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Patent Searching and Data


Title:
AIR-LAYING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/069305
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air-laying device (1) for producing a fibre mat at least partially from wood pulp fibres and/or cellulose fibres, comprising an annular distributor (2) having a fibre feed (10), an annular channel with an outlet element (3) forming a portion of the annular channel, this portion being arranged inside a calming channel (4) extending downwards in the direction towards a forming fabric (5), and the outlet element (3) having openings through which the fibres fed by the fibre feed (10) exit from the annular channel into the calming channel (4) and can move to the forming fabric in order to form the fibre mat on the forming fabric (5).

Inventors:
HENLE TOBIAS (DE)
GLONING ALEXANDER (DE)
KNEISSLE CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/076003
Publication Date:
April 07, 2022
Filing Date:
September 22, 2021
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
D21F9/00
Domestic Patent References:
WO1999054537A11999-10-28
Foreign References:
EP1464240A12004-10-06
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH - PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
8

Patentansprüche Luftlegeeinrichtung (1) zur Herstellung einer Fasermatte zumindest teilweise aus Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern , mit einem eine Faserzuführung (10), einen Ringkanal mit einem, einen Abschnitt des Ringkanals bildenden Auslasselement (3), aufweisenden Ringverteiler (2), wobei dieser Abschnitt innerhalb eines sich nach unten in Richtung zu einem Formiersieb (5) erstreckenden Beruhigungskanals (4) angeordnet ist und das Auslasselement (3) Öffnungen aufweist, durch die die durch die Faserzuführung (10) zugeführten Fasern vom Ringkanal in den Beruhigungskanal (4) austreten und sich bis zum Formiersieb bewegen können, um auf dem Formiersieb (5) die Fasermatte zu bilden. Luftlegeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Faserzuführung (10) Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern und/oder Zuschlagstoffe im Luftstrom zugeführt werden. Luftlegeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer Luftströmung und zur Auflösung von Faseragglomeraten, in den Ringkanal mehrere Luftdüsen (6) münden. Luftlegeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb des Ringkanals zur Reinigung der Öffnungen des Auslasselements (3) Reinigungsdüsen (7) angeordnet sind. Luftlegeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (6) und/oder Reinigungsdüsen (7) mit einem pulsierenden oder oszillierenden Luftstrom versorgt werden. 9

6. Luftlegeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (6) und/oder Reinigungsdüsen (7) fest oder beweglich montiert sind.

7. Luftlegeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beruhigungskanal (3) mit dem Formiersieb (5) dichtend abschließt oder zu dem Formiersieb (5) einen Abstand aufweist.

8. Luftlegeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Formiersieb (5) eine Saugeinrichtung (11) zugeordnet ist.

9. Luftlegeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen eine Weite von maximal 10mm aufweisen.

10. Luftlegeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen schlitzförmig, oder rund ausgeführt sind.

11. Luftlegeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal Mischpartikel (8) zur Mischung der Fasern und zur Auflösung von Faseragglomeraten enthält.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftlegeeinrichtung (1) für den Laboreinsatz geeignet ist und das Formiersieb (5) statisch angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftlegeeinrichtung (1) geeignet ist kontinuierliche Fasermattenbahnen herzustellen und das Formiersieb in einer Laufrichtung bewegbar ist und vorzugsweise eine endlose Schlaufe bildet.

Description:
Luftlegeeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Luftlegeeinrichtung zur Herstellung einer Fasermatte zumindest teilweise aus Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Zunächst werden einzelne Fasern oder Faseragglomerate hergestellt und durch einen Luftstrom gleichmäßig auf ein Sieb zur Bildung einer Fasermatte verteilt. Luftlegeeinheiten für den Laborbetrieb werden im Batch-Betrieb betrieben. Es werden einzelne Fasermatten, sogenannte Fasermattenblätter, nacheinander für die weitere Untersuchung im Labor hinsichtlich der Eigenschaften, beispielsweise der mechanischen Eigenschaften, hergestellt. Solche Vorrichtungen arbeiten sehr langsam und müssen von Hand befüllt werden. Besonders aufwändig ist die Bereitstellung von Einzelfasern durch die Auflösung von Faseragglomeraten .

Es sind auch Luftlegeeinrichtungen bekannt, die im kontinuierlichen Betrieb Fasermattenbahnen herstellen. Auch hier ist die Bereitstellung von Einzelfasern durch die Auflösung von Faseragglomeraten aufwändig.

Die bekannten Vorrichtungen weisen auch die Nachteile auf, dass Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Pulver, nur schwer gleichmäßig mit den Fasern im Luftstrom vermischt werden können. Zum anderen ist es schwierig Fasern mit einem großen Faserlängenspektrum zu verarbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Luftlegeeinrichtung anzugeben, welche die bekannten Vorrichtungen hinsichtlich der beschriebenen Nachteile verbessert.

Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Luftlegeeinrichtung zur Herstellung einer Fasermatte aus zumindest teilweise Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern, vorgeschlagen, mit einem eine Faserzuführung, einen Ringkanal mit einem, einen Abschnitt des Ringkanals bildenden Auslasselement, aufweisenden Ringverteiler, wobei dieser Abschnitt innerhalb eines sich nach unten in Richtung zu einem Formiersieb erstreckenden Beruhigungskanal angeordnet ist und das Auslasselement Öffnungen aufweist, durch die die durch die Faserzuführung zugeführten Fasern vom Ringkanal in den Beruhigungskanal austreten und sich bis zum Formiersieb bewegen können, um auf dem Formiersieb die Fasermatte zu bilden.

Der Ringkanal des Ringverteilers ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass sich die Fasern und gegebenenfalls die Faseragglomerate und Zuschlagstoffe in einer durch einen Luftstrom erzeugten Ringströmung bewegen. Über das Auslasselement verlässt ein Teil der Fasern und, sofern vorhanden, ein Teil der Zuschlagstoffe den Ringkanal und gelangt unmittelbar in den Beruhigungskanal und anschließend auf das Formiersieb zur Bildung einer Fasermatte oder einer Fasermattenbahn. In der Ringströmung werden die Faseragglomerate zu Einzelfasern aufgelöst. Bevor die Fasern den Ringkanal verlassen werden sie vorzugsweise mehrfach durch die Ringströmung im Kreis transportiert. Durch die mehrfachen Umläufe verbessert sich zum einen die Auflösung von Faseragglomeraten und zum anderen wird eine homogene Mischung der Feststoffe in der Luftströmung erreicht.

Zweckmäßigerweise werden durch die Faserzuführung Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern und/oder Zuschlagstoffe im Luftstrom zugeführt.

Im Bereich der Faserzuführung kann eine Luftdüse als Treibstrahldüse eingesetzt sein, um einen Unterdrück in der Faserzuführung zu erzeugen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung münden, zur Erzeugung einer Luftströmung und zur Auflösung von Faseragglomeraten, mehrere Luftdüsen in den RingkanaL Dadurch wird zum einen die Ringströmung aufrechterhalten und angetrieben und zum anderen erzeugen die Luftstrahlen der Luftdüsen Druckpulse auf die Faseragglomerate, so dass diese aufgelöst werden. Außerhalb des Ringkanals sind in einer möglichen Weiterbildung der Erfindung zur Reinigung der Öffnungen des Auslasselements Reinigungsdüsen angeordnet. Diese sind vorzugsweise auch als Luftdüsen ausgeführt.

Die Luftdüsen und/oder Reinigungsdüsen können mit einem pulsierenden oder oszillierenden Luftstrom versorgt werden.

Die Luftdüsen und/oder die Reinigungsdüsen können fest oder beweglich montiert sein. Dadurch lassen sich zum einen der Antriebseffekt der Ringströmung und zum anderen die Reinigungswirkung einstellen. Die beweglich montierten Düsen können für eine oszillierende Bewegung ausgeführt sein.

Der Beruhigungskanal kann mit dem Formiersieb dichtend abschließen oder zu dem Formiersieb einen Abstand aufweisen.

Der Beruhigungskanal kann mit einem Überdruck beaufschlagt sein.

Dem Formiersieb kann eine Saugeinrichtung zugeordnet sein. Dadurch wird die Faserablage unterstützt und es kann eine kompaktere Fasermatte erzeugt werden.

Die Öffnungen des Auslasselements können eine Weite von maximal 10mm aufweisen.

Die Öffnungen können schlitzförmig, oder rund ausgeführt sein.

In einer möglichen Weiterbildung kann der Ringkanal Mischpartikel zur Mischung der Fasern und zur Auflösung von Faseragglomeraten enthalten.

Die Luftlegeeinrichtung kann als für den Laboreinsatz geeignet ausgeführt sein und das Formiersieb kann statisch angeordnet sein. Die Zuführung kann für diesen Fall verschließbar ausgeführt sein. Somit lässt sich die Herstellung einer Fasermatte im Batch-Betrieb durchführen. Die Luftlegeeinrichtung kann auch für eine kontinuierliche Herstellung von Fasermattenbahnen geeignet ausgeführt sein und das Formiersieb in einer Laufrichtung bewegbar sein. Vorzugsweise ist es als ein über mehrere Walzen geführtes umlaufendes Band ausgeführt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Es zeigen

Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Ringverteiler in vereinfachter, schematischer Darstellung;

Figur 2 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Figur 1 in vereinfachter, schematischer Darstellung;

Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Ringverteiler 2 in vereinfachter, schematischer Darstellung. Die Luftlegeeinrichtung 1 dient zur Herstellung einer Fasermatte aus zumindest teilweise Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern. Sie weist einen Ringverteiler 2 mit einem Ringkanal und einer Faserzuführung 10 auf. Der Ringkanal weist einen Abschnitt auf, der durch ein Auslasselement 3 mit Öffnungen, durch die die durch die Faserzuführung 10 zugeführten Fasern vom Ringkanal in den Beruhigungskanal 4 austreten und sich bis zum Formiersieb 5 bewegen können, um auf dem Formiersieb 5 die Fasermatte zu bilden. Das Auslasselement 3 weist in diesem Beispiel schlitzförmige Öffnungen auf, deren Abmessungen in der Breite kleiner als 10mm und in der Länge größer als 10mm betragen. Der Abschnitt mit dem Auslasselement 3 ist in einem sich nach unten in Richtung zu einem Formiersieb 5 erstreckenden Beruhigungskanal 4 angeordnet. Der Ringkanal des Ringverteilers 2 ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass sich die Fasern und gegebenenfalls die Faseragglomerate und Zuschlagstoffe in einer durch einen Luftstrom erzeugten Ringströmung bewegen. Über das Auslasselement 3 verlässt ein Teil der Fasern und, sofern vorhanden, ein Teil der Zuschlagstoffe den Ringkanal und gelangt unmittelbar in den Beruhigungskanal 4 und anschließend auf das Formiersieb 5 zur Bildung einer Fasermatte im Batch- Betrieb oder einer Fasermattenbahn im kontinuierlichen Betrieb. In der Ringströmung werden die Faseragglomerate zu Einzelfasern aufgelöst. Bevor die Fasern den Ringkanal verlassen werden sie vorzugsweise mehrfach durch die Ringströmung im Kreis transportiert. Durch die mehrfachen Umläufe verbessert sich zum einen die Auflösung von Faseragglomeraten und zum anderen wird eine homogene Mischung der Feststoffe in der Luftströmung erreicht. Im Bereich der Faserzuführung 10 ist eine Luftdüse 6 als Treibstrahldüse eingesetzt, um einen Unterdrück in der Faserzuführung 10 zu erzeugen, um so die Zuführung von Holzstofffasern und/oder Zellstofffasern und/oder Zuschlagstoffe in die Ringströmung des Ringkanals zu erleichtern. Entlang des Ringkanals des Ringverteilers 2 münden, zur Erzeugung einer Luftströmung und zur Auflösung von Faseragglomeraten, mehrere Luftdüsen 6 in den RingkanaL Dadurch wird zum einen die Ringströmung aufrechterhalten und angetrieben und zum anderen üben die Luftstrahlen der Luftdüsen 6 Druckpulse auf die Faseragglomerate aus, so dass diese in Einzelfasern aufgelöst werden. Dieser Effekt wird in diesem Beispiel noch durch Mischpartikel 8 zur Mischung der Fasern und zur Auflösung von Faseragglomeraten unterstützt. Der Beruhigungskanal 4 ist in einem kleinen Abstand zum Formiersieb 5 angeordnet. Dem Formiersieb ist eine Saugeinrichtung 11 zugeordnet. Dadurch wird die Faserablage unterstützt und es kann eine kompaktere Fasermatte beziehungsweise eine kompaktere Fasermattenbahn erzielt werden.

Die Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Figur 1 in vereinfachter, schematischer Darstellung. Hier sind die mit Druckluft oder mit Luft aus einem Gebläse beaufschlagten Reinigungsdüsen 7 zur Reinigung des Auslasselements 3 gezeigt. Zur Verbesserung des Reinigungseffektes können diese kreisförmig oszillierend um eine senkrecht zur Zeichenebene liegende gedachte Achse angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass sie elliptisch oszillierend eingerichtet sind. Zudem ist es möglich, dass die oszillierende Bewegung mit einer translatorischen Bewegung kombiniert sein kann. Die Luftlegeeinrichtung 1 kann als für den Laboreinsatz geeignet ausgeführt sein und das Formiersieb kann statisch angeordnet sein. Die dargestellte Luftlegeeinrichtung 1 ist für eine kontinuierliche Herstellung von Fasermattenbahnen geeignet ausgeführt. Das Formiersieb 5 in diesem Fall in einer Laufrichtung 9 bewegbar. Vorzugsweise ist es als ein über mehrere Walzen geführtes umlaufendes Band ausgeführt.

Korrespondierende Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet.

Bezugszeichenliste

Luftlegeeinrichtung

Ringverteiler

Auslasselement

Beruhigungskanal

Formiersieb

Luftdüse

Reinigungsdüse

Mischpartikel

Laufrichtung

Faserzuführung

Saugeinrichtung