DE2248354C3 - Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus Fasern unterschiedlicher Art - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus Fasern unterschiedlicher Art, bestehend aus drei nebeneinander angeordneten Faserzuführeinrichtungen für die verschiedenen Faserarten und einem endlosen Band, auf das die Fasern aus den Faserzuführeinrichtungen unmittelbar fallen und von dem sie, eine Bahn bildend, abtransportiert werden.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (siehe DE-PS lä 16 212) stellt Vliese her, bei denen die Schichten sich nicht durchdringen und die Fasern der Schichten sich bezüglich ihrer Länge nicht voneinander unterscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemd3 der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß die äußeren Schichten der mit dieser Vorrichtung hergestellten Vliese lange Fasern und die mittlere Schicht kurze Fasern enthalten und die Schichten sich gegenseitig etwas durchdringen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in Transportrichtung eine Faserzuführeinrichtung für kurze Fasern zwischen zwei Faserzuführeinrichtungen für lange Fasern vorgesehen ist und daß alle Faserzuführeinrichtungen in eine gemeinsame Faserauslaßöffnung münden.

Auf diese Weise wird erreicht, daß sich zunächst eine Schicht aus langen Fasern bildet, daß sich auf diese eine Schicht aus kurzen Fasern und auf diese wiederum eine Schicht aus langen Fasern legt Dadurch aber, daß alle drei Faserzuführeinrichtungen in einer Faserauslaßöffnung münden, wird erreicht, daß sich die Schichten etwas durchdringen.

Es sei erwähnt, daß auch schon eine Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen bekannt ist (siehe US-PS 35 35187, Fig.3), bestehend aus drei nebeneinander angeordneten Faserzuführeinrichtungen für verschiedene Faserarten und einem endlosen Band, auf das die Fasern aus einer Faserzuführeinrichtung fallen und von dem sie, eine Bahn bildend, abtransportiert werden. Indessen unterscheiden sich auch bei dieser nicht die Fasern hinsichtlich ihrer Länge voneinander und ferner werden auch nicht Vliese aus drei Schichten erzeugt. Vielmehr laufen alle Fasern zunächst zwischen zwei Walzen hindurch und gelangen dann erst, ein Vlies mit durchgehend gleichem Aufbau bildend, auf das endlose Band.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Bahn,

F i g. 2 einen Teil dieser Vorrichtung,

F i g. 3 ein Trennelement,

^Γ)

Fig. 4 einen Teil einer Trennwand und

F i g. 5 den in F i g. 2 dargestellten Teil von der Seite.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 100 eine Zerkleinerungseinheit bezeichnet, in die eine Leitung 10 mit einem Mündungsstück 11 mündet, durch die Holzfasern, von einer nicht dargestellten Zerkleinerungsmaschine od. dgl. kommend, gefördert werden. Das Mundstück 11 ist mit einer Trennwand 112 verbunden, die weiter unten im einzelnen beschrieben ist.

Mit der Zerkleinerungseinheit 100 werden Fasern f\ kurzer Länge aus Holz erzeugt Innerhalb der Trennwand 112 laufen Trennelemente 101 (siehe auch Fig.3). Diese besitzen einen Mittelteil 103 mit einer Öffnung 104, durch die eine Welle 110 läuft, und zwei dreieckförmige Arme 105. Die Trennelemente 101 sind relativ dünn (ca. 1 bis 5 mm, insb. 3 mm dick) und möglichst leicht Allerdings müssen sie eine relativ hohe Rotationsgeschwindigkeit aushalten können. Zweckmäßigerweise wird Aluminium verwendet Zur Gewichtsreduzierung sind Löcher 194 vorgesehen. Im übrigen sind die Trennelemente flach und eben, um den Luftwiderstand während der Rotation zu reduzieren. Arme, die gekrümmt oder sonstwie verdreht sind, drücken ventilatorartig und führen zu Faserklumpen und damit zu Unregelmäßigkeiten in den Bahnen.

Die Trennelemente 101 sind in axialer Richtung hintereinander und zueinander winkelmäßig versetzt fest auf einer Welle 110 über die gesamte Länge der Trennwand 102 angeordnet Wichtig ist, daß die Winkel zwischen den Armen 105 zufallsbedingt sind, so daß die Arme nicht auf einer Spirale oder Schraubenlinie liegen, was einen Luftstrom in axialer Richtung verursachen würde, der die Fasern zum einen Ende der Wand 102 fördern würde. Die Welle 110 wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben. Die Rotationsgeschwindigkeit ist hoch und so geartet, daß die Ausbeute z. B. 40 g/m² Faserbahn beträgt, erzeugt auf einem 2600 mm breiten Band, das mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min, läuft Die Rotatiorisgaschwindigkeit der Welle 110 ist regulierbar, so daß die Ausbeute gesteuert werden kann, zweckmäßigerweise zwischen 20 und 200 g/m² bei einer Fördergeschwindigkeit zwischen 100 und 300 m/min.

Die Trennwand 102 ist vorzugsweise 13 bis 3 mm dick und mit Löchern 112 versehen, die, abgesehen vom Einlaßteil, über die gesamte Trennwand gleichförmig verteilt sind. Auf diese Weise erzielt man eine größere Ausbeute als bei bisherigen Vorrichtungen. Der Durchmesser der Löcher ist vorzugsweise 3 bis 5 mm, insbesondere 4,5 mm. Der Abstand 5(siehe F i g. 4) liegt zwischen 4,5 und 7 mm, vorzugsweise beträgt er 6,5 mm. Die Löcher erstrecken sich somit über 30 bis 50% der Gesamtfläche der Wand 102. Wären die Löcher größer, so würae das bedeuten, daß die Fasern schlechter von der Trennwand ausgesiebt würden. Wären die Löcher kleiner, so würde das dazu führen, daß die Fasern weniger leicht aus der Trennwand 102 austreten können. Der Siebprozeß hängt auch von der Umfangsgeschwindigkeit der Trennelemente 101 ab. Unter Berücksichtigung der oben erwähnten Durchmesserwerte liegt eine besonders günstige Umfangsgeschwindigkeit bei 60 bis 80 m/Sek. Eine kleinere Geschwindigkeit hat eine geringere Siebwirkung zur Folge und führt unter Umständen dazu, daß Faserflocken austreten. Ist andererseits die Geschwindigkeit zu groß, so tritt eine unerwünschte Ventilatorwirkung ein.

Die Trennwand ist ungefähr 2000 mm lang. Stützrippen od. dgl. sind möglichst vermieden, da diese den die

Fasern tragenden Luftstrom stören und Flockenbildungen begünstigen würden.

Die Spitzen der Trennelemente 101 befinden sich unmittelbar neben der Innenseite der Trennwand 102 (siehe F i g. 3). Durch die Bewegung der Trennelemente (im vorliegenden Fall im Gegenuhrzeigersinn) entsteht im Bereich a, also vor den Trennelementen, ein Oberdruck und im Bereich ü, d. h. auf der Rückseite der Trennelemente, ein Unterdruck. Das hat zur Folge, daß die Luft des Bereiches a aus den öffnungen 112 u; ausströmt und dabei getrennte Fasern mitnimmt und Luft des Bereiches b durch die Löcher 112 angesaugt wird. Durch diese Luft-Hin- und Herbewegung werden die Löcher frei von Fasern gehalten. Fasern, die nicht von anderen Fasern befreit worden sind und nicht is ausgetreten sind, werden somit von den Spitzen der Trennelemente oder den Luftströmen erfaßt und wieder in das Innere der Wand 102 gezogen. Diese Wiikung ist unter anderem darauf zurückzuführen, daß Flocken ein größeres Trägheitsmoment im Hinblick auf ihren >o Luftwiderstand als einzelne Fasern haben. Zusammenhängende, Fasern, also Flocken, haben scmit die Tendenz, mit dem Luftstrom und den Trennelementen zu rotieren, bis sie völlig in einzelne nicht mit anderen Fasern zusammenhängende Fasern aufgetrennt und aufgeteilt sind. Diese Auftrennung und Zerkleinerung erfolgt dadurch, daß die Fasern einerseits mit den Kanten der Trennelemente IUl und andererseits mit den Kanten 112a der Löcher 112 zusammenstoßen.

Mit 113 ist ein Gehäuse bezeichnet, das die in Zerkleinerungskammer 114 bildet, in der sich die Trennwand 102 befindet Das Gehäuse 113 weist auf beiden Seiten Längsschlitze 115 auf. Durch diese Schlitze tritt ein konstanter Luftstrom, der einer Flockenbildung der Fasern am Boden des Gehäuses 113, r> wo sich die Fasern sammeln, entgegenwirkt

Aus diesem Grunde und zur Erhöhung des Luftanteils der Luftfasermischung sind weitere Lufteintrittsöffnungen 116 mit Klappen 117,117' vorgesehen. Die Klappen 117, 117' sind einstellbar, so daß man ein bestimmtes ■»(> Konzentrationsverhältnis Luft/Fasern einstellen kann. Der Luftstrom durch die öffnungen 116 entfernt zugleich die Fasern, die sich am oberen Teil der inneren Wand des Gehäuses angesammelt haben. Die voneinander getrennten Fasern werden also von den verschiede- -ti nen Luftströmen, die vorwiegend entlgng der Innenseite des Gehäuses 113 strömen, einwandfrei an der Flockenbildung gehindert Dem gleichen Zweck dient eine Vergrößerung des Gehäuses 113 zum Faserauslaß 118 hin. Auf diese Weise wird eine konstante w Strömungsgeschwindigkeit innerhalb aller Bereiche der Kammer 114 aufrechterhalten. Aus diesem Grunde muß auch mehr Frischluft in die rechte Hälfte der Kammer 114 in bezug auf Fig. 1 als in die linke Hälfte der Kammer 114 strömen, deshalb müssen die Klappen 117', μ also die Klappen, wo sich die Luft entgegensetzt zu den Armen 105 bewegt, weiter offen sein als die Klappen 117, also die Klappen, wo sich die Luft in der gleichen Richtung wie die Arme 105 bewegt.

Das Gehäuse 113 einschließlich beider Enden besteht t>o zweekmäßigerweise aus durchsichtigem öder durchscheinendem Kunststoff, z. B. Vinylchlorid oder Acrylharz. Die Vorgänge im Innern des Gehäuses 113 können auf diese Weise beobachtet und die Klappen 117, 117' entsprechend eingestellt werden. Ein weiterer Vorteil h^r> des erwähnten Materials besteht darin, daß es nicht so leicht den Taupunkt erreicht wie irgendein Metall. Ferner kann es sich auf das Potential der Fasern aufladen, so daß diese daran gehindert werden, sich aufgrund statischer Elektrizität an der Innenseite des Gehäuses 113 zu sammeln.

Die Öffnung 118 erstreckt sich über die gesamte Länge des Gehäuses 113. Aus ihr treten die Fasern aus und legen sich auf eine Drahtbahn 119.

Mit der Zerkleinerungseinheit 100 ist eine Einheit 150 kombiniert, die lange Fasern h erzeugt Diese Einheit erstreckt sich über die gesamte Länge der Einheit 100. Die Einheit 150 weist einen Trichter 151 auf, der aus einer inneren Wand 152 und einer äußeren Wand 153 besteht Der Ausgang des Trichters ist zugleich der Ausgang für die kurzen Fasern /i. Die innere Wand 152 des Trichters 151 ist mit dem unteren Teil des Gehäuses 113 verbunden. Ihr oberes Ende liegt dicht neben einer Rolle 154, auf der sägezahnförmige MetaJldrähte 155 gewickelt sind. Auf der anderen Seite der Rolle 154 befinden sich eine Buckelplatte 156, deren Kante mit den Zähnen der Drähte 155 zusammenarbeitet Eine aus langen Fasern bestehende Bahn 157 w.rd von einer Rolle 158 angetrieben und läuft zwischen dem Draht usw. den Drähten 155 und der Platte 156 hindurch. Dabei wird sie von dem Draht 155 in einzelne Fasern h großer Länge gekämmt Die auf diese Weise erzeugten langen Fasern fi fallen durch den Trichter 151 nach unten und legen sich auf das Band 119, wobei sie eine erste Schicht im Bereich 118' bilden. Anschließend legt sich darauf eine zweite Schicht bestehend aus den kurzen Fasern f\. Unier dem Einfluß einer Saugeinheit 120 geraten die kurzen Fasern f\ zwischen die langen Fasern h, mit denen sie sich verbinden. Ein Klebstoff ist insofern zunächst jedenfalls nicht erforderlich.

Eine zweite Einheit zur Erzeugung langer Fasern ist auf der anderen Seite der Einheit 100 vorgesehen. Diese erzeugt eine dritte Schicht die sich auf die zweite Schicht legt

Die Saugeinheit 120 erstreckt sich Ober die gesamte Öffnung 118. Der Abstand h zwischen der Wand 102 und dem Band 119 sollte zwischen 150 und 300 mm liegen. Bei einem kleineren Abstand behindert der Wind, der von den sich drehenden Zerkleinerungselementen 101 erzeugt wird, die Beschichtung auf dem Band 119. Große Abstände führen zu Wirbelströmen, die die Oberfläche der Schichten zerstören.

In Bewegungsrichtung neben der Saugeinheit 120 befindet sich eine Hüfssaugeinheit 124, die eine Zerstörung der bereits gebildeten Bahn durch einen Luftstrom an der Ablaufseite der Bahn verhindert

Die auf dem Band gebildete Bahn wird von einer Saugrolle 130 aufgenommen und auf ein weiteres Transportband 131 geiegt, das sie zur weiteren Vcrarueivungsstation bekannter Art transportiert

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsfoim einer Gesamtanlage. Das Transportband 131 fördert die Bahn, bestehend aus langen und kurzen Fasern in einer Einheit 132, wo Klebstoff aufgesprüht wird. Dann gelangt die Bahn <n eine erste Trockenkammer 133. Anschließend wird mittels einer weiteren Saugrolle 134 die Unterseite der Bahn freigelegt Und die Bahn durch eine Einheit 135 geführt, wo abermab Klebstoff aufgesprüht wird. Schließlich wird die Bahn durch eine zweite Trockenkammer 136 geführt und dann zu einer Rolle 137 aufgewicke'i.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus Fasern unterschiedlicher Art, bestehend aus drei nebeneinander angeordneten Faserzuführeinrichtungen für die verschiedenen Faserarten und einem endlosen Band, auf das die Fasern aus den Faserzuführeinrichtungen unmittelbar fallen und von dem sie, eine Bahn bildend, abtransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung eine Faserzuführeinrichtung (100) für kurze Fasern zwischen zwei Faserzuführeinrichtungen (150) für lange Fasern vorgesehen ist und daß alle Faserzuführeinrichtungen (100, 150) in eine gemeinsame Faserauslaßöffnung (118) münden.