DE2013013C3

DE2013013C3 - Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoffbahnen

Info

Publication number: DE2013013C3
Application number: DE2013013A
Authority: DE
Inventors: Guy Grenoble Jacquelin (Frankreich)
Original assignee: CENTRE TECHNIQUE DE L'INDUSTRIE DES PAPIERS CARTONS ET CELLULOSES GRENOBLE ISERE (FRANKREICH)
Current assignee: CENTRE TECHNIQUE DE L'INDUSTRIE DES PAPIERS CARTONS ET CELLULOSES GRENOBLE ISERE (FRANKREICH)
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1974-05-16
Also published as: GB1303667A; FR2034368A1; CA1050741A; DE2013013B2; BE747768A; FI54366C; DE2065279A1; NL7004006A; SE371658B; ES406680A1; US3654074A; DE2013013A1; ES377655A1; FI54366B

Description

1. Vorrichtung zur Herstellung von FrsersüMI- , Sau-Fasten ist hohlzylindrisch ausgebildet

bahnen, insbesondere von Papierbahnen, mn we- :■ ·>> '■- ^ ^.^ _innciimantei _mit (öffnungen ver-

nigstens einem endlosen, umlaufenden Siebband -',,"

und einem auf der dem Stoffauflauf gegenüb-Tlie- ^ncw

genden Seite des Siebbandes angeordneten, als ^. ^₁. s_lo|;_auf!aiif besteht aus wenigstens einer

Hohlkörper ausgebildeten, den Stoffauflaaf um- Düse.

gebenden Saugkasten, sekennzeichnei -f

d u r c h die Vereinigung folgender Merkmale: ,) da. Siebband ist aufwärts gefuhrt und hegt am

^B ^& ^e inicl ü:> ^uugkastens an.

innip.

a) der Saugkasten (7, 51) ist hohlzylindrisch

ausgebildet und an seinem Innenmantel mn Zweckmiil.iigerw--ise \ erwendet man hierbei einan-

öffnungen versehen, ,, ₍kr ^eni^rüe^nde, am Innenmantel des Saugka-

,.,„„.,,, , . , ■ . .....w jpijei-.-ude Siebbänder und/oder schwenkbare

b) der Stoffauflauf besieht aus wenigstens eiiu-r Mais Ji^liil-f-^liJv-

Düse (15, 24, 43), ' "j^.V'su-,-»r-nsiej.n wird unter Druck aus wenigstens

c) das Siebband (6, 28, 29, 30, 31, 50) ist aut- ^,,^-^ViVeaufi^toGin, die sich etwa auf der Mittelwärts geführt und liegt am Innenmantel (9) ,',~' : _c ^hljk-örfvrarligen Saugkastens befindet, so des Saugkastens an. "' ^ ,<|" -,t- \\<.r. _V;J_S Siebbandes gleichmäßig überstri-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekcnnzc.ch- c!u ,"^dJ, ! - _L Λusströnpengehängt von der-Genet durch mehrere einander gegenüberliegende. schu.nd.gke,- ah. mit der ehe Suspension ausgestoßen am Innenmantel des Saugkastens (7) anliegende «irJ. ..n,i λ« somit leicht regelbar Ferner bewirkt Siebbänder (28, 29, 30, 31). '5 der AusMol· cnc uk-ale Dispergiening der Fasern m

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2. da- da Suspon^n und demzufolge e,ne gle.chmaßige durch gekennzeichnet, daß die Düse (15, 43) Verteilunu auf dem Siebband

schwenkbar ist »ie Zuführung der Aufschwemmung durch eine

hin- und hergehende Düse auf ein ebenes Siebband

30 ist /war bekannt. Hierbei wird aber eine ungleichmäßig Verteilung der Suspension über die ganze Breite

des Siebbandes auf Grund der Ungleichmäßigkeit der

Geschwindigkeiten der Düse über den verschiedenen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Her- Punkten des vorbeilaufenden Siebbandes hervorgeru-

stellung von Faserstoffbahnen, insbesondere von Pa- 35 fen.

pierbahnen, mit wenigstens einem endlosen, u.nlau- . Um in den hohlzylindnschen Saugkasten einzutiefenden Siebband und einem auf der dem Stoffauflauf ten, rundet sich das deformierbare Siebband und gegenüberliegenden Seite des Siebbandes angeordnc- nimmt vorübergehend die Form von dessen inneren ten, als Hohlkörper ausgebildeter», den Stoffauflauf Oberflache an, die ihm als Führung dient. Diese ihm umgebenden Saugkasten. Die Faserstoffbahn wird 40 aufgezwungene Form hat eine bestimmte Symmetrie, hierbei durch Aufbringen von Fasermaterial in Form Alle Punkte des Siebbandes haben im wesentlichen einer heterogenen Suspension auf das Siebband etwa den gleichen Abstand vom Stoff auf lauf, wodurch als P.vier, nicht gewebter Stoff oder Vlies gebi!^ . eine stetige und gleichmäßige Verteilung der Suspenwobei die Struktur der Bahn möglichst gleichmäßig sion ermöglicht wird.

sein und die Bahn selbst eine konstante Dicke haben 45 Die Austrittsgeschwindigkeiit des Strahls und sein

soll. Einfall sind wesentliche Parameter, die die anisotro-

Aus der USA.-Patentschrift 3 316 142 ist eine Vor- rcn Eigenschaften der gebildeten Faserstoffbahn belichtung der eingangs genannten Art zur Herstellung stimmen. Die Vorrichtung ermöglicht somit eine Vavon Faserstoffbahnen bekannt, bei der die Suspcn- riation und Einstellung dieser Eigenschaften,
sion im Inneren eines als Hohlkörper ausgebildeten 50 Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in Saugkastens auf eine Reihe von Siebbänder aufge- den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele bracht und nach unten unter Zuführung von Warm- näher erläutert.

luft abgezogen wird. Durch Abziehen der Bahn in Fig. 1 zeigt vereinfacht und perspektivisch eine Abwärtsrichtung können aber Unregelmäßigkeiten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
auftreten, da der Faserbrei auf der gerade gebildeten 55 Fig.2 veranschaulicht schematisch einen VerBahn nach unten rinnen kann. Ferner geht das aus such, der mit einem Papierzylinder durchgeführt mehreren Segmenten gebildete Siebband aus einer wurde, der über einem Teil seiner Länge aufgegewölbten Lage nicht in eine plane Lage über, aus schlitzt ist;

der die Faserbahn besser abgezogen werden könnte. F i g. 3 a ist ein schematischer axialer Schnitt eines

Faserstoffbahnen, die eine bestimmte Anisotropie 60 Saugkastens mit Stoffauflauf gemäß der Erfindung;

aufweisen, können auch hiermit nicht hergestellt wer- F i g. 3 b zeigt eine andere Ausführungsform für

den. den Stoffauflauf;

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Fig. 4 und 5 zeigen schematisch zwei Arten des

eine Vorrichtung zu schaffen, die das Aufbringen Abzuges der Faserstoffbahnen, die in den erfin-

einer Fasersuspension mit hoher Geschwindigkeit auf 65 dunusgemäßen Vorrichtungen hergestellt wurden; ·

ein breites umlaufendes Siebband ohne komplizierte F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform für den

mechanische Vorrichtungen insbesondere auch mit Stoffauflauf,

einer anisotropen Sm.ktär ermöglicht. Fig· 1 zeigt schematisch ein an der Vorderseite

offenes Gestell 1 in Form eines Parallelepipeds. An diesem Gestell 1 sind gleiche Walzen 2, 3,4 und 5 angebracht, die mit gleicher Geschwindigkeit mit einem üblichen, nicht dargestellten Antriebsmechanismus gedreht werden können. Diese Walzen 2, 3, 4 und 5 führen, tragen und bewegen ein endloses, deformierbarcs Siebband 6, das aus zwei Reihen von senkrecht zueinander verlaufenden Fädt?n besteht, die geschmeidige Maschen bilden. Diese Teile vermögen sich zu deformieren und übereinander zu gleiten, so daß das Siebband 6 stark deformiert werden kann.

Auf dem senkrecht nach oben führenden Weg tritt das Siebband 6 in einen hohlzylindrischen Saugkasten 7 ein, der am Gestell 1 beispielsweise mri einer Schelle 8 befestigt ist.

Der Saugkasten 7 (F i g. 3 a) besteht aus einer durchlässigen und zylindrischen Innenwand 9 und einer Außenwand 10. Der Umfang dieser innenwand 9 hat eine Länge, die der Breite des Siebbandes 6 entspricht. Bei Berührung mit der Innenwand 9 deformiert sich das Siebband 6 und nimmt bei Berührung mit der Innenwand deren zylindrische Form an. Die beiden Ränder des Siebbandes berühren sich längs einer Mantellinie der Innenwand. Mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Saugvorrichtung kann über eine Leitung 11 ein Unterdruck im Ringraum zwischen der Innenwand 9 und der Außenwand 10 erzeugt werden.

Der Saugkasten 7 ist am unteren Ende mit einem trichterförmigen Behälter 12 versehen, der in seiner Verlängerung in eine Leitung 13 übergeht. Am oberen Rand dieses Behälters 12 ist eine geschmeidige Dichtung 14 befestigt, die an der Innenwand 9 des Saugkastens 7 anliegt.

Der Saugkasten? ist ferner mit einer Düse 15 des Typs versehen, der es ermöglicht, einen Flüssigkeitsstrahl, z. B. aus einem thermoplastischem Material, das bei Abkühlung zu einem Faden erstarrt, auszustoßen. Diese Düse, die im vorliegenden Fall vcp.vendet wird, um die Suspension auszustoßen, ist an bekannten verstellbaren und schwenkbaren Vorrichtungen 16 befestigt, beispielsweise an einem Kugelgelenk, das es ermöglicht, den Einfallswinkel des Strahls zur Vertikalen einzrstellen, und mit beliebigen Feststellvorrichtungen versehen ist, die es ermöglichen, die Kugel nach der Einstellung zu sichern. Ferner kann dieser Düse eine ständige Drehbewegung uni die Achse des Saugkastens mit Hilfe eines angedeuteten Antriebs 17 verliehen werden. Die Fasersuspension wird ihr durch eine Leitung 18 zugeführt. Als Antrieb kann ein kleiner Motor verwendet werden. Der Antrieb kann jedoch auch durch ein·.η außen angeordneten Motor erfolgen, der mit einer in der Achse des Saugkastens angeordneten Welle verbunden iat. In diesem Fall kann der Mechanismus 17 beispielsweise ein Zahnradgetriebe sein.

Zur Bildung einer Bahn 21 mit gegebenen anisotropen Eigenschaften werden die Laufgeschwindigkeit des Siebbandes 6, die Ausrichtung der D^:>;e 15, ihre Drehgeschwindigkeit und die Durchflußmenge der Suspension in der Leitung 18 auf vorher bestimmte Werte eingestellt, die beispielsweise aus Nomogrammen entnommen sind.

Es ist zu bemerken, daß das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit der Düse 15 zur Laufgeschwindigkeit des Siebbandes 6 nicht unter einem bestimmten Wert liegen darf, wenn eine Faserstoffbahn mit geschlossener Oberfläche gebildet werden soll, um dk Ausbildung lediglich einer Spirale zu vermeiden.

Fig.3b zeigt einen anderen Stoffauflauf, der ir der Achse einei, Saugkastens anzuordnen ist. Diesel besteht aus einer Leitung 22, an deren innerem Ende ein Stab 23 befestigt ist. Dieser Stab ist an dem außerhalb der Leitung 22 liegenden Teil mit Gewinde versehen, so daß es möglich ist, an diesem Teil eine Scheibe 24 in einstellbarer Höhe zu befestigen·.

ίο Diese Scheibe ermöglicht im Zusammenwirken mil dem trichterförmigen Rand der Leitung 22 die Einstellung der Ausströmmenge sowie des Auftreffwinkels des ausgestoßenen Strahls. Die Scheibe kann eben, wie in der Abbildung dargestellt, oder nach in-

nen gekrümmt sein. Dieser Stoffauflauf stößt somit einen Suspensionsschleier oder -vorhang aus, der rotationssymmetrisch zur Achse des Saugkastens ist und den Vorteil aufweist, daß er keine beweglichen Teile hat.

Diese Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, um einen ringförmigen Schleier oder Verhäng auszustoßen, der in Form eines gleichmäßigen Stroms austritt, der vom aufwärtslaufenden Siebband ergriffen wird. Der Durchmesser des ringförmigen Austritts

des Stoffauflaufs kann verschieden sein und insbesondere dicht beim Durchmesser des Saugkastens 7 liegen. Das Absaugen durch das Siebband 6 und Innenfläche 9 ermöglicht eine Beschleunigung der Ablagerung der Fasern in der Suspension und den Ab-

zug der Trägerflüssigkeit. Der Überschuß der Suspension rieselt auf dem Siebband 6 nach unten und wird dann am unteren Ende des Saugkastens? über die elastische Dichtung 14 im Trichter 12 aufgefangen. Am Ausgang des Saugkastens7 (Fig. 1) wird die

gebildete Faserstoffbahn gespalten, und das Siebband 6 wird durch die Walze 2 wieder in ihre flache Form gebracht. Diese Formänderung darf natürlich nicht die Verteilung der Fasern auf dem Siebband, insbesondere durch Erzeugung von Spannungen und

Einschnürungen in der gebildeten Bahn beeinträchtigen. Fig. 2 veranschaulicht, daß die Spannungen und Einschnürungen, die während dieser Formänderung in der Bahn entstehen, völlig vernachlässigbar sind. Diese Abbildung zeigt einen Papierzylinder 25,

der von einem Punkt 26 aus längs einer seiner Mantellinien gespalten ist. Der gespaltene Zylinder öffnet sich natürlich und bildet in einem sehr geringen Abstand vom Punkt 26 eine flache Papierbahn. Damit die Spannungen und Einschnürungen, die in der auf

dem Siebband 6 transportierten Bahn entstehen, unbeachtlich oder vernachlässigbar sind, genügt es somit, die Walze 2 so anzuordnen, daß sie das Siebband 6 zu einer Formänderung veranlassen, die für eine Faserstoff bahn natürlich ist. Die Darstellungen in Fig. 1 und 2 zeigen, daß diese Bedingungen für die F i g. 1 dargestellte Vorrichtung erfüllt sind.

Die Faserstoffbahn 21 wird nach dem Übergang über die Walze 2 vom Siebband 6 durch eine Presse 27 getrennt und den für die notwendigen Nachbe-

handlungen üblichen Vorrichtungen zugeführt. Der Vorteil einer solchen Vorrichtung, die während der Verteilung eine Rotationssymmetrie um den Stoffauflauf ausbildet und bei Ablage der Fasersuspension auf alle Teile des Siebbandes unter den gleichen Bedingungen selbst bei hoher Geschwindigkeit die Erzielung einer vollkommen gleichmäßigen Verteilung der Suspension ermöglicht, ist offensichtlich. Außerdem gibt eine solche Vorrichtung die Möglieb-

keit, eine Bahn zu bilden, die die gewünschten anisotropen Eigenschaften hat.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten möglich. Beispielsweise kann die Vorrichtung mit zwei Siebbändern (28 und 29 in F i g. 4; 30 und 31 in F i g. 5) versehen sein, deren Breite jeweils der Länge des halben Umfangs des Saugkastens entspricht. Diese Anordnung ermöglicht eine Verringerung der Deformation der verwendeten Siebbänder. Am Ausgang des Saugkastens wird die gebildete Bahn längs der Ränder der beiden umlaufenden Siebbänder durchgeschnitten, wobei zwei getrennte Bahnen (32 und 33 in Fig.4; 34 und 35 in Fig. 5) gebildet wenden. Bei der in Fi g. 4 dargestellten Vorrichtung wird jede Bahn auf dem Siebband transportiert, auf dem es gebildet »vird, bevor es von diesem getrennt wird. Bei der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung wird dagegen die auf dem Siebband 31 gebildete Bahn durch die Presse 36 auf das Siebband 30 überführt und über die Bahn 34 gelegt.

Ferner können Einrichtungen angebracht werden, die mit einer Anzahl von Mehrfachsiebbändern oder mit Saugkasten mit ander= ausgebildeten Innenflächen (Innenflächen mit elliptischer. Mantellinien) versehen sind.

A.uch ist in Verbindung mit F i ρ 3 t ein ringförmiger Stoffauflauf mit ziemlich kleinem Durchmesser beschrieben worden. Natürlich wäre es möglich, Stoffaufläufe zu verwenden, deren feststehender oder regelbarer Durchmesser zwischen dem Umfang eines Punktes und den Abmessungen des Saugkastens, in dem die Bahnbildung erfolgt, liegen kann. Ferner ist es denkbar, daß der ringförmige Suspensionsschleier oder -vorhang, der aus «icm Stoffauflauf austritt, eine Drehbewegung um seine Achse vollführt.

In F i g. 3 a und 3 b ist jeweils ein Stoffauflauf dargestellt, dessen Düse 15 bzw. *,<* nur eine Ausströmöffnung oder nur einen Ausströmschlitz hai, jeHoch ist es auch möglich, eine Düse mit mehreren Austrittsöffungen zu verwenden.

Weiter können mehrere Düsen verwendet werden, die übereinander an einer .^meinsamen senkrechten Welle befestigt sind, wie in Fig.6 dargestellt. Hierbei ist an einer axialen Welle 40 ein erstes Rohr 41 befestigt, das oben in einem Drehkopf 42 endet, der mit gekrümmten radiale» Armen 43 versehen ist. Diese Arme 43 haben im Innern eine Weitung 44, die mit dem Innern 45 des Rohres 41 in Verbindung stehen, in das in Richtung der Pfeile 46 ein erster Strom der Suspension unter Druck eingefühlt wird. Das Rohr 41 ist von einem zweiten Rohr 49 umgeben, das mit einem Drehkopf 48 versehen ist., der in der gleichen Weise wie der Drehkopf 42 ausgebildet ist. In dieses Rohr wird ein zweiter Strom 47 der Suspension eingeführt

Das freie Ende der Dreharme 43 ist nach außen offen, beispielsweise in Form eines senkrechten Schlitzes, damit die Suspension gegen das durch den

ίο Saugkasten 51 laufende Siebband 50 geschleudert werden kann. Der Saugkasten 51 ist am unteren Ende ebenfalls mit einem schematisch bei 52 angedeuteten Auffangbehälter versehen, der dem in Fig. 3a dargestellten trichterförmigen Behälter 12

ähnlich ist. '

Die Drehung der Drehköpfe 42 und 48 kann erfolgen, indem die mittlere Welle 40 durch einen nicht dargestellten, außen angeordneten Motor gedreht wii·!.

ao Die Drehköpfe 42 und 48 können auch gegensinnig gedreht werden. Hierbei sind die Arme des einen Drehkopfes entgegengesetzt zu den Armen des anderen Drehkopfes ausgerichtet. Die dargestellte Vorrichtung kann auch nach Art eines Rasensprengers

as mit Drehkreuz betrieben werden, wobei die Drehköpfe 42 und 48 sich durch den Druck der aufzutragenden Suspension drehen. In diesem Fall wäre die Welle 40 feststehend, und die Drehköpfe 42 und 48 wurden lose au·' die Weile gesetzt. Auf diese Weise

wäre die Verwendung eines Mechanismus für die Erzeugung der Bewegungsenergie zum Drehen der Drehköpfe 42 und 48 überflüssig.

Es ist ferner leicht möglich, den Auftreffwinkel der von den Armen 43 ausgestoßenen Strahlen zu

3!i verändern und einzustellen, wenn diese Arn.e so befestigt sind, daß sie in den Drehköpfen 42 und 48 ςπ-dreht werden können.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann besonders vorteilhaft sein, wenn eine Aufteilum <ier

zur Bahnbildung bestimmten Suspension in r.s<\ Teile gewünscht wird. Ferner ist es möglich. Sinptnsionsstrome 46 und 47 von verschiedener Zusammensetzung zu verwenden. Im letztgenannten Rill besteht der Saugkasten 51 vorteilhaft aus zwc; vbereinanderliegenden, mit dem Saugkasten 10 hW.uschcn Blöcken, wie sie in Fi g. 6 dargestellt sim' ■ ' bei jeder Block mit einer Abführungsleitung f;- die Kreislaufführung der aus der Vorrichtung abgc ::cnen Flüssigkeit versehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

2 O I 3013 ι

GeoenM-ind der Erfindung ist daher eine Vorrich-•„■vder'eingangs genannten Art, die durch die Ver-¹ .·-. f„i,r,._nHi>r\ferkni^:ile gekennzeichnet ist:

Patentansprüche: !'jniUng Wender "Merkmale gekennzeichnet ist: