Verfahren zur Herstellung von Wirrvliesbahnen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wirrvliesbahnen aus synthetischen Fäden, die unter dem Einfluß eines von einem Kompressor oder dgl. erzeugten gasförmigen Treibmittels als Fadenschar aus Spinndüsen abgezogen und auf einer Unterlage abgelegt werden. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Durch die DE-PS 1 785 158, GB-PS 1 282 176 und GB-PS 1 297 582 sind bereits Verfahren und Vorrichtungen der oben vorausgesetzten Gattung bekannt geworden. Ein gemeinsames Merkmal dieser Verfahren besteht darin, daß die Fadenschar unter dem Einfluß von Preßluft mittels einer Fadenabzugsvorrichtung aus den Spinndüsen abgezogen, innerhalb der Fadenabzugsvorrichtung verstreckt und nach dem Passieren einer Spreizvorrichtung auf der Unterlage zur Bildung einer Wirrvliesbahn abgelegt wird.

[0003] Ein wichtiger Aspekt bei der Herstellung von Wirrvliesbahnen ist die in der Fadenabzugsvorrichtung auftretende Fadenabzugskraft, die bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen im wesentlichen innerhalb eines Fadenabzugsrohres erzeugt wird, welches an ihrem oberen Ende eine Fadenabzugsdüse besitzt, die mit hoch verdichteter Preßluft beschickt wird.

[0004] Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß mit den Fadenabzugsrohren zwar eine ausreichende Fadenabzugskraft erzeugt werden kann, allerdings sind die Fadenabzugsrohre in anderer Hinsicht mit einem Nachteil behaftet. Innerhalb der engen Fadenabzugsrohre - der Innendurchmesser liegt beispielsweise bei 3 mm - kann es nämlich zwischen den einzelnen Fäden zu Verzwirnungen kommen mit der unangenehmen Folge, daß die Struktur der Wirrvliesbahn ungleichmäßig wird. Eine möglichst gleichmäßige Struktur ist nun aber ein entscheidendes Qualitätsmerkmal einer Wirrvliesbahn.

[0005] Hier liegt der Ansatzpunkt der Erfindung, durch welche ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden soll, die eine Herstellung von Wirrvliesbahnen mit möglichst gleichmäßiger Struktur erlauben.

[0006] Dieses Ziel erreicht die Erfindung bei dem gattungsgemäßen Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale. Bezüglich einer Vorrichtung wird die Aufgabe durch die im Anspruch 8 genannten Merkmale gelöst. Die Erfindung beschreitet überraschend einen völlig neuen Weg, der von den bisher verwendeten Fadenabzugsrohren wegführt und der es statt dessen erlaubt, die Fadenschar längs einer durch mehrere Schlitzdüsen gebildeten Wandfläche bzw. Düsenwand abzuziehen und zu führen. Da nunmehr keine Bündelung innerhalb von Fadenabzugsrohren vorgenommen wird, ist die Gefahr von Verzwirnungen einzelner Fäden beseitigt, so daß sich Wirrvliesbahnen mit gleichmäßiger Struktur herstellen lassen.

[0007] Die Erfindung basiert auf der durch Versuche bestätigten Erkenntnis, daß sich mit mehreren übereinander angeordneten Schlitzdüsen die erforderlichen Fadenabzugskräfte (vergleichsweise an einem Kupferdraht von 0,12 mm Durchmesser gemessen) von etwa 0,2 N erzeugen lassen. Zweckmäßig ist dabei eine Anordnung, bei welcher die Luft - bezogen auf die Fadenförderrichtung - unter einem Winkel von etwa 15 ° oder kleiner aus den Schlitzdüsen austritt, so daß eine starke in Fadenförderrichtung wirksame Kraftkomponente für die Zugkraft auftritt.

[0008] Ein weiteres bedeutsames Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in neuartiger Weise ein adiabatischer bzw. polytropischer Prozeß ausgenutzt wird, während die bekannten Verfahren isotherm arbeiten. Die Erfindung geht nämlich von der mathematisch weiter unten noch abgeleiteten Erkenntnis aus, daß sich beim adiabatischen Prozeß (unter anderem wegen der höheren Viskosität der Luft bei höheren Temperaturen) höhere Fadenabzugskräfte als beim isothermen Prozeß erzielen lassen, was im Sinne einer Wirtschaftlichkeit das neuen Verfahrens von Vorteil ist. Anders als beim isothermen Prozeß tritt auch keine Kondensationsfeuchte auf, wodurch in vorteilhafter Weise ein Zusammenkleben der Fadenscharen vermieden ist.

[0009] Der Vordruck der Schlitzdüsen wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung etwas größer als der kritische Druck eingestellt (das Verhältnis des Vordrucks zum Umgebungsluftdruck ist also größer als das Laval-Druckverhältnis). Die sich hierdurch am Austritt der Schlitzdüsen einstellende Expansion des Luftstrahles hebt die Fadenschar in vorteilhafter Weise um ein geringes von der flächigen Düsenwand ab, so daß auch von daher keine Verzwirnungen oder ein Verkleben mit der Düsenwand zu befürchten ist.

[0010] Nach den Gesetzen der Thermodynamik erwärmt sich die verdichtete Luft auf über 350 ° K, und bei der Expansion am Austritt der Schlitzdüse wird die Raumlufttemperatur in etwa wieder erreicht, während sich die Schlitzdüse selbst dabei erheblich erwärmen kann, so daß die Gefahr des Anklebens der Fäden an der Düsenwand bestehen könnte. Deshalb ist in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung in der Frontpartie der Schlitzdüsen eine Kühlung in Form von Bohrungen vorgesehen, durch die beispielsweise Wasser geführt werden kann.

[0011] Durch die DE-OS 1 760 713 ist zwar schon ein Verfahren zur Herstellung eines Wirrfaden-Vlieses aus synthetischen Fäden bekannt, die längs einer Wandung geführt werden, allerdings ist dort nur eine Schlitzdüse vorgesehen, die als Abzugsvorrichtung dient. In aufwendiger und nachteiliger Weise sind darüberhinaus besondere Distanzhalter vorgesehen, um die Fadenschar im Abstand von der Wandung zu halten, und ferner liegt bei den bekannten Verfahren kein adiabatischer bzw. polytropischer Prozeß vor. Schließlich erfordert die Durchführung dieses bekannten Verfahrens noch eine zusätzliche gegenüber der Wandung angeordnete einstellbare Platte, was zu einem Mehraufwand führt.

[0012] Ferner ist in der CH-DS 405 220 auch schon ein Verfahren zur Herstellung von Faserflächengebilden beschrieben, bei welchem Fadenscharen längs ihnen zugeordneten geschlossenen Kanälen geführt werden, welche der Führung und der Abkühlung der Fadenscharen dienen, während die eigentlichen Fadenabzugskräfte von je zwei mit Luft beaufschlagten Schlitzen unmittelbar unter der Spinndüse erzeugt wird. Innerhalb der Kanäle wird über schräg angeordnete Schlitze eine Sekundärluft eingeführt, so daß die einzelnen Fadenscharen nach dem Verlassen der zugeordneten Kanäle vollständig verfestigt sind und nacheinander abgelegt werden, wodurch ein mehrflächiges Fasergebilde entsteht. Damit möglichst alle Fäden vom Luftstrom erfaßt werden, sind die Spinndüsen relativ schmal ausgebildet, so daß die Ausstoßleistung des bekannten Verfahrens entsprechend gering ist. Die Anwendung eines adiabatischen bzw. polytropischen Prozeßes ist dort nicht angesprochen.

[0013] Um die angestrebte gleichmäßige Struktur der Wirrvliesbahn bei der Erfindung noch zu erhöhen, ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung eine sogenannte Flipp-Flopp-Changierung vorgesehen, die an sich durch die DE-PS 24 21 401 bekannt ist und in Verbindung mit der neuartigen Düsenwand eine besonders große Gleichmäßigkeit der Struktur gewährleistet.

[0014] Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und der Zeichnung zu entnehmen.

[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht zur Verdeutlichung des Prinzips einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Fadenabzugskräfte,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Schlitzdüse mit einem Versorgungsrohr,
Fig. 4 eine Darstellung der unterschiedlichen Schlitzbreiten eines in dem Versorgungsrohr befindlichen Schlitzes,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht längs der Schnittlinie A - A aus Fig. 3,
Fig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Schnittlinie B - B aus Fig. 3, und
Fig. 7 eine Querschnittsansicht längs der Schnittlinie C - C aus Fig. 3.

[0016] In Fig. 1 werden synthetische Fäden 12 als Fadenschar aus Spinndüsen 10 mittels eines nach unten gerichteten Luftstromes abgezogen, der durch übereinander angeordnete Schlitzdüsen 16 erzeugt wird, welche eine Düsenwand 18 bilden. Mittels eines durch die Pfeile B angedeuteten Querluftstrom werden die aus den Spinndüsen 10 austretenden Fäden 12 auf Raumtemperatur gekühlt, und durch ein horizontal verstellbares Rohr 14 werden die Fäden 12 ausgerichtet.

[0017] Von einem nicht dargestellten adiabatisch bzw. polytropisch betriebenen Luftkompressor - z.B. einem einstufigen Turbokompressor - gelangt über die Zuführung 22 Luft in die Düsenkammer 24. Die Austrittsschlitze 26 der Schlitzdüsen verlaufen unter einem Winkel α von etwa 15°, so daß ein nach unten gerichteter Luftstrom erzeugt wird, in welchen die ausgerichteten Fäden 12 unter dem genannten Winkel eintauchen.

[0018] Die mit Schallgeschwindigkeit austretende Luft übt nun eine Zugkraft auf die Fäden 12 aus, welche zur Erzielung des gewünschten Fadentiters eine ganz bestimmte Größe besitzt. Anhand einer Versuchsanordnung mit einem Kupferdraht von 0,12 mm Durchmesser konnte gemessen und ermittelt werden, daß für die Herstellung eines Polypropylenvlieses (PP) mit einem Fadentiter von 2 dtex (1 dtex = Fadendicke eines Fadens von 1 g Gewicht und 10 000 m Länge) eine Abzugskraft von 0,2 N erforderlich ist.

[0019] Die Meßergebnisse sind in Fig. 2 - zusammen mit einer schematischen Anordnung des Versuchsaufbaus - dargestellt. Wie man erkennen kann, läßt sich die Fadenabzugskraft von 0,2 N ohne weiteres mit dreißig übereinander angeordneten Schlitzdüsen erreichen, während bei Verwendung nur einer Schlitzdüse auch bei Erhöhung des Preßluftdruckes keine ausreichende Fadenabzugskraft erzielt werden kann.

[0020] Sowohl der Kompressor als auch die Schlitzdüsen 16 werden polytropisch betrieben, wobei der Kompressor die Luft vom Raumzustand polytropisch auf gleich oder größer als den kritischen Druck von 1,894 bar verdichtet. Um eine möglichst weitgehende Energieausnutzung und Annäherung an den idealen adiabatischen Prozeß zu erzielen, werden der Kompressor , die Zuleitungen und die Rückseiten der Schlitzdüsen isoliert.

[0021] Bei der Expansion der auf über 350° K verdichteten Luft am Austritt der Schlitzdüsen 16 wird zwar die Raumlufttemperatur in etwa wieder erreicht, dabei erwärmen sich jedoch die Schlitzdüsen 16, so daß die Gefahr eines Anklebens der Fäden 12 an der Düsenwand 18 bestehen kann.

[0022] Daher sind in der Frontpartie der Schlitzdüsen 16 Bohrungen 20 für eine Wasserkühlung vorgesehen, um die Wärme abzuleiten.

[0023] Nach dem Passieren der Düsenwand 18 bzw. der Schlitzdüsen 16 gelangen die Fäden 12 zu einer Spreizvorrichtung 28, um im Anschluß daran auf einem Siebförderband 30 zu einer gleichmäßig verteilten Vliesbahn abgelegt zu werden. Die Spreizvorrichtung 28 umfaßt zwei oszillierende Coandaschalen 32 und ist in der DE-PS 24 21 401 nährer beschrieben, so daß darauf an dieser Stelle nicht weiter eingegangen zu werden braucht.

[0024] Zum besseren Verständnis des neuartigen Verfahrens unter Zugrundelegung eines adiabatischen Prozeßes und die damit verbundene Auswirkung auf die Fadenabzugskraft werden nachfolgend die hierfür geltenden mathematischen Beziehungen näher erläutert. Es ist bekannt (Mayer, "Berechung von Schubspannung und Wärmeübergang an längsangeströmten Fäden", Chemie-Ing.-Technik, 42. Jahrgang 1970, Nr. 6, Seite 401; Hamana et al" Der Verlauf der Fadenbildung beim Fadenspinnen" Melliand Textilberiche 4/1969, Seite 384), den Widerstandskoeffizienten c eines bewegten Fadens in ruhender Luft gemäß der Gleichung

zu definieren, mit

, wobei τ die Wandschubspannung am Fadenelement von der Länge dx, γ = 1/v das spezifische Gewicht der Luft und w die Luftgeschwindigkeit (Faden) ist und d den Fadendurchmesser angibt.

[0025] Der Widerstandskoeffizient c ist keine Konstante; er ändert sich vielmehr gemäß der Gleichung

mit der Reynoldszahl Re. Die in obiger Gleichung angeführten Konstanten a und b differieren je nach Autor und betragen bei Mayer: a = 0,14; b = 0,726; bei Hamana: a = 0,37; b = 0,61; und bei Thompson: a = 1,13; b = 0,60.

[0026] Mit der Reynoldszahl

wobei ν die kinematische Zähigkeit und η die dynamische Zähigkeit bedeuten, ergibt sich durch Gleichsetzung der obigen Gleichung (1) und (3) mit den Konstanten nach Hamana für die Fadenabzugskraft:

in obiger Beziehung sind einzusetzen: d in m; v in m³/kg; w in m/s und η in kg s/m².

[0027] Ausgehend von der voranstehenden Gleichung (5) ergibt sich nun allgemein für die Fadenabzugskraft:

wobei nach der Berechnungsmethode von Hamana für b der Wert 0,61 und nach Mayer der Wert 0,726 einzusetzen ist. Bei einem nach beiden Berechnungsmethoden (Hamana und Mayer) durchgeführten Vergleich zwischen Adiabate und Isotherme sind für d, v und η die Werte des kritischen Zustandes am Schlitzdüsenaustritt einzusetzen. Nachfolgend sind die entsprechenden Größen für die Adiabate und in Klammern für die Isotherme angegeben: w_k = 342,9 (313,0) m/s; v_k = 0,855 (0,712) m³/kg; T_k = 293 (244) °K; η = 1,855·10^-6 (1,598·10^-6) kg s/m².

[0028] Nach Hamana gilt dann: P_f

1,133 (0,978) und nach Mayer: P_f

0,1222 (0,1027).

[0029] Als Ergebnis dieses Vergleiches nach den beiden Berechnungsmethoden ist festzustellen, daß die adiabat betriebene Schlitzdüse eine um etwa 15% höhere Fadenabzugskraft erzeugt. Hierin liegt ein wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens, denn das aufgezeigte Ergebnis bedeutet im Umkehrschluß, daß zur Erzielung einer bestimmten Fadenabzugskraft beim adiabatischen Prozeß weniger Energie als beim isothermen Prozeß benötigt wird, was eine bedeutsame Energieeinsparung ermöglicht.

[0030] Der Umstand, daß sowohl der Luftkompressor als auch die Schlitzdüsen adiabatisch bzw. polytropisch betrieben werden, führt weiterhin zu dem Vorteil, daß keine Kondensationsfeuchte wie beim isothermen Prozeß auftritt, und daß damit ein Zusammenkleben der Fadenscharen vermieden werden kann.

[0031] Es wurde weiter oben schon erwähnt, daß der Vordruck der Schlitzdüsen 16 etwas größer als der kritische Druck eingestellt werden, so daß die sich hierdurch an den Austrittsschlitzen 26 der Schlitzdüsen 16 einstellende Expansion des Luftstrahles die Fadenschar um ein geringes von der Düsenwand 18 abhebt.

[0032] Andererseits wird der Vordruck nicht zu hoch gewählt, sondern im möglichen Rahmen niedrig gehalten, da das Verhältnis von Energieaufwand zu Fadenabzugskraft bei einem niedrigen Düsenvordruck günstiger ist. Die untere Grenze des Vordrucks stellt sich dort ein, wo die Relativgeschwindigkeit zwischen den Fäden 12 und der Luft so gering ist, daß die Fadenabzugskraft überproportional abnimmt. Ein bevorzugter Wert des Verhältnisses von Energieaufwand zur Fadenabzugskraft liegt zwischen 1,1 und 5 bar.

[0033] Der nähere Aufbau einer bei dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung verwendeten Schlitzdüse 16 ergibt sich aus Fig. 3 - 7. Jede Schlitzdüse 16 besitzt eine Vorderkammer 34 und eine Hinterkammer 36, die über einen Spalt 42 von 1,5 mm miteinander in Verbindung stehen. Die Vorderkammer 34 mündet über einen Spalt 38 (1,5 mm) in den Austrittsschlitz 26 ein, wobei in der Zuführung zu dem Austrittsschlitz 26 Lamellen 40 nach Art eines Strömungsgitters angeordnet sind, um die turbulente Strömung vor dem Austrittsschlitz 26 auszurichten. In der Frontpartie der Schlitzdüsen 16 sind Bohrungen 20 für eine Kühlung mittels Kühlwasser oder dgl. vorgesehen, wie besonders deutlich in Fig. 3 zu erkennen ist. Innerhalb der Hinterkammer 36 erstreckt sich in jeder Schlitzdüse 16 jeweils ein Versorgungsrohr 44, dessen beiden äußeren Enden mit dem nicht dargestellten Kompressor verbunden sind, d. h. von beiden Seiten des Versorgungsrohres 44 der erfolgt eine Zuführung von Luft.

[0034] Die Wandung des Versorgungsrohres 44 verläuft nahe der oberen und unteren Wand der Hinterkammer 36 unter Bildung je eines Spaltes 48 und 50 von etwa 1,5 mm.

[0035] Das Versorgungsrohr 44 besitzt einen Schlitz 46, durch welchen die Luft von dem Kompressor in die Hinterkammer 36 austreten kann. Der Schlitz 46 erstreckt sich längs der gesamten Länge der Hinterkammer 36 und besitzt über die Länge unterschiedliche Schlitzweiten, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Im Sinne einer Vergleichmäßigung über die gesamte Schlitzdüsenbreite ist die Breite des Schlitzes symmetrisch zur Rohrmitte (in Längsrichtung gesehen) verändert. In der Rohrmitte beträgt die Schlitzbreite S 2 mm, und sie erweitert sich zu den Rohrenden hin diskret bis auf 3 und 4 mm. In der Praxis werden die Durchmessersprünge egalisiert, so daß sich der Schlitz 46 dann kontinuierlich von 2 mm in der Mitte auf 4 mm nach außen erweitert.

[0036] Der erfindungsgemäße Gedanke ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung mancherlei Abwandlungen möglich. Im Vordergrund steht jeweils der Gedanke, die Fäden 12 nicht in Rohren, sondern unter Erzielung der Fadenabzugskraft längs einer ebenen Wandfläche, nämlich der Düsenwand 18, zu führen, um Verzwirnungen der einzelnen Fäden 12 zu vermeiden, und um somit eine gleichmäßige Flächengewichtsverteilung für die herzustellende Wirrvliesbahn zu gewährleisten.

[0037] Im Zusammenhang mit Fig. 3 ist ergänzend noch auf den bedeutsamen Umstand hinzuweisen, daß sich eine schlank auslaufende Düsenlippe in der Praxis auf Werkzeugmaschinen unter Umständen nur schwierig herstellen läßt. Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ein aufgeklebtes Rakelblech 52 verwendet, welches die geforderten Bedingungen in einfacher und präziser Weise erfüllt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Wirrvliesbahnen aus synthetischen Fäden, die unter dem Einfluß eines von einem Kompressor oder dgl. erzeugten gasförmigen Treibmittels als Fadenschar aus Spinndüsen abgezogen und auf einer Unterlage abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschar im Abstand längs einer durch mehrere übereinander angeordnete Schlitzdüsen (16) gebildeten Düsenwand (18) abgezogen wird, an deren Fläche das durch die Schlitzdüsen (16) austretende gasförmige Treibmittel entlang strömt, und daß der Kompressor und die Schlitzdüsen (16) polytropisch (annähernd adiabatisch) betrieben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Treibmittel - bezogen auf die Düsenwand (18) - unter einem Winkel von etwa 15° oder kleiner gegen die Senkrechte aus den Schlitzdüsen (16) austritt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschar nach dem Passieren der Düsenwand (18) mittels einer an sich bekannten Flip-Flop-Changierung (28) auf der unter Vakuum stehenden, als Siebförderband (30) ausgebildeten Unterlage flächendeckend abgelegt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüsen (16) gekühlt (20) werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Vordrucks der Schlitzdüsen (18) zum Umgebungsluftdruck größer als das Laval-Druckverhältnis eingestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschar durch die am Austritt der Schlitzdüsen (16) auftretende Expansion des Treibmediums im Abstand von der Düsenwand (18) gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der vorherhehenden Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Spinndüsen austretenden Fäden (12) durch einen Querluftstrom (B) auf Raumtemperatur gekühlt werden.

8. Vorrichtung zur Herstellung von Wirrvliesbahnen aus synthetischen Fäden, bestehend aus Spinndüsen, einer Abzugsvorrichtung mit einem Kompressor, einer Spreizvorrichtung und einer Ablage, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung durch mehrere übereinander angeordnete Schlitzdüsen (16) gebildet ist, und daß die Schlitzdüsen (16) und der sie versorgende Kompressor polytropisch betrieben sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der durch die Schlitzdüsen (16) gebildeten Düsenwand (18) zwei im Abstand zueinander befindliche Coandaschalen (32) als Strömungsgleitflächen vorgesehen sind, und daß die Coandaschalen (32) quer zur Fadenförderrichtung hin- und herbewegbar (A) sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüse (16) einen so angeordneten Austrittsschlitz (26) besitzt, daß die von dem Kompressor gelieferte Luft - bezogen auf die Fadenförderrichtung - unter einem Winkel von 15° oder kleiner austritt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüse (16) mit einer Kühlung (20) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung (20) im vorderen Bereich der Schlitzdüse (16) nahe dem Austrittsschlitz (26) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung durch mehrere quer zur Fadenförderrichtung verlaufende Bohrungen (20) für eine Kühlflüssigkeit gebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüse (16) einen Kammerraum (34;36) besitzt, der in den Austrittsschlitz (26) einmündet und mit dem Kompressor verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerraum eine in den Austrittsschlitz (26) mündende Vorderkammer (34) und eine die Luft vom Kompressor empfangende Hinterkammer (36) umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkammer (34) und die Hinterkammer (36) durch einen Spalt (42) miteinander in Verbindung stehen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb der Hinterkammer (36) senkrecht zur Fadenförderrichtung ein Versorgungsrohr (44) erstreckt, dessen beiden Enden mit dem Kompressor verbunden sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrwandung ein in Längsrichtung des Versorgungsrohres (44) verlaufender Schlitz (46) vorgesehen ist, durch welche die vom Kompressor gelieferte Luft in die Hinterkammer (36) austritt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite (S) des Schlitzes (46) über die Rohrlänge gesehen unterschiedliche Werte besitzt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite (S) in der Mitte des Versorgungsrohres (44) einen geringsten und an den Rohrenden einen größten Wert besitzt, wobei die Zunahme der Schlitzbreite (S) symmetrisch von der Rohrmitte nach außen erfolgt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß drei unterschiedliche Schlitzbreiten (S) von 2, 3 und 4 mm vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz (46) an der der Vorderkammer (34) abgewandten hinteren Seite der Hinterkammer (36) befindet, und daß der Schlitz (46) mittig in der Hinterkammer (36) angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 - 22, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Versorgungsrohr (44) unter Bildung je eines Spaltes (48;50) bis nahe an die obere und untere Wand der Hinterkammer (36) erstreckt.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor, die Zuführungen zu den Schlitzdüsen (16) sowie die Rückseiten der Schlitzdüsen (16) gegen Wärmeübertragung isoliert sind.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 24, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der durch die Schlitzdüsen (16) gebildeten Düsenwand (18) ein horizontal verstellbares Rohr (14) zur Ausrichtung der Fäden (12) vorgesehen ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführung zum Austrittsschlitz (26) Lamellen (40) angeordnet sind, um die turbulente Strömung auszurichten.

Claims

1. Method for producing randomly laid filament webs of synthetic threads which, under the influence of a gaseous blowing agent produced by a compressor or the like are drawn from spinnerets in the form of thread groups and placed on a substrate, characterized in that the thread group is drawn off in spaced manner along a die wall (18) formed by several superimposed slit dies (16) and along whose surface flows the gaseous blowing agent passing out of the slit dies (16) and that the compressor and the slit dies (16) are operated polytropically (approximately adiabatically).

2. Method according to claim 1, characterized in that the gaseous blowing agent, based on the die wall (18) passes out of the slit dies (16) at an angle of approximately 15° or smaller with respect to the vertical.

3. Method according to claims 1 and/or 2, characterized in that after the thread group passes through the slit wall (18) it is placed by means of a per se known flip-flop changer (28) in surface-covering manner on the substrate, constructed as a screen conveyor belt (30) and which is under vacuum.

4. Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the slit dies (16) are cooled (20).

5. Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the ratio of the supply pressure of the slit dies (18) to the ambient air pressure is set higher than the Laval pressure ratio.

6. Method according to claim 5, characterized in that the thread group is kept spaced from the die wall (18) by the expansion of the blowing medium occurring at the exit from the slit dies (16).

7. Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the threads (12) passing out of the spinnerets are cooled to ambient temperature by a transverse air flow (B).

8. Apparatus for producing randomly laid filament webs of synthetic threads, comprising spinnerets, a take-off device with a compressor, a spreading device and a substrate, characterized in that the take-off device is formed by several superimposed slit dies (16) and that the latter and the compressor supplying the same are operated polytropically.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that below the die wall (18) formed by the slit dies (16) are provided two spaced Coanda shells (32) as flow sliding surfaces and that the Coanda shells (32) are reciprocatable (A) at right angles to the thread feed direction.

10. Apparatus according to claim 8, characterized in that the slit die (16) has an exit slit (26) positioned in such a way that the air supplied by the compressor, based on the thread supply direction, passes out at an angle of 15° or smaller.

11. Apparatus according to one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the slit die ( 16) is provided with a cooling system (20).

12. Apparatus according to claim 11, characterized in that the cooling system (20) is located in the front area of the slit die (16) close to the exit slit (26).

13. Apparatus according to claims 11 and/or 12, characterized in that the cooling system is formed by a plurality of bores (20) for a cooling fluid positioned at right angles to the thread supply direction.

14. Apparatus according to one of the preceding claims 8 to 13, characterized in that the slit die (16) has a chamber space (34, 36), which issues into the exit slit (26) and is connected to the compressor.

15. Apparatus according to claim 14, characterized in that the chamber space comprises a front chamber (34) issuing into the exit slit (26) and a rear chamber (36) receiving the air from the compressor.

16. Apparatus according to claim 15, characterized in that the front chamber (34) and the rear chamber (36) are interconnected by a gap (42).

17. Apparatus according to claims 15 and/or 16, characterized in that within the rear chamber (36) and at right angles to the thread supply direction is provided a supply pipe (44), whose two ends are connected to the compressor.

18. Apparatus according to claim 17, characterized in that in the pipe wall is provided a slit (46) running in the longitudinal direction of the supply pipe (44) and through which the air supplied by the compressor passes out into the rear chamber (36).

19. Apparatus according to claim 18, characterized in that the width (S) of the slit (46) has different values considered over the pipe length.

20. Apparatus according to claim 19, characterized in that the slit width (S) in the middle of the supply pipe (44) has its minimum value and at the pipe ends its maximum value, the increase in the slit width (S) taking place symmetrically outwards from the pipe centre.

21. Apparatus according to claim 20, characterized in that there are three different slit widths (S) of 2, 3 and 4 mm.

22. Apparatus according to one of the preceding claims 18 to 21, characterized in that the slit (46) is located at the rear side of the rear chamber (36) remote from the front chamber (34) and that the slit (46) is located centrally in the rear chamber (36).

23. Apparatus according to one of the preceding claims 18 to 22, characterized in that, accompanied by the formation of in each case one gap (48, 50), the supply pipe (44) extends close to the upper and lower wall of the rear chamber (36).

24. Apparatus according to one of the preceding claims 8 to 23, characterized in that the compressor, the supplies to the slit dies (16) and the backs of said dies (16) are insulated against heat transfer.

25. Apparatus according to one of the preceding claims 8 to 24, characterized in that above the slit wall (18) formed by the slit dies (16) there is a horizontal adjustable pipe (14) for orienting the threads (12).

26. Apparatus according to one of the preceding claims 8 to 25, characterized in that in the supply to the exit slit (26) lamellas (40) are provided, in order to orient the turbulent flow.

Revendications

1. Procédé pour la fabrication de lés en non tissé de fibres synthétiques, qui sont extraites sous forme de nappe de fils à la sortie de filières, sous l'influence d'un agent propulseur sous forme de gaz, d'un compresseur ou d'un moyen analogue, et déposées sur un support, caractérisé en ce que la nappe de fibres est extraite le long d'une paroi de filières (18), à une certaine distance de celle-ci, la paroi des filières étant formée par une pluralité de filières à fente (16) disposées les unes au dessus des autres, le long de la surface desquelles passe l'agent propulseur sortant des filières à fente, et en ce que le compresseur et les filières à fente (16) sont actionnés de manière polytropique (approximativement adabiatique).

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent propulseur sous forme de gaz sort des filières à fente (16) en formant un angle de 15° environ ou moins par rapport à la perpendiculaire, relativement à la paroi de filières (18).

3. Procédé suivant la revendication 1 et/ou 2, caractérisé en ce que la nappe de fibres, après avoir passé la paroi de filières (18), est déposée au moyen d'un changement flip-flop (28) connu en soi, sur un support réalisé sous forme de bande transporteuse perforée (30) de façon à recouvrir la surface de celui-ci.

4. Procédé suivant une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que les filières à fente (16) sont refroidies (20).

5. Procédé suivant une des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé en ce que la proportion de la pression d'admission des filières à fente (18) par rapport à la pression de l'air ambiant est réglée de manière à excéder la proportion de pression de Laval.

6. Procédé suivant revendication 5, caractérisé en ce que la nappe de fibres est maintenue à une certaine distance de la paroi de filières (18) par l' expansion du milieu propulseur qui se produit à la sortie des filières à fente (16).

7. Procédé suivant une des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce que les fils (12) sortant des filières sont refroidis à la température ambiante par un courant d'air transversal (B).

8. Dispositif pour la fabrication de lés en non tissé de fibres synthétiques, comportant des filières, un dispositif d'extraction avec un compresseur, un dispositif d'écartement et un dépôt, caractérisé en ce que le dispositif d'extraction est formé par plusieurs filières à fente (15) disposées les unes au-dessus des autres et en ce que les filières à fente (16) et le compresseur qui alimente celles-ci, sont actionnés de manière polytropique.

9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que deux surfaces Coanda (32), disposées avec un écart entre elles en-dessous de la paroi (18) des filières (16), sont prévues comme surfaces de glissement pour l'écoulement de l'agent propulseur et en ce que les surfaces Coanda (32) peuvent être déplacées transversalement à la direction de transport des fils (A).

10. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la filière à fente (16) possède une fente de sortie (26) disposée de façon à ce que l'air fourni par le compresseur sorte en formant un angle d'au plus 15° par rapport à la direction de transport des fils.

11. Dispositif suivant une des revendications précédentes 8 à 10, caractérisée en ce que la filière à fente (16) est pourvue d'un refroidissement (20).

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le refroidissement (20) est disposé à la partie avant de la filière à fente (16), à proximité de la fente de sortie (26).

13. Dispositif suivant la revendication 11 et/ou 12, caractérisé en ce que le refroidissement est formé par une pluralité de trous pour un liquide de refroidissement lesdits trous étant transversaux par rappport à la direction de transport du fil.

14. Dispositif suivant une des revendications précédentes 8 à 13, caractérisé en ce que la filière à fente (16) possède une chambre (34; 36) qui débouche dans la fente de sortie (26) et qui est reliée au compresseur.

15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la chambre est divisée en une chambre avant (34) débouchant dans la fente de sortie (26) et une chambre arrière (36) qui reçoit l'air du compresseur.

16. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la chambre avant (34) et la chambre arrière (36) sont reliées entre elles par une fente (42).

17. Dispositif suivant la revendication 15 et/ou 16, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la chambre arrière (36), un tuyau d'alimentation (44) s'étend verticalement à la direction de transport du fil, dont les deux bouts sont reliés au compresseur.

18. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'une fente (46) dans le sens de la longueur du tuyau d'alimentation (44) est prévue dans la paroi de celui-ci, à travers de laquelle l'air fourni par le compresseur passe dans la chambre arrière (36).

19. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la largeur (S) de la fente (46), vue sur toute la longueur du tuyaux, présente des valeurs différentes.

20. Dispositif suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu'au milieu du tuyau d'alimentation (44) la largeur de la fente (S) présente la valeur la plus faible et qu'aux extrémités du tuyau d'alimentation (44), elle présente la valeur la plus importante, l'accroissement de la largeur de la fente étant symétrique par rapport au milieu du tuyau vers l'extérieur.

21. Dispositif suivant la revendication 20, caractérisé en ce que trois différentes largeurs de fente (S), respectivement de 2, 3 et 4 mm sont prévues.

22. Dispositif suivant une des revendications 18 à 21 caractérisé en ce que la fente (46) est disposée au centre de la chambre arrière (36), sur la face arrière de celle-ci qui est opposée à la chambre avant (34).

23. Dispositif suivant une des revendications précédentes 18 à 22, caractérisé en ce que le tuyau d'alimentation (44) s'étend en formant respectivement une fente (48, 50) jusqu' à proximité des parois supérieure et inférieure de la chambre arrière (36).

24. Dispositif suivant une des revendications précédentes 8 à 23, caractérisé en ce que le compresseur, les amenées aux filières à fente (16), ainsi que les faces arrières des filières à fente (16) sont isolés contre le transfert de chaleur.

25. Dispositif suivant une des revendications précédentes 8 à 24, caractérisé en ce qu'un tuyau (14) réglable dans le sens horizontal est prévu au-dessus de la paroi à filières (18), formée par les filières à fente (16), pour l'alignement des fils (12).

26. Dispositif suivant une des revendications précédentes 8 à 25, caractérisé en ce que des lamelles (40) sont disposées dans l'amenée à la fente de sortie (26), afin d'aligner le courant turbulant.

Zeichnung