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Die vorliegende Erfindung betrifft die Übergabe eines
Faservlieses zwischen einem Transportband und zwei
Kalanderwalzen. Sie hat mehr im einzelnen die neue Verwendung einer
Saugwalze zum Gegenstand, um eine solche Übergabe
durchzuführen. Die Erfindung findet insbesondere ihre Anwendung
bei Förderbändern, die zwischen dem Ausgang einer
Streichmaschine und den Kalanderwalzen angeordnet ist.
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In üblicher Weise gestattet die Beförderung eines
Faservlieses am Austritt der Streichmaschine bis zu den
Kalanderwalzen die Verfestigung dieses Vlieses und wird mittels
eines Transportbandes durchgeführt. Die Übergabe des
Faservlieses vom Transportband an die beiden Kalanderwalzen
wird bis heute durch unmittelbare Aufnahme dieses Vlieses
durch die Kalanderwalzen bewirkt, wobei das Transportband
auf der Höhe der Tangentenzone der beiden Kalanderwalzen
ankommt.
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Während seiner Übergabe durchläuft das Vlies in der
Zwischenzone zwischen dem Transportband und den Kalanderwalzen
einen Schwebe- bzw. Flatterzustand, der für seinen
Zusammenhalt nachteilig ist. Außerdem führen in dieser
Zwischenzone das Transportband und die Kalanderwalzen infolge ihrer
Bewegung eine Luftturbulenz herbei, die umso kräftiger ist,
je höher die Geschwindigkeit der Kalanderwalzen und des
Transportbandes ist, und die sich durch die Gefahr der
Bildung von guerverlaufenden Falten im Vlies während seiner
Übergabe auswirkt.
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Zum Zweck, die Auswirkungen der Luftturbulenz auf das Vlies
zu mindern, hat man bereits in der europäischen
Patentanmeldung EP 155 656, die den nächstkommenden Stand der
Technik
bildet, vorgeschlagen, eine Zusammendrückung des
Vlieses vor seiner Übergabe durchzuführen. In einer besonderen
Ausführungsvariante, die in dieser europäischen
Patentanmeldung beschrieben ist, benutzt man eine rotierende
Hohlwalze, die über dem Transportband angeordnet ist, und zwar
vor den beiden Kalanderwalzen. Wenn das Vlies auf der Höhe
dieser Walze ankommt, wird es vor seiner Übergabe einer
Verdichtung unterzogen&sub1; wobei die Luft, die anfangs im
Faservlies enthalten war, entweicht und durch die perforierte
Walze hindurchtritt.
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Diese Vorab-Verdichtung des Faservlieses gestattet es, die
Auswirkungen der Turbulenzzone abzuschwächen, verhindert
aber nicht das Schwimmen bzw. Flattern des Vlieses während
seiner Übergabe.
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Außerdem muß die unmittelbare Aufnahme des Faservlieses am
Auslauf des Transportbandes durch die Kalanderwalzen in der
Praxis mit einer erheblichen Streckung des Faservlieses in
seiner Längsrichtung vorgenommen werden, wobei diese
Strekkung 50 % bei linearen Geschwindigkeiten des
Transportbandes in der Größenordnung von 100 m/min erreichen kann. Nun
weist das Faservlies am Ausgang der Streichmaschine und vor
der Kalandrierung eine sehr geringe Zusammenhaftung auf.
Demzufolge verringert man, wenn man eine Streckung in
Richtung der Länge hervorruft, in diesem Maße die
Zusammenhaftung dieses Vlieses. Wenn die Streckung des Vlieses zu groß
wird, erhält man ein Vlies mit schlechter Qualität, was
sein Aussehen, seine regelmäßige Gewichtsverteilung und die
Gleichmäßigkeit seiner mechanischen Eigenschaften angeht.
Dieser Nachteil, der mit der Streckung des Vlieses
verbunden ist, ist besonders in dem Fall von gestörten und/oder
verdichteten Vliesen kritisch, die einen geringeren
Widerstand in Längsrichtung als parallele Vliese aufweisen.
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Die Probleme des Flatterns und der Streckung des
Faservlieses während seiner Übergabe, die hervorgerufen werden
können, führen dazu, die Fördergeschwindigkeit des Faservlieses
vor seiner Verfestigung durch die Kalanderwalzen zu
begrenzen. In der Praxis kann ein Vlies, das von der
Streichmaschine abgegeben wird und keiner Zwischenbehandlung zur
Verfestigung unterzogen wurde, nicht mit einem Förderband
gefördert und unmittelbar von den Kalanderwalzen aufgenommen
werden, wenn die Geschwindkeit größer ist als 120 m/min.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Übergabevorrichtung für ein Faservlies zwischen einem Förderband
und zwei Kalanderwalzen vorzuschlagen, die es gestattet,
die oben genannten Probleme zu lösen.
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Erfindungsgemäß besteht diese Übergabevorrichtung aus einer
Saugwalze, die einen festen Saugsektor aufweist und zur
Drehung in derselben Richtung wie das Transportband und in
der zur unteren Kalanderwalze umgekehrten Drehrichtung
angetrieben ist. Diese Saugwalze ist auf dem Bewegungsweg des
Vlieses zwischen dem Transportband und den zwei
Kalanderwalzen angeordnet, wobei sie die untere Kalanderwalze
tangiert oder gewissermaßen tangiert; anders ausgedrückt, der
Abstand, der die Oberflächen der Saugwalze und der unteren
Kalanderwalze trennt, beträgt Null oder ist kleiner als die
Dicke des Vlieses, und zwar derart, daß die beiden Walzen
zwischeneinander eine Zone der Vorkalandrierung begrenzen,
auf Höhe welcher das Faservlies einer Verdichtung
unterzogen wird, die es an der Oberfläche der unteren
Kalanderwalze anhaften läßt. Die Saugwalze ist außerdem in der Nähe
des Transportbandes derart angeordnet, daß das Faservlies
durch Ansaugung auf der Oberfläche der genannten Walze
anhaftet und durch Ansaugung bis zur genannten Zone der
Vorkalandrierung gehalten bleibt. Jenseits dieser Zone der
Vorkalandrierung wird das Faservlies an der Oberfläche der
unteren Kalanderwalze bis zur oberen Kalanderwalze
angetrieben.
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Die vorgenannten Merkmale der Vorrichtung der Erfindung
gestatten es, die Streckung zu verringern und die Gefahren
des Flatterns des Vlieses während seiner Übergabe zu
verringern, weil dieses ständig an der Oberfläche der
Saugwalze und dann an der Oberfläche der unteren Kalanderwalze
anhaftet. Außerdem erfolgt, weil die Drehrichtungen der
Saugwalze und der unteren Kalanderwalze umgekehrt sind, die
Übergabe des Vlieses zwischen diesen beiden Walzen
vorteilhafterweise ohne Umkehrpunkt und hierdurch oline Änderung
der Struktur des Faservlieses.
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Die Benutzung von Saugwalzen auf dem Textilgebiet ist
bereits verbreitet. Es ist besonders durch das französische
Patent Nr. 1500746 bekannt, eine Saugwalze zu benutzen, um
ein Faservlies am Ausgang der Streichmaschine abzulösen. Im
französischen Patent Nr. 2612949 ist es angeraten,
mindestens zwei perforierte, nebeneinanderliegende Hohlwalzen zu
benutzen, um ein Vlies oder eine Textilfaserschicht zu
verdichten. Im französichen Zusatzpatent FR 81 287 ist es ins
Auge gefaßt, eine Saug-Verdichtungswalze in einer Anlage
zur Herstellung von Garn zu dem Zweck zu benutzen, die
üblicherweise benutzte, große Trommel wegzulassen. Außerdem
benutzt man zum Erleichtern der Aufnahme des Vlieses am
Umfang der Verdichterwalze eine Saug-Lösewalze.
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Die vorliegende Erfindung liegt demnach in der neuen
Verwendung einer Saugwalze, die im übrigen als solche bereits
bekannt ist. Erfindungsgemäß übt die Saugwalze eine neue
Funktion zur Übergabe eines Faservlieses zwischen einem
Transportband und zwei Kalanderwalzen auf und zielt darauf
ab, für die oben genannten Ergebnisse und Vorzüge zu
sorgen.
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Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, die Saugwalze auf
der Höhe des Endabschnitts des Transportbandes und in der
Verlängerung des genannten Bandes anzuordnen. Diese
Ausführungsvariante bietet jedoch den Nachteil, die Gefahr des
Flatterns des Faservlieses während seines Übergangs vom
Transportband zur Oberfläche der Saugwalze nach sich zu
ziehen. Aus diesem Grund wird in einer bevorzugten
Ausführungsvariante die Saugwalze eine Tangente oder
gewissermaßen eine Tangente an das Band des Transportbandes bilden
und es gestatten, eine Verdichtung des Faservlieses
zwischen diesen beiden Teilen zu gestatten. Man vermeidet so
jede Gefahr des Schwimmens oder Flatterns des Vlieses
während seiner Übergabe.
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Andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden deutlicher
bei der Lektüre der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei diese
Beschreibung als nicht-einschränkendes Beispiel und in
Bezug auf die beigefügte Zeichnung vorgelegt ist, in welcher
die einzige Figur ein Prinzipschema einer Saugwalze
darstellt, die auf Höhe des Endabschnitts eines
Transportbandes angeordnet ist.
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Wie man dies im speziellen Beispiel sehen kann, das in Fig.
1 dargestellt ist, wird ein Faservlies if das von einer
Streichmaschine (nicht dargestellt) ausgegangen ist, durch
ein Förderband 2 bis in die Nähe zweier beheizter
Kalanderwalzen 3a, 3b herangeführt. In üblicher Weise ist die
Oberfläche der Kalanderwalzen 3a und 3b bei einer Temperatur
gehalten, die der Erweichungstemperatur der Fasern des
Vlieses nahe ist, um derart eine Warmverbindung dieser
Fasern durch Zusammendrücken und Beheizung während des
Durchgangs des Vlieses zwischen den beiden Kalanderwalzen
durchzuführen. Das Förderband 2 besteht in bekannter Weise aus
einem Endlosband 2a, das zwischen drehangetriebenen
Trommeln 2b gespannt ist. Das Band 2a ist luftdurchlässig und
wird beispielsweise aus Polypropylen hergestellt sein. In
Fig. 1 ist alleine der Endabschnitt des Förderbandes
dargestellt, der den beiden Kalanderwalzen 3a, 3b nächstgelegen
ist.
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Erfindungsgemäß wird die Übergabe des Faservlieses 1
zwischen dem Förderband 2 und den beiden Kalanderwalzen 3a, 3b
mittels einer Saugwalze 4 durchgeführt. Im dargestellten
Beispiel ist diese Walze hohl und weist eine perforierte
Umfangswand 5 auf. Im Inneren dieser Walze sind zwei
ortsfeste Trennwände 6a, 6b angebracht, die zwischeneinander
einen Saugsektor AB abgrenzen, der in Fig. 1 durch ein
Raster symbolisiert ist. Die Beaufschlagung des durch die
Trennwände 6a, 6b abgegrenzten Sektors mit Unterdruck ist
bekannt und wird nicht im einzelnen erläutert. Für die
Ausführung wird auf das französische Patent Nr. 1500746 Bezug
genommen, das in die vorliegende Beschreibung aufgenommen
ist und einen Teil dieser bildet.
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Die Saugwalze 4 ist einerseits gewissermaßen eine Tangente
im Punkt T&sub1; an das Band 2a des Förderers 2 und andererseits
gewissermaßen eine Tangente an die untere Kalanderwalze 3a
im Punkt T&sub2;. Im übrigen wird diese Saugwalze 4 zur Drehung
in Richtung des Pfeiles F derart zwangsangetrieben, daß sie
eine Umfangsgeschwindigkeit aufweist, die im wesentlichen
gleich ist der linearen Fördergeschwindigkeit des
Faservlieses 1 durch den Förderer 2. Die beiden Kalanderwalzen
3a, 3b werden in entgegengesetzten Richtungen
drehangetrieben, wobei die Drehrichtung der unteren Walze 3a der
Drehrichtung der Saugwalze 4 entgegengesetzt ist.
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Der Abstand d&sub1; zwischen der Oberfläche 5a der Umfangswand 5
der Saugwalze 4 und dem Band 2a des Förderers 2 im
Tangierungspunkt T&sub1; ist ausreichend gering gewählt, damit das
Faservlies 1 während seines Durchlaufs zwischen der Saugwalze
4 und dem Förderer 2 einer Verdichtung unterzogen wird.
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Während der Verdichtung entweicht die Luft, die im Vlies
enthalten ist, durch die Perforierungen der Wand 5.
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Die Saugwalze 4 und die untere Kalanderwalze 3a begrenzen
zwischeneinander eine Zone der Vorkalandrierung des
Faservlieses beiderseits des Punktes T&sub2;. In dieser Zone der
Vorkalandrierung werden die Fasern des Vlieses einer
leichten Auflockerung unter den kombinierten Wirkungen der
Verdichtung und der Beheizung unterzogen. Der Abstand d&sub2;, der
die Oberfläche 5a der Umfangswand 5 der Walze 4 und der
Oberfläche der unteren Kalanderwalze 3a im Punkt T&sub2; trennt,
ist ausreichend gering, daß das Faservlies unter der
kombinierten Wirkung der Beheizung und der Verdichtung an der
Oberfläche der unteren Kalanderwalze 3a jenseits des
Punktes T&sub2; anhaftet. In der Praxis wird die Umfangswand 5 der
Saugwalze 4 aus einem perforierten Metallblech ausgeführt
und wird demnach durch Beheizung und Verdichtung nicht
geschädigt.
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Die Übergabe des Vlieses 1 zwischen dem Transportband 2 und
den Kalanderwalzen 3a, 3b erfolgt auf die folgende Weise.
In einer rund um den Punkt T&sub1; zentrierten Zone wird das
Faservlies zwischen dem Band 2a und der Saugwalze 4 einer
Verdichtung unterzogen. Am Ausgang dieser Verdichtungszone
haftet das Faservlies 1 am Umfang der Saugwalze 4 unter
Wirkung des Saugflusses an, der im Sektor AB erzeugt wird,
und wird von der Saugwalze 4 durch Drehantrieb bis zur
Vorkalandrierungszone gefördert, die auf den Punkt T&sub2;
zentriert ist. Zwischen den Punkten T&sub1; und T&sub2; wird das Vlies
durch Saugwirkung ständig am Umfang der Walze 4 gehalten,
wobei die Punkte A und B dem Beginn und dem Ende des
Saugsektors entsprechen und im dargestellten Beispiel
stromaufwärts vom Punkt T&sub1; bzw. stromabwärts vom Punkt T&sub2; liegen&sub1;
auf die Laufrichtung des Vlieses 1 bezogen. Am Ausgang der
Vorkalandrierungszone haftet das Faservlies an der
Oberfläche
der unteren Kalanderwalze 3a an und wird durch diese
Walze bis zum Kalandrierungspunkt T&sub3; gefördert.
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Im dargestellten Beispiel ist der Punkt A, der den Beginn
des Saugsektors der Walze 4 kennzeichnet, stromaufwärts vom
Tangentenpunkt T&sub1; gelegen, auf die Richtung des Vorbeilaufs
des Vlieses bezogen, und zwar derart, daß der Saugfluß das
Austreiben der Luft, die im Vlies enthalten ist, während
der Verdichtung zwischen der Saugwalze 4 und dem Band 2a
des Förderers 2 erleichtert. Dies ist für die Erfindung
jedoch nicht einschränkend. Die Trennwand 6a könnte
tatsächlich derart angebracht sein, daß der Punkt A mit dem Punkt
T&sub1; zusammenfällt, sogar ein wenig stromabwärts von diesem
Punkt liegt, wobei er immer noch bevorzugt in der
Verdichtungszone des Vlieses verbleibt. Auf dieselbe Weise könnte
das Ende des Saugsektors (B) mit dem Punkt T&sub2;
zusammenfallen, sogar leicht stromaufwärts von diesem Punkt angeordnet
sein, wobei es nichtsdestoweniger bevorzugt in der
Vorkalandrierungszone des Vlieses verbleibt. Um eine Anpassung
der Geometrie des Saugsektors zu gestatten, wird die
winklige Anordnung der beiden Trennwände 6a, 6b bevorzugt
einstellbar sein.
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In der soeben beschriebenen Vorrichtung der Erfindung
vermeidet man vorteilhafterweise jedes Schwimmen bzw. Flattern
des Vlieses während seiner Übergabe zwischen den Punkten T&sub1;
und T&sub3;. Außerdem ist in dem dargestellten Beispiel die
relative Lage der drei Walzen 3a, 3b und 4 sowie des
Transportbandes 2 sinnvollerweise derart gewählt, daß die
Strekke des Bewegungsweges des Vlieses zwischen den Punkten T&sub1;
und T&sub3; begrenzt ist, was es gestattet, die Zuverlässigkeit
der Übergabe des Vlieses zu fördern. Genauer gesagt, die
untere Walze 3a ist in Bezug auf die Saugwalze 4 derart
angeordnet, daß die Strecke zwischen den Punkten T&sub1; und T&sub2; in
maximaler Weise verringert ist, während man gleichzeitig
einne ausreichende Trennung e&sub1; bewahrt, die ausreicht, um
die Erzeugung einer Turbulenzzone in der Zwischenzone
zwischen der Saugwalze 4, dem Transportband 2 und der
Kalanderwalze 3a zu vermeiden. Tatsächlich regen der Durchlauf
des Bandes 2a des Transportbandes 2 und die Drehung der
unteren Kalanderwalze 3a gegensätzliche
Luft-Oberflächenflüsse an, die jeweils durch die Pfeile C und D in Fig. 1
bezeichnet sind. Wenn der Abstand e&sub1; sehr gering ist,
erzeugen diese beiden Luftflüsse eine Turbulenz in der
Übergabezone des Vlieses, die für die Qualität dieses
letztgenannten nachteilig sein könnte. Es verbleibt demnach für den
Fachmann, einen Kompromiß zwischen der Verringerung des
Abstandes zwischen den Punkten T&sub1; und T&sub2; und der
Aufrechterhaltung einer ausreichenden Trennung e&sub1; zu finden. Auf
dieselbe Weise ist die Kalanderwalze 3b in Bezug auf die
Saugwalze 4 derart angeordnet&sub1; daß der Abschnitt des Umfangs
der unteren Kalanderwalze 3a begrenzt ist, der zwischen den
Punkten T&sub2; und T&sub3; mit dem Faservlies in Berührung steht,
während man gleichzeitig eine Trennung e&sub2; bewahrt, die
ausreicht, um die Erzeugung einer Turbulenzzone an der
Schnittstelle der drei Walzen zu vermeiden, und zwar
infolge von entgegengerichteten Oberflächenluftströmen, die
durch die Drehung der Walzen 4 und 3b herbeigeführt werden
(Pfeile E, F).
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In einem genauen Ausführungsbeispiel betrug der Durchmesser
der Saugwalze 4 290 mm und der Durchmesser der beiden
Kalanderwalzen 3a, 3b betrug 350 mm; e&sub1; betrug 35 mm; e&sub2;
betrug 25 mm; der Abstand d&sub1; betrug Null; d&sub2; betrug 0,3 mm.
Die lineare Umfangsgeschwindigkeit der beiden
Kalanderwalzen 3a, 3b betrug 250 m/min; die Umfangsgeschwindigkeit der
Saugwalze 4 war identisch mit der Durchlaufgeschwindigkeit
des Bandes 2a und betrug 217 m/min Man erhielt demnach
eine Übergabe des Faservlieses zwischen dem Transportband und
den beiden Kalanderwalzen mit einer Streckung in der
Größenordnung von 15 %.
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Die Erfindung ist nicht auf die bevorzugte Ausführungsform
beschränkt, die soeben beschrieben wurde. Es kann
tatsächlich im Rahmen der Erfindung ins Auge gefaßt werden, keine
Verdichtung des Vlieses zwischen der Saugwalze 4 und dem
Transportband 2a auszuführen. Außerdem ist die Saugwalze 4
nicht notwendigerweise über dem Transportband 2a
angeordnet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, sondern könnte
beispielsweise auch unmittelbar stromabwärts von der
Antriebstrommel 2b derart angeordnet sein, daß der Abschnitt
seines Umfangs, der dem Saugsektor AB entspricht, im
wesentlichen in der Verlängerung des Faservlieses liegt, das
auf Höhe der Trommel 2b ankommt. Schließlich könnte die
Saugwalze 4 im allgemeinen durch jede Walze gebildet sein,
deren Umfangshülle für Luft durchlässig ist.