Luftleitkasten

Abstract

 Luftleitkasten, der - im Querschnitt betrachtet - im wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, für eine Krempelmaschine Der Luftleitkasten ist durch einen Kunststoffkörper (5) gebildet.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft einen Luftleitkasten, der - im Querschnitt betrachtet - im wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, für eine Krempelmaschine.

Stand der Technik

[0002] Ein solcher Leitkasten ist aus der DE 33 15 839 C2 bekannt. Krempelmaschinen gelangen zur Vliesherstellung aus Faserstoffen zur Anwendung und weisen mehrere Walzenpaare auf, wobei die Walzen der Walzenpaare während der Vliesherstellung mit hohen Drehzahlen um ihre eigene Achse rotieren. Durch die Rotation der Walzen entstehen im Vliesbildungsdreieck eines Walzenpaars Turbulenzen, die durch die Anordnung des Luftleitkastens im Vliesbildungsdreieck und dessen Ausgestaltung gezielt genutzt werden können, um die Beschaffenheit des Endprodukts und dadurch seine Gebrauchseigenschaften vorteilhaft zu beeinflussen.

[0003] Dabei ist allerdings zu beachten, daß für eine möglichst gleichmäßige Beschaffenheit des Endprodukts bei der Vliesherstellung sehr geringe und gleichmäßige Toleranzen im Bereich des Vliesbildungsdreiecks des Walzenpaars einzuhalten sind, was speziell bei Verwendung langer Luftleitkästen im Vliesbildungsdreieck langer Walzenpaare problematisch ist.

Darstellung der Erfindung

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftleitkasten der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß dieser eine sehr große Formstabilität auch bei einer sehr großen Länge aufweist und dadurch mit einem entsprechend langen Walzenpaar oder einer entsprechend langen Walze zur Anwendung gelangen kann und daß die Spaltmaße zwischen dem Luftleitkasten und dem Walzenpaar oder der Walze über ihre gesamte Länge gleichbleibend genau und eng toleriert sind.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

[0006] Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß der Luftleitkasten durch einen Kunststoffkörper gebildet ist. Hierbei ist von Vorteil, daß der Luftleitkasten, auch bei großen Längen, im Vergleich zu Luftleitkästen, die aus einem metallischen Werkstoff bestehen, nur ein geringes Eigengewicht aufweist, so daß beispielsweise eine gewichtsbedingte Durchbiegung des Luftleitkastens zwischen seinen Lagerstellen während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Krempelmaschine sicher. ausgeschlossen ist. Durch das geringe Eigengewicht des Luftleitkastens wird dessen Lagerung wesentlich vereinfacht und es ist nur eine geringe Verstelleistung erforderlich, um den Luftleitkasten in seiner Position, relativ zum Walzenpaar, in kurzer Zeit zu justieren. Die Spaltmaße zwischen den Oberflächen des Leitkastens und des Walzenpaars können wegen des geringen Eigengewichts und der großen Formstabilität des Luftleitkastens bedarfsweise sehr klein gewählt werden. Relaxaktionserscheinungen auch sehr langer Luftleitkästen sind auf ein vernachlässigbares Minimum begrenzt. Die unter Verwendung des zuvor beschriebenen Luftleitkastens hergestellten Vliese zeichnen sich, auch bei sehr großen Bahnbreiten, durch eine besonders gleichmäßige Beschaffenheit aus. Der Luftleitkasten kann in einem Vliesbildungsdreieck eines Walzenpaars einer Krempelmaschine angeordnet oder einer einzelnen Walze zugeordnet sein.

[0007] Besonders vorteilhafte Gebrauchseigenschaften weist ein Kunststoffkörper auf, der aus einem Verbundfaserwerkstoff besteht. Speziell ein Verbundfaserwerkstoff aus faserverstärktem Epoxidharz hat den Vorteil, daß sich durch die Verwendung dieses hochfesten Werkstoffs besonders dünnwandige Luftleitkästen bei Gewährung einer ausgezeichneten mechanischen und dynamischen Beständigkeit herstellen lassen. Die thermische Stabilität des Luftleitkastens ergibt sich durch den Einsatz von faserverstärkten Werkstoffen, wodurch die Spalteinstellung als konstant betrachtet werden kann. Als Fasern kommt bevorzugt eine Kombination aus Kohlenstoffasern und Aramidfasern zur Anwendung.

[0008] Die Kohlenstoffasern können in Form von Fasersträngen oder Gewebe oder einem Prepreg in den Kunststoff eingebettet sein. Durch diese Ausgestaltung und / oder dadurch, daß die Kohlenstoffasern in vorgespanntem Zustand in den Kunststoff eingebettet sind, ergibt sich eine weitere Verbesserung der mechanischen und dynamischen Eigenschaften des Luftleitkastens. Neben einer guten Biegefestigkeit kann dadurch eine gute Dämpfung von Eigenschwingungen erreicht werden, was die Herstellung eines gleichmäßig beschaffenen Vlieses begünstigt. Eigenschwingungen des Luftleitkastens können zum Beispiel durch die Luft-Turbulenzen und / oder die Schwingungen des Walzenpaars bei Rotation der Walzen angeregt werden. Bevorzugt erstrecken sich die Kohlenstoffasern im wesentlichen in Achsrichtung des Walzenpaars, wobei die Kohlenstoffasern derart vorgespannt sind, daß sie einer Durchbiegung zwischen seinen Lagern in Richtung des Walzenspalts entgegenwirken.

[0009] Die dem Walzenspalt des Walzenpaars zugewandte, im Vliesbildungsdreieck angeordnete Vorderkante des Kunststoffkörpers ist bevorzugt durch eine separat erzeugte, verschleißfeste Leiste gebildet, die eine höhere Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß aufweist, als der übrige Kunststoffkörper. Dadurch bleibt die Formbeständigkeit der Vorderkante während einer langen Gebrauchsdauer auch dann erhalten, wenn beispielsweise zur Vliesherstellung nicht nur Faserstoffe sondern beispielsweise zusätzlich Pulver oder Granulate in das Vliesbildungsdreieck eingebracht werden, um das herzustellende Vlies mit den erforderlichen Gebrauchseigenschaften zu versehen. Die Pulver oder Granulate können dabei eine größere Härte als der Faserstoff selbst aufweisen.

[0010] Besonders verschleißfest ist die Vorderkante, wenn die Leiste aus einem keramischen Werkstoff besteht.

[0011] Die Leiste kann kraft- und / oder formschlüssig mit dem Kunststoffkörper verbunden sein. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Leiste in einen schwalbenschwanzförmigen Hinterschnitt des Kunststoffkörpers einzuführen und / oder im Hinterschnitt zu verkleben.

[0012] Um ein möglichst geringes Gewicht des Luftleitkastens und die zuvor beschriebenen, vorteilhaften Gebrauchseigenschaften zu erreichen, ist der Kunststoffkörper bevorzugt hohl ausgebildet. Innerhalb des Hohlraums können bedarfsweise Verstärkungen beispielsweise Stäbe aus CFK angeordnet sein, wobei die in den Luftleitkasten eingeleiteten Kräfte zumindest teilweise von den Stäben aufgenommen werden.

[0013] Außerdem ist bei einem hohl ausgebildeten Luftleitkasten von Vorteil, daß die Möglichkeit besteht, daß der Kunststoffkörper einen Druckluftanschluß aufweisen kann und Luftaustrittsöffnungen zumindest in Richtung einer den Walzenspalt begrenzenden Walze. Durch die Druckluftbeaufschlagung des Inneren des Kunststoffkörpers und das Entweichen der Druckluft durch die Luftaustrittsöffnungen, können die Turbulenzen im Vliesbildungsdreieck direkt und vorteilhaft beeinflußt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, in die Druckluft Additive einzubringen, beispielsweise in Form von Partikeln, um die Gebrauchseigenschaften und / oder die Beschaffenheit des herzustellenden Vlieses an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles besser anpassen zu können.

[0014] Nach einer anderen Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, daß der Kunststoffkörper mit einem Schaum zumindest teilweise ausgefüllt ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0015] Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftleitkastens wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis Fig. 4 näher erläutert. Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1

einen Luftleitkasten, der im Vliesbildungsdreieck eines Walzenpaars angeordnet ist,

Fig. 2

den Luftleitkasten aus Fig. 1 in quergeschnittener Darstellung,

Fig. 3

den Luftleitkasten aus Fig. 1 als Einzelteil und

Fig. 4

einen Längsschnitt durch den Luftleitkasten aus Fig. 1.

Ausführung der Erfindung

[0016] In Fig. 1 ist ein Walzenpaar 2 einer Krempelmaschine gezeigt, wobei das Walzenpaar 2 durch die Walzen 3 und 4 gebildet ist. Während der Vliesherstellung rotieren die beiden Walzen 3, 4 jeweils um ihre Achsen 13, 14, wobei die Drehrichtung der Walzen, in Abhängigkeit vom jeweiligen Herstellungsverfahren, gleichsinnig oder gegensinnig zueinander ist.

[0017] Der Luftleitkasten 5 ist im Vliesbildungsdreieck 1 des Walzenpaars 2 angeordnet und besteht aus einem Kunststoffkörper 5. In den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Kunststoffkörper 5 aus einem durch Kohlenstoffasern 6 verstärkten Epoxidharz gebildet, wobei die Kohlenstoffasern 6 in Form von Fasersträngen 7 in den Kunststoff eingebettet sind.

[0018] Die Vorderkante 9 des Kunststoffkörpers 5 ist durch eine separat erzeugte Leiste 10 gebildet, die aus einem keramischen Werkstoff besteht und deshalb eine außerordentlich gute Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß aufweist. Der Kunststoffkörper 5 ragt mit seiner Vorderkante 9 in den Walzenspalt 8 des Walzenpaars 2, wobei der Luftleitkasten in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen mit einem Druckluftanschluß 12 versehen ist, um zusätzlich weiteren Einfluß auf die im Vliesbildungsdreieck entstehenden Turbulenzen nehmen zu können und / oder um den Faserstoffen bedarfsweise Pulver oder Granulate zusetzen zu können.

[0019] In Fig. 2 ist der Luftleitkasten aus Fig. 1 in quergeschnittener Darstellung gezeigt. Das mit Kohlenstoffasern 6 verstärkte Epoxidharz bildet einen hochfesten Werkstoff, der deshalb besonders dünnwandig ausgeführt werden kann und trotz seines geringen Gewichts eine ausgezeichnete Formbeständigkeit aufweist. Die Einzelheit x aus Fig. 2 ist vergrößert dargestellt. Die Leiste 10, die aus einem keramischen Werkstoff besteht, ist in diesem Ausführungsbeispiel kraft- und formschlüssig mit dem Kunststoffkörper 5 verbunden. Die Leiste 10 ist im Querschnitt im wesentlichen schwalbenschwanzförmig ausgebildet und von einer kongruent gestalteten Ausnehmung des Kunststoffkörpers 5 umschlossen. Die Vorderkante 9 eines solchen Luftleitkastens ist besonders haltbar.

[0020] In Fig. 3 ist der Luftleitkasten aus Fig. 1 als Einzelteil dargestellt. Durch den Druckluftanschluß 11 besteht die Möglichkeit, den Faserstoffen weitere Materialien, wie beispielsweise Pulver oder Granulate, zuzuführen, um die Gebrauchseigenschaften des herzustellenden Vlieses besser an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls anpassen zu können. Die in den eingeblasenen Luftstrom beigemischten Materialien treten durch die Luftaustrittsöffnungen 12 gemeinsam mit der Druckluft in das Vliesbildungsdreieck 1 aus und bilden später einen Bestandteil des Vlieses.

[0021] In Fig. 4 ist der Luftleitkasten aus Fig. 1 in längsgeschnittener Darstellung gezeigt. Der Kunststoffkörper 5 ist hohl ausgebildet und besteht aus durch Kohlenstoffasern 6 verstärktem Epoxidharz. Die Faserstränge 7 sind in vorgespanntem Zustand in den Kunststoff eingebettet. Dadurch ergibt sich eine weitere Verbesserung der mechanischen und dynamischen Eigenschaften des Luftleitkastens. Neben einer guten Biegefestigkeit kann dadurch eine gute Dämpfung von Eigenschwingungen erreicht werden, was die Herstellung eines gleichmäßig beschaffenen Vlieses begünstigt. Die Kohlenstoffasern 6 erstrecken sich im wesentlichen in Achsrichtung des Walzenpaars 2, wobei die Kohlenstoffasern 6 oder Faserstränge 7 derart vorgespannt sind, daß sie einer Durchbiegung zwischen den Lagern des Luftleitkastens in Richtung des Walzenspalts 8 entgegenwirken.

Ansprüche

1. Luftleitkasten, der - im Querschnitt betrachtet - im wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, für eine Krempelmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftleitkasten durch einen Kunststoffkörper (5) gebildet ist.

2. Luftleitkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (5) aus einem Verbundfaserwerkstoff besteht.

3. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundfaserwerkstoff aus einer Kombination von Kohlenstoffasern (6) und Aramidfasern besteht.

4. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern (6) in Form von Fasersträngen (7) in den Kunststoff eingebettet sind.

5. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern (6) in vorgespanntem Zustand in den Kunststoff eingebettet sind.

6. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Walzenspalt (8) des Walzenpaars (2, 3, 4) zugewandte, im Vliesbildungsdreieck (1) angeordnete Vorderkante (9) des Kunststoffkörpers (5) durch eine separat erzeugte, verschleißfeste Leiste (10) gebildet ist, die eine höhere Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß aufweist, als der übrige Kunststoffkörper (5).

7. Luftleitkasten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (10) aus einem keramischen Werkstoff besteht.

8. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (10) kraft- und / oder formschlüssig mit dem Kunststoffkörper (5) verbunden ist.

9. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (5) hohl ausgebildet ist.

10. Luftleitkasten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (5) einen Druckluftanschluß (11) aufweist und mit Luftaustrittsöffnungen (12) zumindest in Richtung einer der den Walzenspalt (8) begrenzenden Walzen (3, 4) versehen ist.

11. Luftleitkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (5) mit einem Schaum zumindest teilweise ausgefüllt ist.

Zeichnung