DE2408080A1 - Verfahren und vorrichtung zum gleichmaessigen ablegen von synthesefasern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum gleichmäßigen Ablegen von SNnthe se fa sern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Ablegen von endlos gesponnenen Synthesefasern zu einem homogenen Wirrfaservlies, wobei die Fasern durch strömungstechnische Mittel beschleunigt und auseinandergespreizt werden.
• Bei der Herstellung von gesponnenen Wirrvliesen aus synthetischen Substanzen besteht eine Hauptforderung darin, dass die Fasern quer und längs zur Fertigungsrichtung in so gleichmäßiger Verteilung abgelegt werden, dass ein Flächengebilde mit möglichst homogener Dichte entsteht. Die Realisierung dieser Forderung ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da sich aus der technisch möglichen bzw. optimalen Anordnung der Spinndüsenplatten und der zugehörigen Abzugsvorrichtungen im allgemeinen zunächst eine Faserablage mit diskreten Häufungsbereichen ergibt.
• Man hat daher bereits versucht (s. US-PS 3 378 992), die Faserscharen beispielsweise dadurch gleichmäßiger abzulegen, dass man sie elektrostatisch auflud und dann die gegenseitige elektrostatische bbstoßung der Fasern zui Auseinanderfächern ausnutzte. Dieses Verfahren erweist sich jedoch in der Praxis als zu aufwendig und bei wechselnden Umgebungs- und Produktionsparametern - wie Xemperatur, tuftfeuchtigkeit u.ä. - als nicht zuverlässig reproduzierbar.
• Es ist auch bekannt, die Fasern mittels mechanisch transversal schwingender Verteilervorrichtungen abzulegen (s.
• z.B. DE-DS 1 635 495). Dabei war aber die iufspreizung wegen der trägen Masse der bewegten Teile und den daraus resultierenden maximal möglichen Amplituden und Frequenzen begrenzt. Busserdem führte die ständige Hin- und Herbewegung zu einem schnellen Verschleiß der Bauteile.
• Sinne recht gute Auffächerung lässt sich nach einem aus der DT-iS 1 936 354 bekannten Vorschlag mittels rein strömungstechnischer Maßnahmen erzielen, wobei die Fasern dem sie führenden Treibmedium entlang strömungstechnisch ausgebildeten Leitflächen - sogenannte Coandaflächen - folgen. Die bisherigen Vorrichtungen dieser Art erforderten jedoch häufig eine verhältnismässig langwierige und diffizile Justierung.
• Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um endlos gesponnene Synthesefasern in gleichbleibender und örtlich gleichmäßiger Verteilung so abzulegen, dass ein Vlies mit weitgehend homogener Faserdichte entsteht. Dabei war bezüglich der Vorrichtung ausserdem die Forderung zu erfüllen, dass sie verschleißarm, zuverlässig und ohne aufwendige Wartung und Justierung arbeiten sollte.
• Erfindungsgeiäß wird diese rufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Treibmittel- und Faserstrom so auf eine kontinuierlich bewegte luftdurchlässige Ablagefläche - vorzugsweise ein endloses Ablageband - leitet, dass die Fasern dort in spiraliger Folge einander überlappende, näherungsweise kreisringförmige Flächen bedecken.
• Wie die Figuren 1 a und 1 b der beigefügten Zeichnung zeigen, geht man dabei vorzugsweise so vor, dass der Treibmittel-und Faserstrom symmetrisch zu einer Mittelachse a zunächst zu einem langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt F aufgespreizt (Fig. 1 a) und dann gleichzeitig senkrecht zur Aufspreizrichtung abgelenkt und der abgelenkte Teil um die ursprüngliche Mittelachse a in Rotation versetzt wird (Fig. 1 b).
• Zur Herstellung breiterer Vliesbahnen ist es weiterhin vorteilhaft, in seitlichem Versatz mehrere Faserströme zur Ablage zu bringen, wobei der seitliche Versatz vorzugsweise annähernd der Breite b der Xreisringstreifen entspricht.
• Es hat sich gezeigt, dass sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine besonders gleichmässige Vliesstruktur erzielen lässt. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass nach der Erfindung .der Faserstrom infolge der zusätzlichen Ablenkung senkrecht zur Spreizrichtung und der überlagerten Rotationsbewegung über eine grössere Fläche verteilt und stärker überlappt zur Ablage kommt als es bisher üblich und möglich war. Hierbei werden im kontinuierlichen Verfahrensablauf alle Unregelmäßigkeiten, die bei der Ablage einzelner Ereisringbahnen entsthhen könnten, durch die großflächige Verteilung und vielfache vberlappung eliminiert.
• Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass ohne die erfindungsgemäße zusätzliche Auslenkung und Rotation des reibmittel-und Faserstromes - d.h. bei der in Fig. 1 a dargestellten Anordnung, die gleichzeitig die Wirkungsweise gemäß DT-AS 1 936 354 wiedergibt - die Fasern auf dem angetriebenen Ablageband einen Vliesstreifen von der Breite der Fläche F bilden, während sie sich gemäß der Erfindung (Fig. 1 b) auf einen Streifen verteilen, dessen Breite dem Durchmesser des überstrichenen Kreisringes entspricht. Dadurch, dass man in seitlichem Versatz mehrere Faserströme zur Ablage bringt, lässt sich offenbar bei dem bekannten Verfahren gemäß Fig. 1 a eine seitliche Überlappung benachbarter Faserströme und damit ein Ausgleich von Unregelmäßigkeiten nur in geringem Umfang erreichen, während mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 1 b eine mehrfache - z.B. 5-fache - Uberlappung ohne weiteres möglich ist.
• Das vorgeschlagene Verfahren wird nach der vorliegenden Erfindung mit einer Vorrichtung durchgeführt, die in Fig.
• 2 a und 2 b in zwei zueinander senkrecht liegenden Schnitten schematisch dargestellt ist. Eine komplette Spinnanlage besteht vorzugsweise aus mehreren derartigen Verteilerdüsen, von denen jede ein an sich bekanntes Spreizteil 1 mit vorzugsweise kreisförmigem Eintrittsquerschnitt 2 und etwa rechteckigem, schlitzförmigem Austrittsquerschnitt 3 besitzt.
• Beim Durchlaufen dieses Spreizteils erfährt der Treibmittel-und Faserstrom infolge Vergrößerung des Strömungsquerschnitts eine Expansion, durch die sich seine Geschwindigkeit erhöht. Mit dem Spreizteil 1 ist in koaxialer Verlängerung ein bblenkteil starr verbunden. Dieses besteht zunächst aus zwei an sich bekannten, als sog. Coanda-Schalen ausgebildeten Ablenkkörpern 4 und 5, die an den beiden Schmalseiten der schlitzförmigen Austrittsöffnung 3 so angebracht sind, dass der die Austrittsöffnung 3 verlassende Treibmittelstrom sie tangential trifft und ihrem Verlauf infolge der bekannten strömungstechnischen Gegebenheiten folgt. Ausserdem enthält das Ablenkteil als wesentliche Neuerung einen zusätzlichen Ablenkkörper 6, der im wesentlichen senkrecht zu den beiden vorerwähnten Ablenkkörpern 4 und 5 ausserhalb der Mittelachse a zwischen diesen entlang der Breitseite der Austrittsöffnung 3 so angeordnet ist, dass der Treibmittelstrom auch in tangential trifft und sich stationär an ihn anlegt. Dabei wird der gesamte reibmittel- und Faserstrom um einen Winkels von der ursprünglichen Mittelachse abgelenkt, der vorzugsweise zwischen 20° und LCoO liegt und der im wesentlichen durch die Borm und die Abmessungen des Ablenkkörpers 6 bestimmt wird. Vorzugsweise sind die Ablenkkörper 4, 5 und/oder 6 an ihrer dem Faser- und Treibmittel strom zugewandten Seite als Zylindermantel-iusschnitte ausgebildet.
• Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich im praktischen Einsatz herausgestellt, dass der zusätzliche Ablenkkörper 6 den aufgespreizten Faserstron insgesamt örtlich stabilisiert und in ihm die Faserverteilung vergleichmäßigt und konstant hält. Dieser Effekt trägt zusätzlich dazu bei, dass bei Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der gesamte Spreiz- und Ablenkteil mit beispielsweise 500 bis 1 ooo U/min in Rotation versetzt wird, Vliese mit besonders homogener Faserverteilung hergestellt werden können.
• - Patentansprüche -

Claims (5)

1. Patentansprüche 0 Verfahren zum gleichmäßigen Ablegen von endlos gesponnenen Synthesefasern zu einem homogenen Wirrfaser-Vlies, wobei die Fasern in einem Treibmittelstrom durch strömungstechnische Maßnahmen beschleunigt und auseinandergespreizt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man den Treibmittel- und Faserstrom so auf eine kontinuierlich bewegte luftdurchlässige Ablagefläche leitet, dass die Fasern dort in spiraliger Folge einander überlappende näherungsweise kreisringförmige Flächen bedecken.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibmittel- und Faserstrom symmetrisch zu seiner Mittelachse (a) zu einem langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufgespreizt und gleichzeitig senkrecht zur Aufspreizrichtung abgelenkt und der abgelenkte Teil um-die ursprüngliche Mittelachse (a) in Rotation versetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man in seitlichem Versatz mehrere Faserstr,e zur Ablage bringt, wobei der seitliche Versatz vorzugsweise annähernd der Breite (b) der Xreisringstreifen entspricht.
4. 4. Aus einer bzw. mehreren Verteilerdüse(n) bestehende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass åede Verteilerdüse ein an sich bekanntes Spreizteil (1) besitzt, in dem das Treibmittel infolge der Vergrößerung des Strömungsquerschnitts eine geschwindigkeitserhöhende Expansion erfährt und das einen kreisförmigen Eintrittsquerschnitt (2) und einen etwa rechteckigen schlitzförmigen Austrittsquerschnitt (3) besitzt und dass in koaxialer Verlängerung des Spreizteils (1) starr mit diesem verbunden ein Ablenkteil angeordnet ist, das ausser zwei an sich bekannten, als sog. Coanda-Schalen ausgebildeten Ablenkkörpern (4,5), die an den beiden Schmalseiten der schlitzförmigen Austrittsöffnung (3) angebracht sind, entlang einer Breitseite der Austrittsöffnung (3) einen weiteren entsprechenden Ablenkkörper (6) enthält, der im wesentlichen senkrecht zu den beiden iblenkkörpern (4,5) außerhalb der Mittelachse (a) zwischen diesen angeordnet ist und durch seine an sich bekannte strömungstechnische Form eine Ablenkung des gesamten aufgespreizten Faser- und Ureibmittelstromes senkrecht zur Aufspreizrichtung und zur Stromrichtung hervorruft, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerdüse(n) um ihre Mittelachse(n) (a) drehbar gelagert ist (sind) und einen - insbesondere gemeinsamen -Rotationsantrieb besitzt (besitzen).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Fasern und Treibmittel strom zugewandte Seite der Ablenkkörper (4,5) undJoder (6) als Zylindermantel- Ausschnitte ausgebildet sind.