Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rüttelvorrichtung für eine Anlage zur Herstellung einer Vliesstoffbahn, welche ausgebildet ist, in Maschinenquerrichtung unter einem Transportband für Fasern, aus denen die Vliesstoffbahn hergestellt wird, positioniert zu werden und das Transportband mit den darauf transportierten Fasern in Schwingungen zu versetzen. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Anlage mit einer solchen Rüttelvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vliesstoffbahn unter Verwendung einer solchen Anlage.

Derartige Rüttelvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Sie werden verwendet, um die Fasern, wie zum Beispiel Glasfasern, auf dem Transport band neu auszurichten, insbesondere gleichmäßiger auf dem Transportband zu verteilen. Hierzu weisen bisher bekannte Rüttelvorrichtungen eine metallische Stange auf, die sich in Maschinenquerrichtung, d.h. quer zur Transportrichtung der Fasern auf dem Transportband, erstreckt. Die Stange ist an einem ihrer beiden Längsenden mit einem Vibrationsmotor verbunden, welcher im Betrieb die Stange in eine ungleich mäßige Taumelbewegung versetzt. Die Stange überträgt durch einen permanenten oder zeitlich unterbrochenen Kontakt mit der Unterseite des Transportbandes die Vibrationsbewegung auf die auf dem Transportband transportierten Fasern.

Bei passend eingestellter Vibrationsintensität führt die Anregung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Produkt dazu, dass sich die Vliesstoffbahn als Ganzes neu auf dem Transportband ausrichtet. Auf diese Weise können Falten in der Vliesstoffbahn vor dem Aushärten des Binders reduziert und somit die Produktqualität gesteigert werden. Daher werden derartige Rütteleinrichtungen in der Regel direkt vor dem Ofeneinlauf und kurz hinter dem letzten Übergabepunkt des vorangegangenen Anlagenteils angeordnet. Übergabepunkte sind allgemein kritisch in Bezug auf Faltenbildung im Produkt.

Problematisch ist dabei, dass die Vibrationsbewegungen in der Regel mit zu nehmender Entfernung von dem Vibrationsmotor immer kleiner werden, so dass die Vibrationsbewegung über die Breite des Transportbandes gesehen ungleichmäßig ist. Zur Kompensation werden in der Praxis mehrere Rüttelvorrichtungen hintereinander verwendet. Dabei ist bei aufeinanderfolgenden Rüttelvorrichtungen der Unwuchtmotor jeweils an entgegengesetzten Längsenden der Stange montiert.

Nachteilig an dieser Lösung ist neben dem erhöhten Platzbedarf, dass diese Anordnung von hintereinander angeordneten Rüttelvorrichtungen im Betrieb zu einer unsymmetrischen, schwellenden Zuglast des Transportbandes führt. Zudem kommt es durch den kleinflächigen, harten Kontakt zwischen der Stange und der Unterseite des Transportbands zu einem merklichen Verschleiß der Kontaktpartner. Schließlich erschwert die Undefinierte Bewegung der Stange bzw. Stangen eine gezielte Ein stellung der Vibrationsintensität, etwa durch eine Verlagerung von Unwuchtgewichten in radialer Richtung zur Drehachse, um damit die Produktqualität gezielt zu beeinflussen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten Probleme zu lösen oder zumindest zu verringern. Insbesondere soll eine möglichst gleichmäßige Vibrationsbewegung über die gesamte Breite des Transportbandes erzielt werden, wobei das Transportband möglichst geringen Beanspruchungen ausgesetzt werden soll. Auch eine gezielte Beeinflussung der Produktqualität durch die Rüttelvorrichtung soll vorzugsweise ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteil hafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die eingangs beschriebene, gattungsgemäße Rüttelvorrichtung einen Balken umfasst, dessen Oberseite zumindest temporär mit einer Unterseite des Transportbandes in Kontakt bringbar ist, wobei der Balken derart gelagert ist und/oder der Balken durch die Rüttelvorrichtung nur derart angeregt wird bzw. anregbar ist, dass er im Wesentlichen keine Bewegungen in Maschinenrichtung ausführt bzw. zulässt. Durch diese eingeschränkte Bewegung bzw. Bewegungsfreiheit des Balkens kann eine unkontrollierte Taumelverbindung, wie im Stand der Technik, vermieden werden, so dass es zu einer wesentlich gleichmäßigeren Vibrationsanregung der Fasern über die gesamte Breite des Transportbandes kommt. Es ist nicht mehr notwendig, mehrere solcher Rüttelvorrichtungen hintereinander anzuordnen, was Kosten und Bauraum spart. Der Balken kann - im Gegensatz zu der ansonsten verwendeten Stange mit relativ kleinem Querschnitt - eine größere Kontaktfläche zur Unterseite des Transportbandes bereitstellen, so dass sich die von dem Balken auf das Transportband übertragenen Druckkräfte auf eine größere Fläche verteilen und somit der Verschleiß reduziert wird. Zudem lässt sich jetzt durch die kontrollierte Bewegung des Balkens auch gezielt Einfluss auf die Produktqualität nehmen, wie nachfolgend noch näher ausgeführt wird.

Um keine nennenswerte Kräfte in Maschinenrichtung auf die Lagerung des Balkens zu erzeugen, welche andernfalls zu einem Verschleiß führen könnten, ist es vorteilhaft, wenn die Rüttelvorrichtung als solches ausgebildet ist, im Wesentlichen ausschließlich Kräfte auf den Balken auszuüben, welche orthogonal zur Unterseite des Transportbandes orientiert sind. Beispielsweise können hierzu später noch näher beschriebene Unwuchtgewichte derart angebracht sein, dass eine „saubere“ vertikale Bewegung des Balkens entsteht. Hierzu sind eine symmetrische Anordnung und eine gegensinnige Drehrichtung von paarweise verwendeten Unwuchtmotoren vorteilhaft.

Vorzugsweise sind dem Balken mehrere Unwuchtmotoren zugeordnet und weiter bevorzugt eine gerade Anzahl von Unwuchtmotoren. Dabei können jeweils zwei Unwuchtmotoren mit im Wesentlichen gleicher Frequenz aber gegensinniger Dreh richtung antreibbar sein bzw. angetrieben werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich die von den beiden Unwuchtmotoren auf den Balken übertragenen Kräfte in Richtung quer zum Transportband gegenseitig aufheben und sich der Balken im Wesentlichen ausschließlich in einer Richtung orthogonal zur Unterseite des Transportbandes bewegt. Mit „im Wesentlichen gleicher Frequenz“ ist gemeint, dass das die Frequenz nicht zwingend genau übereinstimmen muss. Geringe Frequenz abweichungen sind in der Regel unschädlich, da sich das System einen energetisch stabilen Betriebspunkt sucht und es so zu einer Selbstsynchronisation der beiden Motoren kommt.

Bevorzugt ist es dabei, dass jeweils zwei Unwuchtmotoren hinsichtlich einer Längs erstreckung des Balkens in Maschinenquerrichtung im Wesentlichen symmetrisch zu einem Mittelpunkt des Balkens angeordnet sind. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Vibrationsanregung und/oder Lagerung des Balkens bezogen auf seine Haupt- erstreckungs- bzw. Längsrichtung.

Es kann sich entweder der bzw. ein Balken über die gesamte Breite des Transport bandes erstrecken oder es können zwei oder noch mehr Balken hintereinander an geordnet werden, die sich dann gemeinsam über die gesamte Breite des Transport bandes erstrecken. Mit „hintereinander“ ist in diesem Zusammenhang eine sequentielle Anordnung der Balken in Maschinenquerrichtung bzw. in Breitenrichtung des Transportbandes gemeint. Bei einer solchen Hintereinander-Anordnung können kleinere Einheiten kostengünstig in großer Stückzahl produziert und dann modulartig zu der benötigten Breite, je nach Anwendungsfall, zusammengesetzt werden. Dabei können die hintereinander angeordneten Balken entweder miteinander verbunden werden, so dass sie gemeinsam eine im Wesentlichen starre Einheit bilden, oder sie können unverbunden und sogar mit geringem Abstand zueinander angeordnet werden. Im ersten Fall erhält man stets eine sehr gleichmäßige Vibrationsanregung über die gesamte Breite des Transportbandes. Im zweiten Fall besteht hingegen die Möglichkeit, gezielt die Vibrationsanregung über die Breite des Transportbandes hinweg unterschiedlich einzustellen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung einer Vliesstoffbahn, insbesondere einer Vliesstoffbahn bestehend aus Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren oder industriell erzeugten, anorganischen Fasern, wie zum Beispiel Glas-, Metall-, Mineral-, Keramik- oder Kohlenstofffasern, um fassend ein Transportband für die Fasern, aus denen die Vliesstoffbahn hergestellt wird, sowie eine zuvor beschriebene unter dem Transportband angeordnete Rüttel- vorrichtung. Besonders bevorzugt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Glasvlies.

Insbesondere bei Vliesstoffbahnen aus Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren oder industriell erzeugten, anorganischen Fasern ist eine Rüttelvorrichtung von Vorteil, da sich bei diesen Fasern, anders als Fasern aus natürlichem Zellstoff oder dergleichen - keine Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden, so dass diese Fasern in der Regel mittels eine Bindemittels miteinander verbunden werden müssen. Bis das Bindemittel jedoch appliziert und/oder aktiviert wird, liegen die Fasern noch lose beieinander und können daher durch eine entsprechende Rüttelvorrichtung noch effektiv neu ausgerichtet werden.

Die erfindungsgemäße Anlage kann ferner einen Former zum Nasslegen der Fasern auf das Transportband umfassen. Entsprechende Schrägsiebformer sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vliesstoffbahn, insbesondere einer Vliesstoffbahn bestehend aus Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren oder industriell erzeugten, anorganischen Fasern, wie zum Beispiel Glas-, Metall-, Mineral-, Keramik- oder Kohlenstofffasern, unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Anlage, wobei die Fasern auf dem Transportband mittels der Rüttelvorrichtung zumindest teilweise hinsichtlich ihrer Lage und/oder Orientierung neu ausgerichtet werden.

Vorzugsweise wird dabei der Balken im Wesentlichen nur in einer Richtung, nämlich der Richtung orthogonal zur Unterseite des Transportbandes, in Vibrations bewegungen versetzt. Bewegungen in Transportrichtung der Fasern können hingegen durch die Lagerung und/oder Anregung des Balkens gehemmt bzw. vermieden werden.

Bewegungen in Querrichtung des Transportbandes können zum Beispiel - wie zuvor beschrieben - dadurch gehemmt bzw. vermieden werden, indem zwei mit dem Balken verbundene Unwuchtmotoren mit im Wesentlichen gleicher Frequenz, jedoch mit gegensinniger Drehrichtung angetrieben werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn prozesstechnisch nach der Neuausrichtung der Fasern die Fasern miteinander verbunden werden, insbesondere ein Bindemittel derart erwärmt wird, dass es aushärtet, um die Fasern miteinander zu verbinden.

Ferner kann die Vibrationsanregung des Balkens, vorzugsweise unabhängig bezüglich der Amplitude und der Frequenz, verstellbar sein bzw. wird diese verstellt, vorzugsweise durch eine Veränderung der Drehzahl der Unwuchtmotoren, insbesondere in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse des Unwuchtmotors, und/oder durch eine Positionsverstellung von den Unwuchtmotoren zugeordneten Unwuchtgewichten. Flierdurch ergibt sich eine Möglichkeit zur definierten Beeinflussung der Produktqualität.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer und nicht maßstabsgetreuer Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rüttelvorrichtung und

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rüttelvorrichtung.

Figur 1 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rüttelvorrichtung 10. Die Rüttelvorrichtung 10 umfasst einen Balken 12, dessen Oberseite mehrere Kontaktelemente 14 aufweist. Die Kontaktelemente 14 können aus einem besonders gut gleitfähigen Material, wie zum Bespiel einem keramischen Material, bestehen bzw. mit einem solchen Material beschichtet sein. Im bestimmungsgemäßen Betrieb der Rüttelvorrichtung 10 gelangen die Kontaktelemente 14 zumindest temporär an die Unterseite eines in Figur 1 nicht dargestellten Transportbandes, um Vibrationen auf das Transportband zu übertragen und somit Fasern, die auf dem Transportsieb transportiert werden, zumindest teilweise neu auszurichten. Hierzu können die Kontaktelemente 14 oben entweder flach bzw. eben ausgebildet sein oder eine geringfügige Wölbung aufweisen, um das Gleiten des Transportsiebs darüber zu erleichtern. Vorteilhaft ist es jedoch, dass die Kontaktfläche nicht zu klein ausgestaltet ist, damit sich die Druckkräfte von dem Balken 12 auf das Transportband auf eine entsprechend große Fläche verteilen können und der Verschleiß an den Kontaktelementen 14 und/oder dem Transportsieb gering ist. Der Balken 12 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite des hier nicht dargestellten Transportbandes.

Der Balken 10 kann durch Balkenlager 16 derart gelagert sein, dass er im Wesentlichen keine Bewegungen in Maschinenrichtung zulässt. Die Maschinen richtung bezeichnet die Transportrichtung der Fasern auf dem Transportband. Sie verläuft in der Ebene der Kontaktelemente 14 und orthogonal zur Haupt- bzw. Längs erstreckungsrichtung des Balkens 12.

Ferner umfasst die erfindungsgemäße Rüttelvorrichtung 10 zwei Unwuchtmotoren 18. Diese sind ausgelegt, um im bestimmungsgemäßen Betrieb der Rüttelvorrichtung 10 mit im Wesentlichen gleicher Drehzahl bzw. Frequenz, jedoch mit entgegengesetzter Drehrichtung, welche durch die Pfeile 20 angedeutet ist, angetrieben zu werden. Die beiden Unwuchtmotoren 18 sind hinsichtlich der Längserstreckung des Balkens 12 in Maschinenquerrichtung im Wesentlichen symmetrisch zu einem Mittelpunkt des Balkens 12 angeordnet sind. Durch dieses Anordnung und diesen Betrieb der beiden Unwuchtmotoren 18 heben sich ihre Vibrationsanregungen in Richtung der Längs erstreckung des Balkens 12 gegenseitig auf, wohingegen sich ihre Vibrations anregungen orthogonal dazu, nämlich in Richtung auf das Transportband zu bzw. von diesem weg, verstärken. Vorzugsweise sind hierzu Unwuchtgewichte in den beiden Unwuchtmotoren 18 in gleicher Winkelstellung zueinander ausgerichtet, d.h. die erreichen ihre höchste bzw. tiefste Stellung im selben Moment. Die Position der Unwuchtgewichte in den Unwuchtmotoren 18 lässt sich radial zur Drehachse verstellen, um die Stärke der Vibrationsanregung gezielt zu ändern. Ebenso kann die Frequenz bzw. Drehzahl, mit der die beiden Unwuchtmotoren 18 angetrieben werden, gezielt eingestellt werden. Durch die erfindungsgemäße Rüttelvorrichtung 10 kann eine sehr gleichmäßige Neuausrichtung der Fasern auf dem Transportband über dessen gesamte Breite hinweg erfolgen. Zugleich ist der Verschleiß an den Kontaktelemente 14 und dem Transportband sehr gering. Eine gezielte Einstellung der Produktqualität ist möglich. Außerdem reicht eine einzige Rüttelvorrichtung aus, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Das Anordnen mehrerer solcher Einrichtungen hintereinander, wie es dies aus der bisherigen Praxis bekannt ist, ist nicht notwendig.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Rüttelvorrichtung 10 zwischen einer Vorrichtung zum Aufbringen der Fasern auf das Transportband, etwa einem Former, wie einem Schrägsiebformer, und einer Vorrichtung zum Verbinden der Fasern an geordnet, etwa eine Fleizvorrichtung zum Aushärten eines die Fasern verbindenden Bindermittels.

Figur 2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindungsgemäßen Rüttelvorrichtung 10. Diese unterscheidet sich von der zuvor beschrieben Rüttel vorrichtung 10 gemäß Figur 1 im Wesentlichen nur dadurch, dass zwei Balken 12 mit jeweils zwei Unwuchtmotoren 18 in Maschinenquerrichtung neben- bzw. hinter einander angeordnet sind, um eine größere Breite eines hier ebenfalls nicht dargestellten Transportbandes abzudecken. Insofern wird auf die obige Beschreibung der Rüttelvorrichtung 10 verwiesen.

Die beiden Balken 12 können wahlweise fest miteinander verbunden sein, um eine starre Einheit zu bilden, ober sie können unverbunden sein und einen kleinen Abstand zwischen sich aufweisen. Vorzugsweise werden alle vier Unwuchtmotoren 18 mit im Wesentlichen derselben Frequenz angetrieben, wobei die den Unwucht motoren 18 zugeordneten Unwuchtgewichte vorzugsweise alle im selben Moment ihre höchste bzw. tiefste Stellung erreichen. Der Drehsinn von jeweils zwei einem Balken 12 zugeordneten Unwuchtmotoren 18 ist gegensinnig zueinander. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass natürlich auch mehr als zwei Balken 12 neben- bzw. hintereinander angeordnet werden können, je nach Länge der Balken 12 und breite des Transportbandes. Zudem können auch mehr als zwei Unwucht motoren 18 jeweils einem Balken 12 zugeordnet sein. Vorzugsweise ist aber immer eine gerade Anzahl an Unwuchtmotoren 18 jeweils einem Balken 12 zugeordnet.

Bezugszeichenliste:

10 Rüttelvorrichtung

12 Balken

14 Kontaktelement

16 Balkenlager

18 Unwuchtmotor

20 (Drehrichtungs-)Pfeil