[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablegen synthetischer Fasern zu einem Vlies
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
[0002] Bei der Herstellung einer Vliesbahn aus synthetischen Fasern müssen eine Vielzahl
von extrudierten Filamentsträngen möglichst gleichmäßig zu einem Flächengebilde abgelegt
werden. Die Filamentstränge werden dabei mehr oder weniger nach dem Extrudieren und
Abkühlen durch ein Förderfluid abgezogen und zu einem Ablageband geführt. Aus der
US 6,183,684 sind beispielsweise ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung
beschrieben: Hierbei wird eine Abzugsdüseneinrichtung verwendet, um die synthetischen
Fasern nach dem Extrudieren aus einer Spinneinrichtung abzuziehen, zu verstrecken
und abzulegen. Hierzu weist die Abzugsdüseneinrichtung einen Führungskanal auf, welcher
auf einer Oberseite einen schlitzförmigen Fasereintritt und auf der Unterseite einen
schlitzförmigen Faseraustritt aufweist Kurz unterhalb des Fasereintritts münden mehrere
Fluideinlässe in den Führungskanal, durch welche ein Förderfluid unter Wirkung eines
Überdruckes dem Führungskanal zugeführt wird. Dadurch werden die Faserstränge in die
Abzugsdüseneinrichtung eingezogen und innerhalb des Führungskanals beschleunigt und
als ein Faserstrom durch den Faseraustritt ausgeblasen. Gleichzeitig erfolgt eine
Verstreckung der Faserstränge, die danach unmittelbar zur Ablage von einem Ablageband
aufgenommen werden. Dabei treffen die Fasern gemeinsam mit dem Förderfluid als ein
Faserstrom im wesentlichen senkrecht auf das Ablageband.
[0003] Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtungen haben sich besonders bewährt,
um hohe Produktionsgeschwindigkeiten fahren zu können, wobei die Filamentstränge Geschwindigkeiten
von bis zu 8.000 m/min, erreichen können. Somit trifft der durch die Abzugsdüseneinrichtung
erzeugte Faserstrom mit relativ hoher Energie auf die Oberfläche des Ablagebandes
auf. Dabei besteht die Gefahr, dass einzelne Fasern zu Verhakungen an der Oberfläche
des Ablagebandes führen.
[0004] Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Ablegen von Fasern mit hohen Geschwindigkeiten der gattungsgemäßen Art zu schaffen,
bei welchen bzw. welcher ein sicherer Ablauf des Vlieses vom Ablageband gewährleistet
ist
[0005] Diese Aufgabe wird für das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, dass der Faserstrom
unmittelbar vor dem Auftreffen auf das Ablageband einseitig in Führungsrichtung des
Ablagebandes derart ausgelenkt wird, dass die Fasern in einem Winkel von < 90° auf
das Ablageband auftreffen.
[0006] Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe für eine gattungsgemäße Vorrichtung ist
dadurch gegeben, dass dem Ablageband ein Auslenkmittel zugeordnet ist, durch welches
ein aus dem Führungskanal austretender Faserstrom unmittelbar vor dem Auftreffen auf
das Ablageband einseitig in Führungsrichtung des Ablagebandes derart ausgelenkt wird,
dass die Fasern in einem Winkel von < 94° auf das Ablageband auftreffen.
[0007] Die Erfindung war auch nicht durch das aus der
US 2002/0158362 A1 bekannte Verfahren und bekannte Vorrichtung nahe gelegt. Bei dem bekannten Verfahren
und der bekannten Vorrichtung wird unmittelbar nach Austritt des Faserstromes aus
der Abzugsdüseneinrichtung ein Luftwirbel erzeugt, welcher an den Fasern eine traversierende
Bewegung erzeugt, so dass die Fasern sich unregelmäßig in einem Ablagebereich an der
Oberfläche des Ablagebandes ablegen. Das zur Erzeugung von Luftwirbeln vorgesehene
Leitmittel ist hierzu unmittelbar der Auslassseite der Abzugsdüseneinrichtung zugeordnet,
um möglichst eine große freie Strecke zur Ausbildung der traversierenden Bewegung
in den Fasern bis zum Erreichend es Ablagebandes zu erhalten. Derartige Verfahren
und Vorrichtungen sind zudem nur für geringe Fasergeschwindigkeiten geeignet.
[0008] Ebenso führt die aus der
DE 37 40 893 A1 bekannte Lehre nicht nahe liegend zu der Erfindung. Die
DE 37 40 893 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses,
bei welchem die Fasern in einem Difusorschacht bis zur Ablage geführt werden. Hierbei
ist der Faserstrom zu beiden Seiten durch innerhalb des Difusorschachtes angeordnete
schwenkbare Leitmittel beeinflussbar. Derartige Verfahren und Vorrichtungen besitzen
jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass eine Wechselbeziehung zwischen den sich gegenüber
liegenden Leitmitteln eintritt, die zu instabilen Zuständen in der Art führt, dass
sowohl ein Auslenkung der Fasern in Führungsrichtung des Ablagebandes oder entgegen
der Führungsrichtung des Ablagebandes möglich ist. Zudem sind derartige Vorrichtung
völlig ungeeignet, um Fasern mit hohen Geschwindigkeiten der Filament zu verstrecken
und abzulegen.
[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung basieren dagegen
auf eine einseitige stabile Auslenkung des Faserstromes kurz vor Auftreffen der Fasern
auf das Auflageband. Dabei werden die Fasern in Führungsrichtung des Ablagebandes
derart abgelenkt, dass die Fasern in einem Winkel von < 90° auf das Ablageband auftreffen.
Dadurch lassen sich die mit hohen Geschwindigkeiten geführten Fasern sanft und schonend
auf das Ablageband ablegen. In Abhängigkeit von dem Auftreffwinkel können somit bestimmte
Anteile der Bewegungsenergien mit in die Vliesbildung eingebunden werden. Dieser Effekt
kann vorteilhaft zur Erhöhung der Führungsgeschwindigkeit des Ablagebandes genutzt
werden.
[0010] Die Verfahrensvariante, bei welcher der Faserstrom derart stark ausgelenkt wird,
dass die Fasern in einem Winkel von < 60° auf das Ablageband auftreffen, ist besonders
geeignet, um feine Filamenttiter mit hohen Fasergeschwindigkeiten ablegen zu können.
[0011] Um für jede Faser eine möglichst optimale Ablage zu erhalten, wird gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, die Intensität der Auslenkung
des Faserstromes in Abhängigkeit von einem Prozess- oder einem Produktparameter zu
ändern. Als Prozessparameter sind hierbei die Einstellungen der Abzugsdüseneinrichtungen
sowie das Ablageband wie beispielsweise die Fübrungsgeschwindigkeit des Ablagebandes
gemeint. Als Produktparameter könnten beispielsweise der Filamenttiter oder die Ablagedichte
des Vlieses genutzt werden, um bestimmte Einstellungen zur Auslenkung des Faserstromes
vorzunehmen.
[0012] Die Auslenkung des Faserstromes vor Ablage der Fasern auf das Ablageband lässt sich
nach verschiedenen Methoden ausführen. Bei einer ersten Methode wird die Auslenkung
des Faserstromes durch ein Leitblech bewirkt, welches sich seitlich zu den Fasern
im Bereich zwischen dem Führungskanal und dem Ablageband erstreckt. Damit wird eine
über einen großen Bereich der freien Strecke wirkende Zwangsführung aufgrund des Coanda-Effektes
an dem Faserstrom möglich. Dabei können hohe Auslenkungen und damit relativ kleine
Auftreffwinkel der Fasern realisiert werden.
[0013] Bei einer zweiten Methode wird die Auslenkung des Faserstromes durch einen zusätzlichen
Luftstrom bewirkt, welcher quer zu den Fasern in Führungsrichtung des Ablagebandes
strömt Damit lässt sich eine sehr eng begrenzte auf den Faserstrom einwirkende Auslenkung
erzeugen, die zusätzlich eine Verwirbelung der Filamente bewirkt. Eine derart kurze
Wegstrecke zur Auslenkung des Faserstromes besitzt den Vorteil, dass die auf der Auslassseite
der Abzugsdüseneinrichtungen durch den Faseraustritt bewirkten Strömungserscheinung
zum Verstrecken der Fasern völlig unbeeinflusst bleiben.
[0014] Eine deutlich begrenzte Wirkstrecke zur Auslenkung des Faserstromes lässt sich auch
durch eine dritte Methode dadurch erreichen, indem ein Formkörper den Faserstrom unmittelbar
vor Ablage der Fasern zugeordnet ist. Der Formkörper wird dabei im geringen Abstand
oberhalb des Ablagebandes seitlich neben den Fasern gehalten. Hierbei wird ebenfalls
der Coanda-Effekt genutzt, um eine Ablenkung des Faserstromes an dem Formkörper zu
erhalten. Der Formkörper, der in die Grenzschicht des Faserstromes eintaucht, weist
eine starke Strömung in Auslenkrichtung auf, so dass aufgrund des durch den Physiker
Coanda entdeckten physikalischen Phänomen der Luftstrom an der Oberfläche haften bleibt
und somit aus seiner Führungsbahn ausgelenkt wird.
[0015] Um die für die Ablage der Fasern günstigen Auftreffwinkel zu erhalten, werden die
Fasern bevorzugt mit einem Förderfluid unter Wirkung eines Überdruckes im Bereich
von 0,5 bis 5 bar in den Führungskanal eingezogen, beschleunigt und als Faserstrom
ausgeblasen.
[0016] Dabei lässt sich eine freie Wegstrecke zwischen dem Faseraustritt des Führungskanals
und der Oberfläche des Ablagebandes von ≤ 500 mm bevorzugt jedoch ≤ 300 mm einstellen.
Damit lassen sich sehr kompakte Abzugs- und Ablageeinrichtungen zur Herstellung von
Spinnvliesen realisieren.
[0017] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen
nach Anspruch 9 vorgeschlagen. Dabei ist dem Ablageband ein AuslenkmitteI zugeordnet,
durch welches der aus dem Führungskanal austretende Faserstrom unmittelbar vor Auftreffen
auf das Ablageband einseitig in Führungsrichtung des Ablagebandes derart ausgelenkt
wird, dass die Fasern in einem Winkel von < 90° auf das Ablageband auftreffen. Es
lassen sich so sehr gleichmäßige reproduzierbare Faserablagen zur Bildung eines Vlieses
ausführen. Selbst bei hohen Fasergeschwindigkeiten lassen sich Verhakungen einzelner
Fasern mit dem Ablageband vermeiden. Bei flachen Auftreffwinkeln der Faser lässt sich
die Bewegungsenergie der Fasern vorteilhaft mit einer Komponente in Führungsrichtung
des Ablagebandes zur Vliesbildung nutzen.
[0018] Bei der vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher
das Auslenkmittel durch einen Luftstromerzeuger gebildet ist, lässt sich neben der
Auslenkung des Faserstromes eine zusätzliche Verwirbelung der Fasern kurz vor Ablage
erzeugen, so dass besondere Vlieseffekte herstellbar sind.
[0019] Bevorzugt wird das Auslenkmittel jedoch durch ein Leitblech gebildet, welches sich
seitlich zu den Fasern im Bereich zwischen dem Fühnmgskanal und dem Ablageband auf
der das Vlies abführende Seite des Ablagebandes erstreckt. Dabei wird das Leitblech
derart neben dem Faserstrom angeordnet, so dass die äußeren Randzonen des Faserstromes
insbesondere mit dem unteren Bereich des Leitbleches in Kontakt treten, so dass eine
durch den sogenannten Coanda-Effekt hervorgerufene Beugung des Faserstromes durch
das Leitblech erzeugt wird.
[0020] Das Leitblech weist hierzu vorteilhaft ein dem Ablageband zugeordnetes freies Führungsende
auf, das mit einer zur Führungsrichtung des Ablagebandes ausgerichteten Neigung ausgebildet
ist. Das Leitblech erstreckt sich über die gesamte Breite des Faserstromes, so dass
alle Fasern innerhalb des Faserstromes eine durch das Leitblech und des Faserstromes
abhängigen Auslenkung erhalten.
[0021] Um möglichst turbulente Strömungserscheinungen innerhalb des Faserstromes zu vermeiden,
wird das Leitblech bevorzugt mit einer Krümmung in Strömungsrichtung des Faserstromes
ausgebildet, die einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist als der halbe Abstand
zwischen dem Ablageband und dem Faseraustritt der Abzugseinrichtung. Damit bleiben
die unmittelbar unterhalb der Abzugsdüseneinrichtung durch den Führungskanal erzeugten
Verwirbelungserscheinungen zum Verstrecken der Fasern unbeeinflusst und erst nach
fortschreitender Bewegung gelangt der Faserstrom in den Einflussbereich des gekrümmten
Leitbleches.
[0022] Bei besonders kurzen Wegstrecken zwischen der Abzugseinrichtung und dem Ablageband
lässt sich das Auslenkmittel auch vorteilhaft durch einen Formkörper ausbilden, welcher
sich seitlich zu den Fasern mit geringem Abstand oberhalb des Ablagebandes auf der
das Vlies abkühlenden Seite des Ablagebandes erstreckt. Dabei wird der Formkörper
mit seiner äußeren Kontur derart zu dem Faserstrom gehalten, dass eine durch den Coanda-Effekt
eintretende Umlenkung des Faserstromes und damit der Fasern vor Ablage einsetzt. Als
Formkörper können hierbei runde oder elliptisch geformte Stäbe eingesetzt werden.
[0023] Zur Veränderung der Intensität der Auslenkung des Faserstromes und damit zur Veränderung
des Auftreffwinkels zwischen den Fasern und dem Ablageband lässt sich gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Position des Auslenkmittels
in Abstand und Höhe zu dem Faserstrom verändern. Eine derartige Positionsveränderung
des Auslenkmittels kann jedoch auch vorteilhaft dazu genutzt werden, wenn der Abstand
zwischen dem Faseraustritt und der Abzugseinrichtung und dem Ablageband durch eine
höhenverstellbare Abzugseinrichtung einstellbar ist.
[0024] Aufgrund der sanften Ablage lassen sich dabei bevorzugt sehr kurze Abstände zwischen
dem Faseraustritt der Abzugseinrichtung und dem Ablageband einstellen. So sind Abstände
< 500 mm oder sogar < 300 mm möglich. Es lassen sich sehr kurze Spinnstrecken in einer
Anlage realisieren. Jedoch können auch Abstände zwischen der Abzugseinrichtung und
dem Ablageband von >500 mm realisiert werden.
[0025] Um die im wesentlichen vor der Ablage erforderliche Verstreckung an den Fasern durchführen
zu können, sind die Fluideinlässe des Führungskanals bevorzugt mit einer Druckluftquelle
verbunden, durch welche eine Druckluft mit einem Überdruck von 0,5 bis 5 bar erzeugbar
ist.
[0026] Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnen sich
durch eine Hochgeschwindigkeitsablage der Faser aus, so dass eine Vliesherstellung
mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten möglich wird. Hierbei kann in Abhängigkeit
vom Fasertyp, Fasermaterial und Vliesanforderungen die gewünschten Einstellungen zur
Auslenkung des Faserstromes vorgenommen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die
Einstellungen durch steuerbare Aktoren auszuführen, die beispielsweise mittels einer
Steuereinrichtung nach Vorgabe von Prozess- oder Produktparametem automatisiert angesteuert
werden.
[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Hinweis auf die beigefügten Figuren
nachfolgend näher beschrieben.
[0028] Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
- Fig. 2
- schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
- Fig. 3 und Fig. 4
- schematisch jeweils eine Querschnittsansicht weiterer Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
[0029] In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ablage von synthetischen Fasern
zu einem Vlies gezeigt. In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel schematisch in einer
Ansicht und in Fig. 2 schematisch in einem Querschnitt dargestellt Insoweit kein Bezug
zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgend Beschreibung für beide Figuren.
[0030] Das Ausführungsbeispiel weist eine Abzugsdüseneinrichtung 1 auf, die üblicherweise
unterhalb einer Spinneinrichtung angeordnet ist Derartige Abzugsdüseneinrichtungen
sind allgemein bekannt und beispielsweise in der
US 6,183,684 B1 näher erläutert. Insoweit wird auf die genannte Druckschrift Bezug genommen und nachfolgend
nur die wesentlichen Bestandteile erwähnt.
[0031] Die Abzugsdüseneinheit 1 weist einen mittleren Führungskanal 2 auf , der auf einer
Oberseite der Abzugsdüseneinrichtung 1 durch einen Fasereintritt 3 und auf der Unterseite
der Abzugsdüseneinrichtung 1 durch einen Faseraustritt 4 begrenzt ist. Der Führungskanal
2 ist schlitzförmig ausgebildet und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte
Länge der quaderförmigen Abzugsdüseneinrichtung 1. An den Längsseiten des Führungskanals
2 sind Fluideinlässe 6.1 und 6.2 ausgebildet, die düsenförmig in den Führungskanal
2 einmünden. Die Fluideinlässe 6.1 und 6.2 sind mit Fluidkammern 7.1 und 7.2 verbunden,
die über einen Fluidanschluß 5 mit einer hier nicht dargestellten Fluidquelle verbunden
sind. Durch die Fluidquelle wird über den Fluidanschluß 5 den Fluidkammern 7.1 und
7.2 jeweils ein Förderfluid zugeführt, das gegenüber der Atmosphäre in dem Führungskanal
2 einen Überdruck aufweist
[0032] Die Abzugsdüseneinrichtung 1 ist mit kurzem Abstand oberhalb eines Ablagebandes 8
angeordnet Das Ablageband 8 weist eine Bandbreite auf, die sich über die gesamte Länge
der Abzugsdüseneinrichtung 1 erstreckt. Das Ablageband 8 wird vorzugsweise als Endlosband
über mehrere Förderrollen geführt und angetrieben, so dass das Ablageband 8 sich kontinuierlich
in eine Führungsrichtung, die in den Figuren mit einem Pfeil gekennzeichnet ist, bewegt.
In Fig. 1 ist nur eine der Förderrollen dargestellt und mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet.
Das Ablageband 8 ist luftdurchlässig ausgebildet, wobei in einem vertikal unterhalb
der Abzugsdüseneinrichtung 1 ausgebildeten Ablagebereich eine Absaugeinrichtung 10
auf der Unterseite des Ablagebandes 8 angeordnet ist.
[0033] In dem Bereich zwischen der Abzugsdüseneinrichtung 1 und dem Ablageband 8 ist eine
freie Wegstrecke gebildet. Innerhalb der freien Wegstrecke ist ein Auslenkmittel 13
kurz oberhalb des Ablagebandes 8 angeordnet. Das Auslenkmittel 13 ist durch ein geformtes
Leitblech 14 gebildet, das auf der Ablaufseite 17 des Ablagebandes 8 gehalten ist.
Als Ablaufseite 17 wird hierbei die Seite des Ablagebandes 8 relativ zur Abzugsdüseneinrichtung
1 bezeichnet, auf welcher das Vlies 12 in Führungsrichtung abgeführt wird. Die gegenüber
liegende Seite wird hierbei als Zulaufseite 21 bezeichnet.
[0034] Das Leitblech 14 ist mit einem oberen Ende an einer Schwenkachse 15 gehalten und
lässt sich über eine Aktor 16 relativ zu einem aus dem Faseraustritt 4 senkrecht austretenden
Faserstrom 18 verstellen. Das Leitblech 14 weist eine Krümmung auf, die annähernd
durch einen Krümmungsradius R bestimmt ist. Der Krümmungsradius R wird dabei bevorzugt
in einer Größe gewählt, die größer ist als der halbe Abstand zwischen der Düseneinrichtung
1 und dem Ablageband 8. In Fig. 2 ist der Abstand zwischen der Abzugsdüseneinrichtung
1 und dem Ablageband 8 durch den Buchstaben A gekennzeichnet. Somit gilt für den Krümmungsradius
R des Leitbleches: R ≥ A/2
[0035] Mit dem unteren Führungsende 19 ragt das Leitblech 14 bis zum Ablageband 8. Der Abstand
zwischen dem Führungsende 19 und dem Ablageband 8 ist dabei derart gewählt, dass kein
Kontakt zwischen dem Leitblech 14 und einem auf dem Ablageband 8 gebildeten Vlies
12 entsteht. Das Führungsende 19 ist mit einer Neigung in Führungsrichtung des Ablagebandes
8 ausgebildet Der Abstand zwischen dem Leitblech 14 und dem durch die Abzugsdüseneinrichtung
1 erzeugten Faserstrom 18 ist derart bemessen, dass zumindest die Randzonen des Faserstromes
18 in Kontakt mit der Oberfläche des Leitbleches 14 treten können. Der Kontaktbereich
zwischen dem Faserstrom 18 und dem Leitblech 14 lässt sich dabei durch Verstellung
des Leitbleches 14 relativ zur Schwenkachse 15 verändern.
[0036] Im Betriebszustand wird der Abzugsdüseneinrichtung 1 ein Förderfluid zugeführt. Als
Förderfluid wird bevorzugt eine Druckluft einer Druckluftquelle verwendet, die mit
einem Überdruck im Bereich von 0,5 bis 5 bar vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis
3 bar Überdruck aus den Fluidkammern 7.1 und 7.2 über die Fluideinlässe 6.1 und 6.2
in den Führungskanal 2 einströmen. Dadurch werden die über den Fasereintritt 3 in
den Führungskanal 2 eingefädelten Fasern 11 kontinuierlich aus einer hier nicht dargestellten
Spinneinrichtung abgezogen. In der Spinneinrichtung werden die Fasern in einer reihenförmigen
Anordnung zuvor aus einem Polymerwerkstoff schmelzgesponnen und anschließend gekühlt.
Innerhalb des Führungskanals 2 werden die Fasern 11 durch das Förderfluid beschleunigt
und gemeinsam durch den Faseraustritt 4 als ein Faserstrom 18 ausgeblasen.
[0037] Der Faserstrom 18, der sich aus den Fasern und dem Förderfluid zusammensetzt wird
dabei senkrecht durch den Faseraustritt 4 in Richtung Ablageband 8 geblasen. Kurz
vor Auftreffen des Faserstromes 18 auf das Ablageband 8 gelangt der Faserstrom 18
in den Einflussbereich des Leitbleches 14, wobei eine Ablenkung des Faserstromes 18
durch den sogenannten Coanda-Effekt eintritt. Dabei schmiegt sich der Faserstrom 18
der Kontur des Leitbleches 14 an und wird aus der Vertikalen herausgelenkt. Die Fasern
11 treffen somit in einem Winkel von < 90° auf das Ablageband 8 auf. Der Auftreffwinkel
zwischen den Fasern 11 und dem Ablageband 8 ist in Fig. 2 durch den griechischen Buchstaben
α gekennzeichnet. Hierbei können je nach Formgebung des Leitbleches 14 und Stellung
des Leitbleches 14 relativ zum Faserstrom 18 Auslenkungen bewirkt werden, die eine
Faserablage mit einem Auftreffwinkel von < 60° ermöglichen.
[0038] Die Fasern 11 bilden an der Oberfläche des Ablagebandes 8 das Vlies 12, das kontinuierlich
von dem Ablageband 8 in Richtung der Ablaufseite 17 abgeführt wird. Durch die Auslenkung
des Faserstromes 18 kurz vor Auftreffen auf das Ablageband 8 wird ein sanftes und
faserschonendes Ablegen der Fasern 11 zu dem Vlies 12 selbst bei hohen Fasergeschwindigkeiten
im Bereich von 3.500 m/min bis 8.000 m/min. möglich. Es sind somit hohe Bandgeschwindigkeiten
und damit eine hohe Produktionsleistung bei der Herstellung von Vliesen realisierbar.
[0039] Durch die erfindungsgemäße Ablage der Fasern lassen sich sehr kurze Abstände zwischen
der Abzugsdüseneinrichtung 1 und dem Ablageband im Bereich von 50 bis 500 mm vorzugsweise
100 bis 200 mm realisieren. Ein Abheben der Vliese vom Ablageband für die weitere
Behandlung läßt sich mit einfachen Mitteln ausführen. Trotz der porösen Oberfläche
des Ablagebandes läßt sich das Vlies mit realtiv geringen Kräften von der Oberfläche
lösen. Einzelne Ausfransungen durch anhaftende Fasern treten nicht auf.
[0040] In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt Das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 ist im wesentlichen identisch zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel,
so dass zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird und nachfolgend nur die
Unterschiede erläutert werden.
[0041] Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist innerhalb der freien Wegstrecke zwischen der Abzugsdüseneinrichtung 1 und dem
Ablageband 8 ein Auslenkmittel 13 auf der Zulaufseite 21 angeordnet. Das Auslenkmittel
13 wird hierbei durch einen Luftstromerzeuger 20 gebildet, welcher einen im wesentlichen
parallel zum Faserstrom 18 verlaufende Blasöffnung 23 aufweist. Der Luftstromerzeuger
20 ist dem Ablageband 8 derart zugeordnet, dass ein durch die Blasöffnung 23 austretender
Blasstrom parallel zum Ablageband den Faserstrom 18 kurz vor Auftreffen des Ablagebandes
8 trifft und zu einer Auslenkung der Fasern in Führungsrichtung führt- Hierbei wird
zusätzlich neben der Auslenkung des Faserstromes 18 eine Verwirbelung der Fasern 11
kurz vor Ablage erzeugt, so dass bestimmte Vlieseffekte in dem Vlies 12 herstellbar
sind. Die Intensität des durch den Luftstromerzeuger 20 erzeugten Blasstrom ist veränderbar,
so dass starke Auslenkungen mit entsprechend flachen Auftreffwinkeln ausführbar sind.
Die Einstellungen lassen sich dabei in Abhängigkeit vom Fasertyp und Filamenttiter
sowie dem Überdruck des Fluidstromes wählen. Zusätzlich ist die Abzugsdüseneinrichtung
1 höhenverstellbar ausgebildet, so dass der Abstand A zur Ausbildung der freien Wegstrecke
änderbar ist.
[0042] In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist
im wesentlichen identisch zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen, so dass ebenfalls
auf die zuvor gemachte Beschreibung Bezug genommen wird und nachfolgend nur die Unterschiede
erläutert werden.
[0043] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Auslenkmittel 13 durch
ein Formkörper 22 gebildet. Der Formkörper 22 ist auf der Ablaufseite 17 kurz oberhalb
des Ablagebandes 8 angeordnet und erstreckt sich seitlich neben dem Faserstrom 18.
Hierbei ist der Formkörper 22 derart gehalten, dass die äußeren Randzonen des Faserstromes
18 zumindest in Kontakt mit der Oberfläche des Formkörpers 18 treten. Der Formkörper
I8 weist eine runde stabförmige Form auf. Dabei wird aufgrund des Coanda-Effektes
der Faserstrom 18 an der Oberfläche des Formkörpers 22 ausgelenkt, so dass die Fasern
11 mit einem Auftreffwinkel < 90° auf das Ablageband auftreffen. Der Formkörper 22
ist verstellbar in einem Maschinengestell gehalten, wobei sowohl der Abstand zum Ablageband
8 als auch der Abstand zum Faserstrom 18 veränderbar ist. Der Formkörper 22 könnte
auch eine asymmetrische Form mit einer einseitigen, dem Faserstrom 18 zugeneigten
Krümmung ausgebildet sein. Wesentlich hierbei ist, dass die Randzonen des Faserstromes
18 in Kontakt mit dem Formkörper 22 treffen.
[0044] Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausfiihrungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Aufbau und Anordnung
der Auslenkmittel beispielhaft. Wesentlich ist hierbei, dass die Fasern bei senkrechter
Zuführung zu dem Ablageband kurz vor Auftreffen auf das Ablageband in Führungsrichtung
des Ablagebandes abgelenkt werden. Insbesondere sind dabei Auslenkmittel geeignet,
die eine stabile und reproduzierbare Auslenkung des Faserstromes und damit eine gleichmäßige
Faserablage bewirken.
Bezugszeichenliste
[0045]
- 1
- Abzugsdüseneinrichtung
- 2
- Führungskanal
- 3
- Fasereintritt
- 4
- Faseraustritt
- 5
- Fluidanschluß
- 6.1,6.2
- Fluideinlässe
- 7.1, 7.2
- Fluidkammern
- 8
- Ablageband
- 9
- Förderrolle
- 10
- Absaugeinrichtung
- 11
- Faser
- 12
- Vlies
- 13
- Auslenkmittel
- 14
- Leitblech
- 15
- Schwenkachse
- 16
- Aktor
- 17
- Ablaufseite
- 18
- Faserstrom
- 19
- Führungsende
- 20
- Luftstromerzeuger
- 21
- Zulaufseite
- 22
- Formkörper
- 23
- Blasöffnung
1. Verfahren zum Ablegen synthetischer Fasern zu einem Vlies, bei welchem die synthetischen
Fasern nach einem Schmelzspinnen in einer reihenförmigen Anordnung durch ein Förderfluid
abgezogen und in einem Führungskanal beschleunigt werden, bei welchem das Förderfluid
und die Fasern den Führungskanal als ein Faserstrom verlassen und bei welchem der
Faserstrom durch ein quer zum Führungskanal geführtes Ablageband aufgefangen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faserstrom unmittelbar vor dem Auftreffen auf das Ablageband einseitig in Führungsrichtung
des Ablagebandes derart ausgelenkt wird, dass die Fasern in einem Winkel von < 90°
auf das Ablageband auftreffen.
2. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faserstrom derart stark ausgelenkt wird, dass die Fasern in einem Winkel von <
60° auf das Ablageband auftreffen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Intensität der Auslenkung des Faserstroms in Abhängigkeit von einem Prozess- oder
einem Produktparameter geändert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslenkung des Faserstroms durch ein Leitblech bewirkt wird, welches sich seitlich
zu den Fasern im Bereich zwischen dem Führungskanal und dem Ablageband erstreckt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslenkung des Faserstroms durch einen zusätzlichen Luftstrom bewirkt wird, welcher
quer zu den Fasern in Führuzzgszichtung des Ablagebandes fließt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslenkung des Faserstrom durch ein Formkörper bewirkt wird, welcher sich mit
geringem Abstand oberhalb des Ablagebandes seitlich neben den Fasern erstreckt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Förderfluid unter Wirkung eines Überdruckes im Bereich von 0,5 - 5 bar in den
Führungskanal eingeleitet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faserstrom nach Verlassen des Führungskanals bis zum Auftreffen auf das Ablageband
eine Wegstrecke von ≤ 500 mm, vorzugsweise kleiner 300 mm durchläuft.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer
Abzugsdüseneinrichtung (1), die einen Führungskanal (2) mit einem schlitzförmigen
Fasereintritt (3) und einem schlitzförmigen Faseraustritt (4) aufweist, wobei mehrere
in den Führungskanal (2) mündende Fluideinlässe (6.1, 6.2) vorgesehen sind, die mit
einer Fluidquelle verbunden sind, und mit einem antreibbaren Ablageband (8), wobei
das Ablageband (8) mit einem kurzen Abstand (A) unterhalb des Faseraustritts (4) der
Abzugsdüseneinrichtung (1) angeordnet ist und wobei das Ablageband (8) quer zum Faseraustritt
(4) in eine Führungsrichtung bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Ablageband (8) ein Auslenkmittel (13) zugeordnet ist, durch welches ein aus dem
Führungskanal (2) austretender Faserstrom (18) unmittelbar vor dem Auftreffen auf
das Ablageband (8) einseitig in Führungsrichtung des Ablagebandes (8) derart ausgelenkt
wird, dass die Fasern (11) in einem Winkel von < 90° auf das Ablageband (8) auftreffen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auslenkmittel (13) durch ein Luftstromerzeuger (20) gebildet ist, welcher einen
quer zum Faserstrom in Führungsrichtung des Ablagebandes (8) gerichteten Blasstrom
erzeugt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auslenkmittel (13) durch ein Leitblech (14) gebildet ist, welches sich seitlich
zu den Fasern (11) im Bereich zwischen dem Führungskanal (2) und dem Ablageband (8)
auf der das Vlies (12) abführenden Seite (17) des Ablagebandes (8) erstreckt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitblech (14) ein dem Ablageband (8) zugeordnetes freies Führungsende (19) aufweist,
das mit einer zur Führungsrichtung des Ablagebandes (8) ausgerichteten Neigung ausgebildet
ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitblech (14) eine Krümmung in Strömungsrichtung des Faserstroms aufweist, die
durch einen Krümmungsradius (R) bestimmt ist, der größer ist als der halbe Abstand
(A) zwischen dem Ablageband (8) und dem Faseraustritt (4) der Abzugseinrichtung (1).
14. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auslenkmittel (13) durch einen Formkörper (22) gebildet ist, welcher sich seitlich
zu den Fasern (11) mit geringem Abstand oberhalb des Ablagebandes (8) auf der das
Vlies (12) abführenden Seite (17) des Ablagebandes (8) erstreckt.
15. Vorrichtung nach einem der Anspruch 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Position des Auslenkmittels (13) im Abstand und Höhe relativ zu dem Faserstrom
(18) veränderbar ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand (A) zwischen dem Faseraustritt (4) der Abzugseinrichtung (1) und dem Ablageband
(8) < 500 mm, vorzugsweise < 300mm beträgt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abzugseinrichtung (1) zur Einstellung des Abstandes (A) zwischen dem Faseraustritt
(4) und dem Ablagebandes (8) höhenverstellbar ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fluideinlässe (6.1, 6.2) des Führungskanals (2) mit einer Druckluftquelle verbunden
sind, durch welche eine Druckluft mit einem Überdruck von 0,5 - 5,0 bar erzeugbar
ist.