는 냉각 공기(9)는 공기 시스템에 의해 접합 장치에서 다시 추출되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹의 열접합 방법.
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