EP4647539A1

EP4647539A1 - Vorrichtung und verfahren zur hydrodynamischen verfestigung einer warenbahn

Info

Publication number: EP4647539A1
Application number: EP25168366.0A
Authority: EP
Inventors: Sven Thomssen; Thomas Weigert; Josef Duling
Original assignee: Truetzschler Group SE
Current assignee: Truetzschler Group SE
Priority date: 2024-05-06
Filing date: 2025-04-03
Publication date: 2025-11-12
Also published as: CN120250256A; DE102024112664A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfestigung und Übergabe eines Vlieses von einem ersten umlaufenden Band (7a) auf ein oberhalb angeordnetes zweites Transportelement mit zumindestens einem Wasserbalken (8.1), wobei das erste umlaufende Band (7a) als flüssigkeitsdurchlässiges Transportband ausgebildet ist, das zweite Transportelement als flüssigkeitsdurchlässige Trommel (8) ausgebildet ist und zumindest eine Absaugöffnung (8c) zur Absaugung von Flüssigkeiten aufweist, und der zumindest eine Wasserbalken (8.1) unterhalb des umlaufenden Bandes (7a) angeordnet ist und ausgebildet, mittels Wasserstrahlen mit einem hohen Druck durch das umlaufende Band (7a) das Vlies zu verfestigen und vom umlaufenden Band (7a) abzulösen, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserbalken (8.1) mit der Wirkrichtung der Wasserstrahlen entgegen der Materialtransportrichtung um den Winkel (α) von 1 - 6°, vorzugsweise um 3° gedreht und in Materialtransportrichtung verschoben angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur hydrodynamischen Verfestigung einer Warenbahn.
Aus der DE 10 2005 055 939 B3 ist ein Düsenbalken für die Bearbeitung einer textilen Ware mit Wasserstrahlen bekannt. Die Bearbeitung der textilen Ware, beispielsweise in Form einer Verfestigung, einer Strukturierung oder einer Perforierung, erfolgt dabei mit einer Vielzahl von in einer Reihe erzeugten Wasserstrahlen, die sich beispielsweise über die gesamte Breite einer unter den Wasserstrahlen bewegten, textilen Warenbahn erstrecken und auf diese einwirken. Hierfür weist der Düsenbalken einen Wasseranschluss auf, mit dem über die Öffnung Wasser in die Druckkammer eingespeist wird. Das Wasser gelangt beispielsweise mit einem erzeugten Vordruck von 250bar durch die Öffnung in eine Druckkammer. Der Düsenbalken ist dabei länglich und damit schlank ausgebildet, wobei der Düsenbalken im Wesentlichen gebildet wird durch ein länglich ausgebildetes Oberteil, das die Druckkammer aufnimmt, und einem länglich ausgebildeten Unterteil, an oder in dem ein Düsenstreifen angeordnet ist. Das Unterteil ist dabei an der Seite des Oberteils flüssigkeitsdicht angeordnet, die zur textilen Ware hinweist, und über das Unterteil und über den im Unterteil oder am Unterteil angeordneten Düsenstreifen werden die Wasserstrahlen durch die Vielzahl der Bohrungen erzeugt, die in dem Düsenstreifen eingebracht sind.
Da eine Warenbahn oft durch mehrere Düsenbalken von der Ober- und von der Unterseite verfestigt und strukturiert wird, wird die Warenbahn von einem ersten umlaufenden Transportband auf ein zweites Transportband oder eine wasserabsaugende Trommel übergeben, die entweder senkrecht oder versetzt zueinander angeordnet sind. Hierzu muss die Warenbahn von dem ersten Transportband abgelöst werden, wozu die EP 2113041 B1 beispielsweise vorschlägt, den Abstand zwischen den senkrecht übereinander angeordneten Transportelementen (Band/Band oder Band/Trommel) größer zu gestalten, als die Warenbahn dick ist, um die Warenbahn vom unteren Transportband abzuheben.
Nachteilig ist, dass die Verfestigung des Vlieses nicht ausreichend hinsichtlich der fasertechnologischen Eigenschaften ist. Beispielsweise die Ausrichtung der Fasern kann so nur unzureichend beeinflusst werden. Für Fasermischungen mit hohen Anteilen an kurzen Fasern ist das in der EP 2113041 B1 beschriebene Verfahren nachteilig, da bei geringen Flächengewichten die Faserbahn durch das Abheben beschädigt werden kann und das Ausschwemmen der Faser zunimmt. Weiterhin ist die Anlagenkonfiguration nachteilig, da diese aufgrund der notwendigen Vorverfestigung eine zu große Längserstreckung aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der bestehenden Vorrichtung mit dem Ziel, eine verbesserte Verfestigung und Übergabe des Vlieses von einem ersten Transportband zu einem oberhalb angeordneten zweiten Transportelement zu schaffen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zur Verfestigung und Übergabe eines Vlieses von einem ersten umlaufenden Band auf ein oberhalb angeordnetes zweites Transportelement mit zumindestens einem Wasserbalken gelöst. Das erste umlaufende Band ist als flüssigkeitsdurchlässiges Transportband ausgebildet, und das zweite Transportelement als flüssigkeitsdurchlässige Trommel. Das zweite Transportelement weist zumindest eine Absaugöffnung zur Absaugung von Flüssigkeiten auf. Dabei ist der zumindest eine Wasserbalken unterhalb des umlaufenden Bandes angeordnet und ausgebildet, mittels Wasserstrahlen mit einem hohen Druck durch das umlaufende Band das Vlies zu verfestigen und vom umlaufenden Band abzulösen.
Die Verfestigung erfolgt dadurch, dass der Wasserbalken mit der Wirkrichtung der Wasserstrahlen entgegen der Materialtransportrichtung um den Winkel (α) von 1 - 6°, vorzugsweise um 3°, gedreht angeordnet ist. Es erfolgt eine Stauchung des Vlieses gegen das zweite Transportelement, wodurch das Vlies verfestigt wird und die Fasern ausgerichtet werden. Durch diesen technischen Effekt wird das MD/CD-Verhältnis der Fasern verbessert und die Festigkeit des Vlieses verändert. Da das Vlies an dieser Stelle, an der die Wasserstrahlen auf das Vlies auftreffen, sowohl am umlaufenden Band und auch an der Trommel anliegt, wird die Materialbahn nicht beschädigt und das Ausschwemmen der Fasern reduziert.
Die Verschiebung des Wasserbalkens in Materialtransportrichtung verbessert die Ablösung des Vlieses von dem umlaufenden Band, da durch die Verlagerung der Auftreffstelle der Wasserstrahlen seitlich der Mittelachse der Trommel an dieser Stelle der Abstand zwischen dem umlaufenden Band und dem oberhalb angeordneten zweiten Transportelement vergrößert ist. Das Vlies wird durch die Wasserstrahlen von dem umlaufenden Band gelöst und an die Trommel übergeben. Auch an dieser Stelle liegt das Vlies noch auf dem umlaufenden Band und der Trommel an. Zur Ablösung vom umlaufenden Band wird das elastische Verhalten des Vlieses ausgenutzt, dass durch die auftreffenden Wasserstrahlen kurzzeitig vom Band abgelöst wird, und dann durch den Saugzug der Absaugöffnung von der Trommel übernommen wird.
Damit die Wasserstrahlen effizient abgesaugt werden können und nicht von der Trommel zurückprallen, wird auch die Position der mindestens einen Absaugöffnung des oberhalb angeordneten Transportelementes verändert, so dass diese mit der Richtung und Position der Wasserstrahlen korrespondieren.
Vorzugsweise ist das zweite Transportelement als Trommel mit einer drehenden flüssigkeitsdurchlässigen Außenschale, und mit einem Absaugbereich mit mindestens einer Absaugöffnung ausgebildet. Der Absaugbereich kann innerhalb der Trommel positioniert und feststehend montiert werden, so die mindestens eine Absaugöffnung mit der Wirkrichtung der Wasserstrahlen des Düsenbalkens korrespondiert.
Ein weiterer technischer Vorteil wird dadurch erreicht, indem der Abstand (B) zwischen der Trommel und dem umlaufenden Band einstellbar gestaltet wird und die Einstellung so erfolgt, dass eine Kompaktierung des Vlieses erfolgt. Der Abstand zwischen der Trommel und dem umlaufenden Band soll maximal der Vliesdicke entsprechen. Durch eine Reduzierung des Abstandes zwischen Trommel und umlaufenden Band kann die Größe der Kompaktierung eingestellt werden. Durch die Kompaktierung erhöht sich die Festigkeit des Vlieses, so dass bei der nachfolgenden Wasserstrahlverfestigung eine geringere Menge an Fasern ausgeschwemmt wird. Ebenfalls wird das Ablösen des Vlieses vom umlaufenden Band und die Übergabe auf die oberhalb angeordnete Trommel erleichtert, da es durch die Kompaktierung bereits verdichtet wurde. Mit der Kombination aus Kompaktierung und Verfestigung kann die Anlage kürzer und preiswerter gebaut werden, da auf eine Vorverfestigung verzichtet werden kann.
Zur Übergabe des Vlieses trifft der Wasserstrahl des Wasserbalkens an einer Stelle auf das Vlies auf, an der es sowohl am umlaufenden Band und an der Trommel anliegt. Eine Beschädigung des Vlieses wird dadurch vermieden und die Ausschwemmung von Fasern reduziert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfestigung und Ablösung eines Vlieses von einem ersten umlaufenden Transportband auf ein oberhalb angeordnetes zweites Transportelement mittels Wasserstrahlen, sieht vor, dass Wasserstrahlen durch das Transportband auf die Unterseite des Vlieses einwirken. Den Wasserstrahlen ist eine Absaugöffnung auf dem zweiten Transportelement zugeordnet, über die das Wasser abgesaugt wird.
Dabei treffen die Wasserstrahlen in einem Winkel (α) von 1 - 6°, vorzugsweise um 3°, entgegen der Materialflussrichtung des Vlieses auf das Vlies auf und verfestigen es. Durch die Wirkrichtung der Wasserstrahlen entgegen der Materialflussrichtung erfolgt eine Stauchung des Vlieses auf der gegenüberliegenden Trommel und eine Ausrichtung der Fasern, wodurch das MD/CD-Verhältnis und damit die Richtung der höheren oder gleichmäßigeren Festigkeit eingestellt und verbessert wird.
Zur Ablösung vom umlaufenden Band wird das elastische Verhalten des Vlieses ausgenutzt, dass durch die auftreffenden Wasserstrahlen kurzzeitig vom Band abgelöst wird, und dann durch den Saugzug der Absaugöffnung von der Trommel übernommen wird. Durch die Verschiebung der Auftreffstelle der Wasserstrahlen auf das Vlies in Materialtransportrichtung wird trifft der Wasserstrahl auf eine Stelle des Vlieses, an der es sich nach der Kompaktierung wieder entspannt hat. Hier kann das elastische Verhalten des Vlieses zur Ablösung vom unteren Transportelement genutzt werden.
Vorzugsweise erfolgt eine Anpassung der Absaugung der Wasserstrahlen des oberhalb angeordneten Transportelementes, so dass mit der Drehung der Wasserstrahlen entgegen der Materialtransportrichtung und der Verschiebung der Wasserstrahlen in Materialtransportrichtung die Absaugöffnung mit der Richtung und Position der Wasserstrahlen korrespondiert.
Auf eine separate Vorverfestigung kann verzichtet werden, indem das Vlies zwischen dem umlaufenden Band und dem zweiten Transportelement kompaktiert wird. Hierzu wird der Abstand B zwischen dem Transportband und dem zweiten Transportelement auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als die Vliesdicke.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1:: Ein erstes Layout einer Anlage zur Herstellung eines Vlieses;
Fig. 2:: Eine vergrößerte Darstellung der ersten Trommel mit dem Transporttisch;
Fig. 3:: Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung.

Figur 1 zeigt eine Anlage 100 zur Herstellung eines beispielsweise ein- oder zweilagigen Vlieses, die mittels eines Schrägsiebformers 1 einen losen Faserstoff 2 und mittels einer Krempel 5 ein Krempelvlies 5a in die Anlage einführen.
Das in der Figur 1 eingeleitete Krempelvlies 5a kann als ein unverfestigtes Vlies aus einer Krempel 5 ausgebildet sein, oder als verfestigtes Vlies aus einer Krempel 5 mit nachgeordneter nicht dargestellter Verfestigung oder aus einer Abwickelstation in die Anlage 100 eingeleitet werden.
Beispielsweise kann dieses Krempelvlies 5a mit einer Lage aus unverfestigten Fasern verbunden werden, die beispielsweise aus einem Schrägsiebformer 1 in die Anlage eingeführt werden. Statt des Schrägsiebformers kann auch jede andere Vorrichtung zur Herstellung und Ablage von losen Fasern verwendet werden, beispielsweise eine Airlay-Krempel, ein Sekundärstoffauflauf oder eine Meltblownanlage. Dabei ist die Reihenfolge der Faserlagen (Krempelvlies und lose Fasern) für die Erfindung nicht relevant.
In Transportrichtung der Bahn aus Faserstoff 2 ist eine Krempel 5 in der Anlage 100 angeordnet. Die Krempel 5 kann räumlich oberhalb des Bandes 3 angeordnet, so dass die Bahn aus Faserstoff 2 unabhängig von der Krempel 5 zu einer Wasserstrahlverfestigung mit mindestens einem Wasserbalken geführt werden kann. Oder anders ausgedrückt, das Band 3 kann unterhalb der ortsfest installierten Krempel 5 geführt werden und ist ausgebildet, die Bahn aus Faserstoff 2 direkt von der Vorrichtung zur Ablage der losen Fasern - hier der Schrägsiebformer 1 - zur Wasserstrahlverfestigung zu leiten. Dabei wird die Bahn aus Faserstoff 2 verfestigt. Alternativ kann die Krempel in Materialtransportrichtung auch vor dem Schrägsiebformer 1 angeordnet sein.
Nachfolgend wird die Faser/Vlieskomposition 6 beschrieben, wobei klar ist, dass die Anlage variabel ist und auch nur ein einlagiges Vlies, beispielsweise den Faserstoff 2 oder nur das unverfestigte Krempelvlies 5a, verfestigen und verarbeiten kann. Die Faser/Vlieskomposition 6 wird vom umlaufenden Band 3 auf einen Transporttisch 7 mit einem umlaufenden Band 7a übergeben, der in Materialflussrichtung einen horizontalen Abschnitt aufweist. Das umlaufende Band 7a ist als flüssigkeitsdurchlässiges Siebband ausgebildet und kann aus einem Kunststoff- oder Metallgewebe bestehen. Alternativ kann es auch aus einem perforierten Kunststoff bestehen. Der Öffnungsgrad des umlaufenden Bandes 7a wird unter anderem in Abhängigkeit der Flüssigkeitsmenge des ersten Wasserbalkens 8.1 bestimmt.
Dem Transporttisch 7 mit dem umlaufenden Band 7a ist eine erste Trommel 8 zugeordnet, die die Faser/Vlieskomposition 6 mit der Oberseite, also mit dem unverfestigtem Krempelvlies 5a übernimmt. Innerhalb des Transporttisches 7 ist ein erster Wasserbalken 8.1 angeordnet, der die Faser/Vlieskomposition 6 von unten verfestigt und gleichzeitig die Ablösung der Faser/Vlieskomposition 6 vom umlaufenden Band 7a auf die Trommel 8 bewirkt. Der Abstand B zwischen dem Band 7a und der Trommel 8 ist einstellbar und kann bei einer gewünschten Kompaktierung des einlaufenden Vlieses bzw. der Faser/Vlieskomposition 6 maximal der Dicke der Faser/Vlieskomposition 6 entsprechen, so dass durch den Wasserdruck des Wasserbalkens 8.1 gleichzeitig eine Kompaktierung der Faser/Vlieskomposition 6 erfolgen kann. Nach der Übergabe der Faser/Vlieskomposition 6 auf die erste Trommel 8 erfolgt eine weitere Verfestigung durch zwei weitere Wasserbalken 8.2, 8.3 ebenfalls auf der Unterseite der Faser/Vlieskomposition 6. Nachfolgend wird die Faser/Vlieskomposition 6 mit der Unterseite auf eine weitere drehbare zweite Trommel 10 übergeben, auf der die Oberseite der Faser/Vlieskomposition 6 mit weiteren Wasserbalken 10.1, 10.2 verfestigt wird. Es entsteht ein verfestigtes Vlies 12, das über eine Umlenkwalze 11 an eine Absaugvorrichtung 13 zur weiteren Verarbeitung übergeben wird.
Figur 2 zeigt die vergrößerte Darstellung der ersten Trommel 8 mit dem Transporttisch 7. Die erste Trommel 8 weist eine drehbare Außenschale 8a auf und einen feststehenden inneren Absaugbereich 8b, dem eine Vielzahl von Absaugöffnungen 8c zugeordnet sind, von denen nur eine dargestellt ist. Die Außenschale 8a weist eine flüssigkeitsdurchlässige Perforierung auf. Zusätzlich kann die Außenschale 8a auch ausgebildet sein, das Vlies zu strukturieren. Hierzu kann die Oberfläche der Außenschale 8a entsprechende Strukturmuster aufweisen. Unabhängig von der drehbaren Außenschale 8a kann der Absaugbereich 8b mit seinen Absaugöffnungen 8c im Umfang frei positioniert und dann feststehend montiert werden. Die Absaugöffnungen 8c erstrecken sich dabei über die vollständige Arbeitsbreite und korrespondieren in der Länge und der Positionierung mit den zugeordneten Wasserbalken 8.1, 8.2, 8.3. Der Absaugbereich 8b wird durch beispielsweise einen nichtdargestellten Ventilator unter Unterdruck gesetzt, so dass das abgesaugte Wasser zu einem Abscheider geführt wird. Nach dem Stand der Technik sind die Wasserbalken 8.1, 8.2, 8.3 immer auf die Achse der Trommel ausgerichtet. Die Erfindung sieht vor, den Wasserbalken 8.1, der im Transporttisch 7 angeordnet ist und durch das Band 7a auf die Faser/Vlieskomposition 6 wirkt, zuerst um einen Winkel α von 1° bis 6°, vorzugsweise 3°, zur Vertikalen entgegen der Materialflussrichtung zu drehen (gestrichelte Darstellung von 8.1). Damit verdrehen sich auch die Düsenöffnungen des Wasserbalkens 8.1 mit der Wirkrichtung der Wasserstrahlen gegen die Materialflussrichtung des Vlieses.
Damit der Wasserstrahl des Düsenbalkens 8.1 senkrecht in die Absaugöffnung 8c der Trommel 8 trifft, wird der Wasserbalken um das Maß X in Materialflussrichtung verschoben. Gleichzeitig wird der Absaugbereich 8b um den Winkel β in Materialflussrichtung verdreht, so dass der Wasserstrahl auf die geometrische Mitte der Trommel 8 ausgerichtet ist. Da der Winkel β sich vom Winkel α in der Größe unterscheiden kann, kann alternativ auch der Absaugbereich 8b so verdreht werden, bis ein Maß A eingestellt wird. Somit kann der Wasserstrahl des Wasserbalkens 8.1 effizient ohne Rückprall abgeführt werden. Hierzu wird der Absaugbereich 8b der Trommel 8 ausgerichtet und so positioniert, dass die Wasserstrahlen jedes Wasserbalkens 8.1 mit den zugehörigen Absaugöffnungen 8c korrespondieren. Die Ausrichtung und Positionierung der Trommel 8 bzw. des Absaugbereiches 8b erfolgt derart, dass der Absaugbereich 8b ebenfalls gedreht wird, so dass die Absaugöffnungen 8c mittig den auftreffenden Wasserstrahlen gegenüberliegen. Aufgrund der unterschiedlichen Drehachsen der Trommel 8 und des Wasserbalkens 8.1 bei der Ausrichtung entspricht der Verdrehwinkel β des Absaugbereichs 8.2 nicht automatisch dem Verdrehwinkel α des Wasserbalkens 8.1. Daher muss die Einstellung des Absaugbereichs 8.2 mit der Absaugöffnung 8.3 dem Maß A entsprechen, das von der Mittelachse der Trommel 8 bis zur geometrischen Mitte der äußeren Absaugöffnung 8.3 reicht. Dieses Maß A entspricht der Verschiebung des Wasserbalkens 8.1 um das Maß X zuzüglich der horizontalen Verschiebung aufgrund der Drehung des Wasserbalkens 8.1 um den Winkel α. Beide Einstellwerte A und X sind unter anderem abhängig von der Dicke des Vlieses bzw. hier der Faser/Vliesstoffkomposition 6, und dem Abstand des Wasserbalkens 8.1 vom Band 7a.
Der Wasserbalken 8.1 kann mit einem Druck von 20bar bis 200 bar betrieben werden, vorzugsweise mit 20bar bis 40bar, um eine erste Verfestigung und Ablösung des Vlieses bzw. die Faser/Vliesstoffkomposition 6 vom Band 7a ohne Beschädigung der Faserbahn zu erreichen. Die nachfolgenden Wasserbalken 8.2, 8.3 können mit einem höheren Druck von 40bar bis 250bar betrieben werden.
Der Vorteil der Erfindung durch die Verdrehung des Wasserbalken 8.1 um den Winkel α von 1° bis 6°, vorzugsweise 3°, zur Vertikalen entgegen der Materialflussrichtung, liegt in einer höheren und ausgerichteten Verfestigung des Vlieses bzw. der Faser/Vliesstoffkomposition 6, da sich das MD/CD-Verhältnis in Materialflussrichtung verbessert. Dadurch erfolgt eine Stauchung des Vlieses bzw. der Faser/Vliesstoffkomposition 6 gegen die Trommel 8, wodurch die Ausrichtung der Fasern verbessert wird. Gleichzeitig wird das Ablösen des Vlieses bzw. der Faser/Vliesstoffkomposition 6 vom umlaufenden Band 7a ermöglicht, da das elastische Verhalten des Vlieses bzw. der Faser/Vliesstoffkomposition 6 ausgenutzt wird, dass sich durch die Beaufschlagung durch die Wasserstrahlen lokal zusammendrückt und danach zumindest teilweise wieder entspannt. Diese Eigenschaft ist ausreichend für das Ablösen des Vlieses, ohne dass die Abstände zwischen den Transportelementen auf einen Wert größer der Vliesdicke eingestellt werden müssen.
Zusätzlich kann durch eine Verkleinerung des Abstandes B zwischen dem umlaufenden Band 7a und der ersten Trommel 8 eine Kompaktierung des Vlieses bzw. der Faser/Vlieskomposition 6 erreicht werden, wodurch die Wirkung der Verfestigung durch die Wasserstrahlen des ersten Wasserbalkens 8.1 effizienter wird. Damit wird gleichzeitig die Übergabe des Vlieses bzw. der Faser/Vliesstoffkomposition 6 vom ersten Transportelement auf das zweite Transportelement verbessert. Der Abstand B kann zwischen dem Transporttisch 7 mit dem umlaufenden Band 7a der ersten Trommel variabel eingestellt werden. Vorzugsweise entspricht der Abstand B maximal der Vliesdicke. Bei Vliesen bzw. Faser/Vlieskompositionen 6 mit kurzen Fasern ist die zusätzliche Kompaktierung sinnvoll, da das Vlies eine höhere Festigkeit bekommt und erst dann durch den Wasserstrahl des ersten Wasserbalken 8.1 verfestigt und an die erste Trommel 8 übergeben wird. Die Kompaktierung friert zumindest teilweise die Struktur des Vlieses ein und reduziert das Ausschwemmen der kurzen Fasern. Bei Vliesen oder Faser/Vlieskompositionen 6 mit längeren Fasern ab 40 mm kann auf die Kompaktierung verzichtet werden. Der Abstand zwischen Trommel 8 und umlaufenden Band 7a entspricht dann der Vliesdicke.
In Figur 3 läuft eine Warenbahn als einlagiges Krempelvlies 5a oder als Faser/Vliesstoffkomposition 6 über das umlaufende Band 7a in den Spalt zwischen der Trommel 8 und dem umlaufenden Band 7a. Die Dicke bzw. Materialstärke des einlaufenden Vlieses beträgt 2mm vor der Trommel 8. Der Abstand B zwischen der Trommel 8 und dem umlaufenden Band 7a ist auf 1,5mm eingestellt, so dass das Krempelvlies 5a bzw. die Faser/Vliesstoffkomposition 6 im Bereich der Mittelachse M der Trommel 8 kompaktiert wird. Der Außendurchmesser der Trommel 8 beträgt rund 500mm. Hinter der Mittelachse M der Trommel 8 weitet sich das Krempelvlies 5a bzw, die Faser/Vliesstoffkomposition 6 aufgrund ihres elastischen Verhaltens wieder auf 1,7mm Dicke auf. Bei einer Ausrichtung des Wasserbalkens 8.1 entgegen der Materialtransportrichtung um 3° und bei einer Verschiebung des Wasserbalkens um das Maß X von 30mm von der Mittelachse M der Trommel 8 in Materialtransportrichtung trifft der Wasserstrahl an einer Stelle auf das Krempelvlies 5a bzw. die Faser/Vliesstoffkomposition 6, an der es sowohl noch auf dem umlaufenden Band 7a und auf der Trommel 8 aufliegt. Der Wasserstrahl löst das Krempelvlies 5a bzw. die Faser/Vliesstoffkomposition 6 vom umlaufenden Band 7a und übergibt es auf die Trommel 8, deren Saugzug an der Absaugöffnung 8c die Übergabe unterstützt.
Beispiel 1: Der Faserstoff 2 des Schrägsiebformers besteht aus kurzen synthetischen Polyesterfasern mit einer Faserlänge von 8 bis 12mm. Dieser wurde gemischt mit Pulp mit einer Faserlänge von 3 bis 8mm. Der Faserstoff 2 weist eine Schichtdicke von 1,5 mm auf.
Das Krempelvlies 5a besteht aus einer Mischung aus Polyester mit Viskose und weist eine Faserlänge von 40 bis 60mm auf. Das Krempelvlies weist eine Dicke von 1mm auf.
Die Faser/Vliesstoffkomposition 6 wird mit einer Gesamtdicke von 2,5mm auf das Transportband 7a übergeben. Der Abstand B zwischen dem Transportband 7a und der Trommel 8 beträgt 2mm, so dass eine erste Kompaktierung zwischen der Trommel 8 und dem Transportband 7a erfolgt. Der Außendurchmesser der Trommel 8 beträgt 515mm. Der erste Wasserbalken 8.1 wurde um den Winkel α=3° gegen die Materialflussrichtung geschwenkt. Der Absaugbereich 8b der Trommel 8 wurde in Materialflussrichtung verdreht, so dass die geometrische Mitte der äußeren Absaugöffnung 8.3 um 32mm in Materialflussrichtung verschoben ist. Der Wasserbalken 8.1 weist einen Abstand von 22mm zur Absaugöffnung auf und wurde um das Maß X= 33,2mm in Materialflussrichtung verschoben.
Der Wasserbalken 8.1 wirkt mit einem Druck von 40bar durch das umlaufende Band 7a auf die Faser/Vliesstoffkomposition 6 ein. Diese wird dabei verfestigt und vom Transportband 7a auf die Trommel übergeben. Das Vlies bzw. die Faser/Vliesstoffkomposition 6 weist dann eine Dicke von 2,2mm auf und das MD/CD-Verhältnis wurde auf 5:1 verbessert.
Beispiel 2: Das zuverarbeitende Vlies besteht nur aus einem Krempelvlies 5a mit einer Mischung aus Polyester mit Viskose und weist eine Faserlänge von 40 bis 60mm auf. Das Krempelvlies weist eine Dicke von 3mm auf.
Das Vlies mit einer Gesamtdicke von 3mm auf das Transportband 7a übergeben. Der Abstand B zwischen dem Transportband 7a und der Trommel 8 beträgt 2mm, so dass eine Kompaktierung zwischen der Trommel 8 und dem Transportband 7a erfolgt. Der Außendurchmesser der Trommel 8 beträgt 515mm. Der erste Wasserbalken 8.1 wurde um den Winkel α=5° gegen die Materialflussrichtung geschwenkt. Der Absaugbereich 8b der Trommel 8 wurde in Materialflussrichtung verdreht, so dass die geometrische Mitte der äußeren Absaugöffnung 8.3 um 40mm in Materialflussrichtung verschoben ist. Der Wasserbalken 8.1 weist einen Abstand von 22mm zur Absaugöffnung auf und wurde um das Maß X=41,9mm in Materialflussrichtung verschoben.
Der Wasserbalken 8.1 wirkt mit einem Druck von 40bar durch das umlaufende Band 7a auf das Vlies 6 ein. Dieses wird dabei verfestigt und vom Transportband 7a auf die Trommel übergeben. Das Vlies weist dann eine Dicke von 2,7mm auf und das MD/CD-Verhältnis wurde auf 5:1 verbessert.

Bezugszeichen

100: Anlage

1: Schrägsiebformer
2: Faserstoff
3: Band
5: Krempel
5a: Krempelvlies
6: Faser/Vlieskomposition
7: Transporttisch
7a: Band
8: erste Trommel
8a: Außenschale
8b: Absaugbereich
8c: Absaugöffnung
8.1 - 8.3: Wasserbalken
9: Führungswalze
10: zweite Trommel
10.1 - 10.2: Wasserbalken
11: Umlenkwalze
12: verfestigtes Vlies
13: Absaugvorrichtung

A: Abstand
B: Abstand
M: Mittelachse erste Trommel
X: Verschiebung in Materialtransportrichtung
α: Verdrehwinkel Wasserbalken
β: Verdrehwinkel Absaugöffnung

Claims

Vorrichtung zur Verfestigung und Übergabe eines Vlieses von einem ersten umlaufenden Band (7a) auf ein oberhalb angeordnetes zweites Transportelement mit zumindestens einem Wasserbalken (8.1), wobei das erste umlaufende Band (7a) als flüssigkeitsdurchlässiges Transportband ausgebildet ist, das zweite Transportelement als flüssigkeitsdurchlässige Trommel (8) und zumindest eine Absaugöffnung (8c) zur Absaugung von Flüssigkeiten aufweist, und der zumindest eine Wasserbalken (8.1) unterhalb des umlaufenden Bandes (7a) angeordnet und ausgebildet ist, mittels Wasserstrahlen mit einem hohen Druck durch das umlaufende Band (7a) das Vlies zu verfestigen und vom umlaufenden Band (7a) abzulösen, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserbalken (8.1) mit der Wirkrichtung der Wasserstrahlen entgegen der Materialtransportrichtung um den Winkel (α) von 1 - 6°, vorzugsweise um 3°, gedreht wird und in Materialtransportrichtung verschoben angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Wasserbalkens (8.1) in Materialtransportrichtung mit der Position der mindestens einen Absaugöffnung (8c) des oberhalb angeordneten Transportelementes korrespondiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Transportelement als Trommel (8) mit einer drehenden flüssigkeitsdurchlässigen Außenschale (8a), und mit einem Absaugbereich (8b) mit mindestens einer Absaugöffnung (8c) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugbereich (8b) mit der zumindest einen Absaugöffnung (8c) innerhalb der Trommel (8) so positioniert wird, dass die mindestens eine Absaugöffnung (8c) mit der Wirkrichtung der Wasserstrahlen des Düsenbalkens (8.1) korrespondiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) zwischen der Trommel (8) und dem umlaufenden Band (7a) einstellbar ist und maximal der Vliesdicke entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahl des Wasserbalkens 8.1 an einer Stelle auf das Vlies auftrifft, an der es sowohl am umlaufenden Band (7a) und an der Trommel (8) anliegt.
Verfahren zur Verfestigung und Ablösung eines Vlieses von einem ersten umlaufenden Band (7a) auf ein oberhalb angeordnetes zweites Transportelement mittels Wasserstrahlen, die durch das erste umlaufende Band (7a) auf die Unterseite des Vlieses einwirken und durch eine Absaugöffnung (8c), die dem zweiten Transportelement zugeordnet ist, abgesaugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahlen in einem Winkel (α) von 1 - 6°, vorzugsweise um 3°, entgegen der Materialflussrichtung des Vlieses auf das Vlies auftreffen und verfestigen, und dass durch eine Verschiebung der Auftreffstelle der Wasserstrahlen auf das Vlies in Materialtransportrichtung eine Übergabe des Vlieses vom ersten umlaufenden Band (7a) auf das zweite Transportelement erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung der Wasserstrahlen des oberhalb angeordneten Transportelementes mit der Drehung der Wasserstrahlen entgegen der Materialtransportrichtung und der Verschiebung der Wasserstrahlen in Materialtransportrichtung korrespondiert.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies zwischen dem umlaufenden Band (7a) und dem zweiten Transportelement kompaktiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies als ein- oder mehrlagiges Vlies ausgebildet ist, das ein Krempelvlies (5a), einen Faserstoff (2) und/oder eine Faser/Vlieskomposition umfassen kann.
Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies an einer Stelle vom umlaufenden Band (7a) abgelöst wird, an der es das umlaufende Band (7a) und die Trommel (8) berührt.