Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Spinnvlieses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung erfindungsgemäßer Vliese werden aus einer Polymerschmelze eine Mehrzahl von Filamenten extrudiert, auf einem luftdurchlässigen Siebband zu einem Flächengebilde geformt und zugleich von dem Siebband abtransportiert. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in der Patentschrift
Dabei wird von einem Extruder zugeführtes schmelzflüssiges Polymer in einem Spinnbalken durch ein- oder mehrreihig linienförmig angeordnete Düsenbohrungen zunächst zu einer Vielzahl von Strängen gesponnen und unmittelbar nach Austritt aus den Düsenbohrungen von einem durch einen Düse zugeführten Luftstrom zu feinen Filamenten endlicher Länge zerfasert.
Die Filamente treten mit hoher Geschwindigkeit aus der Luftdüse aus und treffen auf ein in einer bestimmten Distanz vorgesehenes Siebband auf, wo sich die Filamente zu einem Flächengebilde formieren. In dem Bereich zwischen Luftdüse und Siebband findet eine Abkühlung der Filamente statt. Die Förderrichtung der Filamente ist zwischen Spinnbalken, Luftdüse und Siebband ist vertikal. Durch eine kontinuierliche Bewegung des Siebbandes, welches als Förderband ausgeführt ist, wird das sich bildenden Vlies abtransportiert, wobei die Ausrichtung und Förderrichtung des Siebbandes horizontal ist. Unterhalb des Siebbandes ist eine Absaugung vorgesehen, die die Formierung des Vlieses unterstützt und insbesondere für den Abtransport der die Filamente begleitenden Luftströmung sorgt. Durch das senkrechte Auftreffen der Filamente mit hoher Geschwindigkeit auf das Siebband wird zumeist ein Vlies hoher Dichte erzeugt. Viele Verfahrensparameter sind durch den Aufbau der Vorrichtung vorgegeben und lassen daher eine Variation des Produktes in nur engen Grenzen zu.
Vielfach werden jedoch auch Vliese mit hoher Luftigkeit gefordert. Um dieser Forderung zu genügen und zugleich eine hohe Flexibilität bezüglich der Vlieseigenschaften zu erreichen, sieht die
Weiteren Lösungen zur Erhöhung der Flexibilität sind bekannt aus der
Aus der
Die
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Prozessparameter beim Erstellen von Spinnvlies in einem weiten Bereich variiert werden können und mit dem darüber hinaus Spinnvlies mit besonders hoher Luftigkeit hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die einfache Anpassbarkeit an verschiedene Verfahrensparameter und damit an verschiedene Produkte wird dadurch erreicht, dass der Spinnbalken und die Blasvorrichtung mit flexiblen Versorgungsleitungen mit der Schmelzezuleitung und der Blasluftzuführung verbunden sind und der Spinnbalken zusammen mit der Blasvorrichtung im laufenden Betrieb um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Hierbei wird unter flexibler Versorgungsleitung beispielsweise eine biegeelastische Rohr- beziehungsweise Schlauchverbindung, aber auch eine feste Rohrverbindung mit Drehdurchführungen verstanden. Dies ermöglicht eine leichte Verstellung im laufenden Betrieb, so dass die Auswirkung einer Veränderung der Verfahrensparameter leicht am Produkt überprüft werden kann. Die Art und Ausführung der flexiblen Versorgungsleitungen kann von einem Fachmann bestimmt werden. Die horizontale Achse ist senkrecht zur Förderrichtung des Siebbandes ausgerichtet, so dass durch das Schwenken um die Achse der Auftreffpunkt der Filamente auf das Siebband in Förderrichtung veränderbar ist. Wie sich gezeigt hat, rührt der wesentliche Effekt, der eine höhere Luftigkeit des Vlieses bewirkt, aus dem Winkel, unter dem die Filamente auf das Siebband beziehungsweise auf das sich bereits teilweise gebildete Vlies auftreffen. Insbesondere ist es möglich, durch das schräge Auftreffen den sich bildenden Staudruck zu reduzieren, der auf die Filamente wirkt. Durch das Einstellen des Winkels lässt sich so die Luftigkeit feinfühlig anpassen. Weiterhin hat der Winkel einen Einfluss auf die sich dreidimensional ausbildende Wirrlage der Filamente im Vlies.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spinnbalken zusammen mit der Blasvorrichtung in einer Schwenkeinheit angeordnet, die um eine Schwenkachse schwenkbar ist.
Bevorzugt ist der Schwenkbereich zwischen + 45 ° und - 45 ° gegenüber der Vertikalen, da in diesem Bereich der große Effekt auf die Luftigkeit des Vlieses zu rechnen ist.
Ein einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Absaugung, die unterhalb des Siebbandes vorgesehen ist, in Schwenkrichtung und damit in Förderrichtung verstellbar. Einerseits kann damit der Schwerpunkt des sich unterhalb des Siebbandes bildenden Unterdruckprofils an den Auftreffpunkt der Filamente angepasst werden. Andererseits kann durch bewusstes Verschieben dieses Unterdruckprofils ein weiterer Einfluss auf die Verfahrensparameter genommen werden.
In einer vorteilhaften Weise ist die Schwenkachse identisch oder zumindest nahe der Schwerpunktachse der Schwenkeinheit beziehungsweise des Spinnbalkens und der Blasvorrichtung. Dadurch sind geringe Verstellkräfte erforderlich.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsvariante sind Mittel zum Verändern des Abstandes zwischen Spinnbalken und Siebband vorgesehen. Dies ist einerseits sinnvoll, um bei einer geschwenkten Schwenkeinheit die höhere Wurfweite der Filamente zu kompensieren, andererseits steht damit ein weiterer änderbarer Verfahrensparameter zur Verfügung.
Die erfindungsgemäße Kombination von Spinnbalken und Blasvorrichtung kann in einer Ausführungsvariante der Erfindung so vorgesehen werden, dass die Filamente nach dem Meltblown-Verfahren in hergestellt werden.
In einer anderen Ausführungsvariante ist die Blasvorrichtung so ausgebildet, dass sie als Abzugsdüse für vom Spinnbalken extrudierte Filamente dient.
Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
In
In einer Schwenkeinheit 1 ist ein hier nicht dargestellter Spinnbalken und eine Blasvorrichtung in der Weise integriert, dass an der Unterseite der Schwenkeinheit 1 ein Filamentvorhang 8 heraus gefördert wird. Die Filamente 8 treffen auf ein Siebband 4, das von einem Antrieb 10 angetrieben wird. Durch die hohe Geschwindigkeit, mit der die Filamente 8 auf das Siebband 4 auftreffen, wird ein Flächengebilde erzeugt, das als Spinnvlies 9 von Siebband 4 abtransportiert und einer weiteren hier nicht dargestellten Bearbeitung zugeführt wird. Unterhalb des Punktes, an dem die Filamente 8 auf das Siebband 4 auftreffen, ist eine Absaugbox 5 vorgesehen, die in Transportrichtung des Siebbandes 4 verschiebbar ist. Dazu ist die Absaugbox auf einem Träger 14 aufgebracht, der mit einer Absaugung 15 verbunden ist. Damit kann einerseits der Unterdruckbereich, der durch die Absaugbox 5 dem Siebband 4 aufgeprägt wird, an den Auftreffpunkt der Filamente 8 auf das Siebband 4 angepasst werden. Zusätzlich kann durch das Verschieben vor oder hinter den Auftreffpunkt Einfluss auf die Bildung des Spinnvlieses 9 genommen werden.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht an unterschiedliche Prozessparameter anzupassen, ist die Schwenkeinheit 1 um eine Schwenkachse 6 schwenkbar gelagert. Bevorzugt ist die Schwenkachse 6 in oder in der Nähe der Schwerpunktachse der Schwenkeinheit 1 vorgesehen. Zusätzliche Anpassungen der Prozessparameter sind dadurch möglich, dass die Schwenkeinheit 1 über einen Halter 12 mit einem Schlitten 7 verbunden ist, der in vertikaler Richtung auf einer Schiene 13 bewegbar ist.
Alternativ zu der Variante in
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