BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Fasern oder Verunreinigungen in einer

Faser-Verarbeitungsanlage mit einem gerichteten Gasstrahl und ein zugehöriges Herstellungsverfahren.

In Faser-Verarbeitungsanlagen werden aus Einzelfasern Textilprodukte wie Vliese, Gewebe oder Garne sowie deren Vorprodukte hergestellt. Die zu verarbeitenden Fasern liegen in einer Faser-Verarbeitungsanlage zumindest zu Beginn eines Prozesses als unverbundene Einzelfasern vor. In dem hergestellten Textilprodukt liegen die Fasern i der Regel in einer zumindest teilweise fixierten Form vor. Während der Verarbeitung kann es zu Verunreinigungen an den Anlagenteilen der Faser-Verarbeitungsanlage durch Faserflug, Staubbildung oder Eintrag von Fremdstoffen kommen. Dies betrifft vor allem diejenigen Bereiche, die der Anlage, die mit Einzelfasern in Kontakt kommen. Eine gezielte Reinigung ist bei verschiedenen Anlagenteilen bisher nur im Stillstand möglich, d.h. mit einer

Unterbrechung des Produktionsprozesses. Dies gilt

insbesondere für bewegte Anlagenteile, die mit einer Garnitur aus Haken, Nadeln oder ähnlichen Fasermitnehmern besetzt sind. Ferner besteht zu einigen

Anlagenbestandteilen im Betrieb keine oder eine

erschwerte Zugänglichkeit. Faser-Verarbeitungsanlagen haben häufig Arbeitsbreiten von mehr als 2,5 Metern, insbesondere von 4 Metern oder darüber. Die bisher bekannten Reinigungsvorrichtungen sind nicht optimal ausgebildet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

verbesserte Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von

Fasern oder Verunreinigungen in einer Faser- Verarbeitungsanlage aufzuzeigen.

Die Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden

Offenbarung erzeugt einen gerichteten Gasstrahl, mit dem gezielt lokale Bereiche angeblasen oder abgesaugt werden können, um dort befindliche Fasern oder Verunreinigungen zu entfernen. Es handelt sich somit um eine Gasstrahl- Reinigungs _V orrichtung .

Die Reinigungsvorrichtung umfasst ein Außenrohr und ein darin koaxial angeordnetes Innenrohr. Zumindest eines der beiden Rohre (Außenrohr oder Innenrohr) ist um seine Längsachse drehbar angeordnet. Die Reinigungsvorrichtung, insbesondere das Innenrohr, ist mit einer Gasdruckquelle oder einer Gasdrucksenke verbunden, sodass in den Rohren eine Überdruckpassage oder eine Unterdruckpassage

gebildet wird. Aus dem Überdruck oder Unterdrück in den Rohren stammt die Energie zur Ausbildung eines

Gasstrahls .

In den Wandungen der Rohre sind Öffnungsstrukturen mit unterschiedlichen Formen gebildet, sodass die

Öffnungsstrukturen bei einer Relativdrehung zwischen Außenrohr und Innenrohr jeweils durch lokale Überdeckung eine Düsenöffnung bilden und der Ort der Überdeckung durch die relative Drehposition bzw. Drehlage der Rohre einstellbar ist. An der Düsenöffnung wird infolge des Überdrucks oder Unterdrucks in den Rohren ein Gasstrahl gebildet, der zur Reinigung einer Faserbehandlungsanlage verwendbar ist.

Die Rohre der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung können aus einem beliebigen Material bestehen. Für eine Verwendung in Faser-Verarbeitungsanlagen mit Arbeitsbreiten ab 2,5 Metern oder ab 4 Metern und darüber bestehen jedoch besondere Anforderungen. Es wird im Rahmen der

vorliegenden Offenbarung angestrebt, die Gasstrahl- Reinigungsvorrichtung in direkter Nähe zu einem

Faserträger wie bspw. einer garnierten Walze oder einem Faser-Förderband anzuordnen. Der freie Abstand zwischen einer Außenkontur des Faserträgers und einer Außenkontur der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung beträgt dabei

bevorzugt weniger als 5 Millimeter, insbesondere weniger als 1 Millimeter. Durch einen derart geringen Abstand ist eine besonders effektive Reinigung möglich. Ein von der Reinigungsvorrichtung erzeugter Saugstrahl oder

Blasstrahl kann durch den geringen Abstand zum

Faserträger eine besonders gezielte Wirkung entfalten. Ferner wird bei saugender Reinigung sichergestellt, dass durch den Saugstrahl gelöste Fasern direkt in die

Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung eingesaugt werden und nicht etwa in umliegende Anlagenbereiche getragen werden.

Es wird ferner angestrebt, die volle Arbeitsbreite der Faser-Verarbeitungsanlage mit nur einem Doppel-Rohr

(Paarung aus koaxial ineinander geführtem Außenrohr und Innenrohr) zu überspannen. Mit anderen Worten weist die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung eine Länge in Axialrichtung der Rohre von bevorzugt mindestens 2,5 Metern, insbesondere mindestens 4 Metern auf, die im Wesentlichen durch genau ein Innenrohr und genau ein Außenrohr der vorgenannten Länge erreicht wird.

Um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen, sind eine hohe Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht und eine hohe Binnen-Stabilität erforderlich. Durch die

Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht wird es ermöglicht, dass das Doppelrohr nur einen minimalen Durchhang bildet, sodass ein im Wesentlichen einheitlicher freier Abstand zwischen der Außenkontur des zu reinigenden Faserträgers und der Außenkontur der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung eingehalten wird. Durch die Binnen-Steifigkeit wird erreicht, dass die Rohre trotz der eingebrachten

Öffnungsstrukturen ihre Zylinderform und eine enge

Rundlauftoleranz über die gesamte Nutzlänge derart beibehalten, sodass eine ausreichende Dichtigkeit

zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr erzielt wird.

Es hat sich gezeigt, dass bestimmte Werkstoffe und

Herstellungsweisen besonders vorteilhaft einsetzbar sind, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen.

Bevorzugt sind das Innenrohr und/oder das Außenrohr aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff gebildet,

insbesondere auf Carbon-Basis oder auf Glasfaser-Basis. Mit anderen Worten ist der Hauptbestandteil des

Fasermaterials für den faserverstärkten Verbundwerkstoff durch Carbon-Fasern oder Glasfasern gebildet. Es hat sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, als Fasermaterial Carbon-Filamente oder Glasfaser- Filamente zu verwenden, d.h. Endlosfasern. Bevorzugt verlaufen zumindest 50% der Fasern im Rohrmantel schräg zwischen der Tangentialrichtung und der Axialrichtung. Insbesondere sind bevorzugt mindestens 30% der Fasern im Wesentlichen Parallel zur länglichen Erstreckung der Öffnungsstruktur ausgerichtet.

Das Außenrohr und/oder das Innenrohr für die Gasstrahl- Reinigungsvorrichtung werden bevorzugt in einem

speziellen Verfahren hergestellt, das zumindest die folgenden Schritte umfasst.

Zunächst wird Fasermaterial mit einem Matrixwerkstoff zur Formung eines Rohrkörpers auf einen Dorn oder einen anderen geeigneten Stützkörper gewickelt. Der Rohrkörper wird auf dem Dorn zur Erreichung einer Grundsteifigkeit oder Grundhärte vorgehärtet, wobei er ggfs, von einer Außenform umgeben ist. Die Grundsteifigkeit ist geringer als eine Endsteifigkeit und gestattet eine spanende

Bearbeitung des Rohrkörpers. Durch den Dorn oder

Stützkörper kann eine Innenkontur des Rohres exakt vorgegeben werden. Durch eine Außenform kann ggfs, weiterhin eine Außenkontur des Rohres exakt definiert werden. Als Matrixwerkstoff kann ein beliebiger

geeigneter Werkstoff dienen, insbesondere ein Harz oder ein thermoplastischer Kunststoff.

Die mindestens eine Öffnungsstruktur wird durch spanende Bearbeitung des vorgehärteten Rohrkörpers gebildet, insbesondere während dieser auf dem Dorn oder einem anderen geeigneten Stützkörper angeordnet ist. Hierzu kann die Außenform entfernt werden. Alternativ kann die Außenform Durchgriffsöffnungen aufweisen, durch ein

Werkzeug zur Bildung der Öffnungsstruktur hindurchgreifen kann, um mit dem Rohrmantel in Kontakt gebracht zu werden .

Abschließend wird der Rohrkörper endgehärtet, wobei der Rohrkörper bevorzugt ebenfalls auf dem Dorn oder einem Stützkörper angeordnet ist. Auch beim Endhärten kann der Rohrkörper in einer Außenform aufgenommen sein, welche dieselbe Außenform sein kann wie beim Vorhärten, oder eine andere Außenform.

Die Bildung des Innenrohres und/oder des Außenrohres aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff, insbesondere gemäß dem vorerwähnten Verfahren, bietet besondere

Vorteile für die Verwendung der Gasstrahl-

Reinigungsvorrichtung in einer Faser-Verarbeitungsanlage. Einerseits kann die Fasergeometrie beim Wickeln der

Rohrkörper auf die erwünschte Geometrie der

Öffnungsstrukturen, insbesondere auf den Steigungswinkel eines Spiralschlitzes angepasst werden. Andererseits werden durch das zweistufige Härten mit dazwischen stattfindender Bildung der Öffnungsstrukturen erreicht, dass einerseits der Rohrkörper bei der spanenden

Bearbeitung keine unzulässige Verformung erfährt,

insbesondere nicht kollabiert, und dass andererseits besonders saubere Bearbeitungskanten und

Bearbeitungsflächen erzielt werden. Das lediglich

vorgehärtete Verbundmaterial des Rohrkörpers ist

insbesondere weniger spröde als im ausgehärteten Zustand und neigt daher weniger zur Bildung von Rissen, zum

Abplatzen von Oberflächenbereichen oder zur lokalen

Faserlösung von der Matrix.

Beim Einbringen der Öffnungsstrukturen wird ein Teil der Fasern im Verbundwerkstoff getrennt, sodass an einer Außenkontur einer Bearbeitungsfläche der Öffnungsstruktur freie Faserenden vorliegen. Es kann insbesondere im

Oberflächenbereich zu einer Mikro-Ablösung eines

Faserendes vom umliegenden Matrix-Werkstoff kommen.

Durch die vorgenannten parasitären Effekte können

Rauigkeiten oder Störstellen in der Oberfläche entstehen, die eine spätere Rissbildung oder das Anhaften von

Einzelfasern aus der Faser-Bearbeitungsanlage begünstigen könnten. Durch das Endhärten können die vorgenannten parasitären Effekte wieder reduziert oder kompensiert werden. Insbesondere kann durch das Endhärten eine

Glättung der Oberfläche erfolgen und eine Verbindung zwischen den Faserenden und dem umliegenden

Matrixwerkstoff kann wiederhergestellt und/oder

verfestigt werden.

Bei einer Mikrobetrachtung der Oberflächenstruktur einer Bearbeitungsfläche sind nach dem Endhärten

Randeinbettungszonen erkennen, in denen der

Matrixwerkstoff zumindest einen Großteil der Faserenden einhüllt. Ggfs, kann vor dem Endhärten zusätzlicher

Matrixwerkstoff auf eine Außenkontur einer

Öffnungsstruktur aufgebracht werden, um die Bildung der Randeinbettungszonen zu unterstützen. Durch die

Randeinbettungszonen kann somit eine Oberflächenversiegelung erzeugt werden, die Faserenden des Fasermaterial im Bereich einer Öffnungsstruktur überdeckt. Das Aufbringen des zusätzlichen

Matrixwerkstoffes erfolgt bevorzugt vor dem Endhärten. Alternativ kann der zusätzliche Matrixwerkstoff während des Endhärtens aufgebracht werden.

Alternativ oder zusätzlich kann eine

Oberflächenversiegelung auf andere Weise erzeugt werden. Beispielsweise kann vor, während oder nach dem Endhärten auf die Außenkontur einer Öffnungsstruktur eine

Materialschicht aus einem anderen Material als dem

Matrixwerkstoff zur Bildung einer Oberflächenversiegelung aufgebracht werden. Dies kann beispielsweise eine

Lackschicht sein.

Bevorzugt ist in der Wandung des Außenrohrs eine erste Öffnungsstruktur mit einer länglichen Erstreckung

gebildet und in der Wandung des Innenrohrs ist eine zweite und anders geformte Öffnungsstruktur mit einer länglichen Erstreckung gebildet. Zumindest eine der Öffnungsstrukturen hat einen schrägen Verlauf gegenüber der Axialrichtung der Rohre bzw. gegenüber einer zur Axialrichtung parallelen Tangente auf der Mantelfläche. Die andere Öffnungsstruktur kann bevorzugt einen zur Axialrichtung der Rohre parallel gerichteten Verlauf haben .

Bei einer Relativdrehung zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr wird die relative Drehposition der Rohre und der daran befindlichen Öffnungsstrukturen verändert. Dort wo sich die Öffnungsstrukturen überdecken, ist eine durchgehende Öffnung durch beide Rohrwandungen gebildet, durch die gemäß dem Überdruck oder Unterdrück im

Innenrohr ein nach außen oder innen gerichteter Gasstrahl gebildet wird. Mit anderen Worten wird bei einer

Relativdrehung zwischen Außenrohr und Innenrohr jeweils durch lokale Überdeckung der Öffnungsstrukturen eine Düsenöffnung gebildet. Aufgrund des schrägen Verlaufs zumindest einer der Öffnungsstrukturen ist der Ort der Überdeckung auf der Mantelfläche der Rohre und damit der Ort, an dem eine Düsenöffnung gebildet wird, durch die relative Drehposition der Rohre einstellbar.

Die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung der vorgenannten Art hat einen besonders schlanken Aufbau. Sie kann in Längen von beispielsweise wenigen Zentimetern bis einigen Metern hergestellt werden.

In einer Faser-Verarbeitungsanlage kann die Gasstrahl- Reinigungsvorrichtung in enger räumlicher Nähe zu

faserfördernden Anlagenteilen angeordnet werden, um diese zu reinigen. Solche Anlagenteile können insbesondere Faserträger wie Förderwalzen, Kämmwalzen oder

Förderbänder sein.

Eine Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung umfasst bevorzugt einen Drehantrieb, um die relative Drehposition von

Innenrohr und Außenrohr zu verändern, was zur Veränderung des Orts der Überdeckung der jeweiligen

Öffnungsstrukturen und damit zu einer Veränderung der lokalen Position des gerichteten Gasstrahls führt. Der Drehantrieb kann bevorzugt die Drehlage des Außenrohrs ändern. Alternativ kann die Drehlage des Innenrohrs geändert werden. Der Drehantrieb kann insbesondere eine sich wiederholende Kreisdrehung eines der Rohre um seine Längsachse bewirken. Der Drehantrieb kann eine

Drehwinkelerfassung aufweisen, sodass insbesondere eine momentane Drehlage desjenigen Rohres, das die schräg zur Axialrichtung verlaufende Öffnungsstruktur

(Spiralschlitz) aufweist, ermittelbar und ggfs, regelbar ist .

Weiterhin kann ein Stellantrieb vorgesehen sein, der die absolute Drehposition eines der Rohre gesteuert

verändert, um eine der Öffnungsstrukturen auf ein zu reinigendes Objekt oder eine Reinigungszone auszurichten. Bevorzugt wird dasjenige Rohr durch einen Stellantrieb bewegt, das eine in Axialrichtung verlaufende

Öffnungsstruktur aufweist. Das andere Rohr kann dann relativ zu dem einen Rohr verdreht werden, um die Lage des Gasstrahls (auf der Manteloberfläche der Rohre) innerhalb derjenigen Positionen vorzugeben, die durch die ausgerichtete Öffnungsstruktur des einen Rohres

ermöglicht sind.

Durch eine kombinierte Steuerung und insbesondere

Regelung der Ausrichtung der in Axialrichtung

verlaufenden Öffnungsstruktur (Axialschlitz /

Längsschlitz) und eine relativ dazu erfolgende Steuerung oder Regelung der momentanen Drehposition der schräg zur Axialrichtung verlaufenden Öffnungsstruktur

(Spiralschlitz) können eine momentane Position einer Düsenöffnung in Längsposition und eine momentane

Ausrichtung des Gasstrahls gezielt eingestellt werden. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass an dem

Außenrohr zur Bildung der Öffnungsstruktur eine Mehrzahl von Spiralschlitzen vorgesehen ist, die über die Länge des Rohres in benachbarten Längenabschnitten angeordnet sind. An dem Innenrohr ist zur Bildung der

Öffnungsstruktur bevorzugt eine Mehrzahl von

Geradschlitzen vorgesehen, die über die Länge des Rohres in benachbarten Längenabschnitten angeordnet sind.

Alternativ kann die Anordnung an Innenrohr und Außenrohr umgekehrt sein.

Das Außenrohr und/oder das Innenrohr kann also (als

Öffnungsstruktur) eine Mehrzahl von in der Längsrichtung des Rohres benachbarten Schlitzen aufweisen. Es ist dabei vorteilhaft, zwei benachbarte Schlitze, insbesondere benachbarte Spiralschlitze, in Umfangsrichtung des Rohres zueinander versetzt anzuordnen. Der Versatzwinkel (in Umfangsrichtung) kann dabei einen beliebigen Wert haben. Es hat sich als vorteilhaft für die Binnen-Stabilität erwiesen, einen Versatzwinkel von mehr als 90° und weniger als 270° vorzusehen.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist es angestrebt, das Doppel-Rohr ausschließlich an einem Ende mit einer Druckquelle oder Drucksenke zu verbinden, weil häufig nur auf einer Seite der Anlage die Möglichkeit zur seitlichen Zuführung von Leitungen oder zur direkten Anordnung einer Saug- oder Blasvorrichtung am Ende des Doppel-Rohrs vorliegt. Alternativ kann das Rohr an beiden Enden mit einer Druckquelle oder Drucksenke verbunden sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung an einem ersten Ende mit einer Gasdruckquelle oder Gasdrucksenke verbunden und weist am anderen Ende eine Bypass-Öffnung auf. Die

Bypass-Öffnung schafft eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Doppelrohres, d.h. der Gaspassage, und der Außenatmosphäre, sodass zwischen der Bypass-Öffnung und der (am anderen Rohrende angeordneten) Gasdruckquelle oder Gasdrucksenke eine Gasströmung durch das Innenrohr bzw. die Gaspassage stattfinden kann. Diese Gasströmung kann sich durch die gesamte Rohrlänge oder einen

wesentlichen Teil der Rohrlänge zwischen der Bypass- Öffnung und der Gasdruckquelle oder Gasdrucksenke erstrecken und bildet eine Grundströmung zur ständigen Reinigung der Gaspassage. Durch die Grundströmung wird verhindert, dass sich Einzelfasern in der Gaspassage absetzen, die etwaig zu einer teilweisen oder

vollständigen Verstopfung führen könnten. Eine an

(mindestens) einer Düsenöffnung gebildete Gasströmung (Strahlströmung) überlagert sich zu der Grundströmung. Der wirksame Durchmesser (Drosselfläche) der Bypass- Öffnung kann ggfs, einstellbar sein, um das Verhältnis zwischen der Grundströmung und der mindestens einen Strahlströmung anzupassen.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 : Eine schematische Schrägbilddarstellung einer Gasstrahl-ReinigungsVorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;

Figur 2 : eine Schnittdarstellung gemäß Linien II

- II der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung von Figur 1;

Figur 3 : eine Abwicklungsdarstellung der

Mantelflächen der Rohre;

Figur 4: alternative Ausführungsformen für eine

ÖffnungsStruktur;

Figur 5: eine schematische Seitenansicht einer

Faser-Verarbeitungsanlage ; Figuren 6 und 7 : vergrößerte Detaildarstellungen gemäß

Ausschnitten VI und VII in Figur 5.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante einer Gasstrahl- Reinigungsvorrichtung (1) ist in Figur 1 dargestellt. Sie umfasst ein Außenrohr (2) und ein Innenrohr (3), die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Außenrohr (2) zumindest bereichsweise das Innenrohr (3) umgibt. Bevorzugt berührt der Außenumfang des Innenrohrs (3) den Innenumfang des Außenrohrs (2), so dass eine weitgehend gasdichte Verbindung geschaffen ist. Etwaig können geeignete Dichtmittel (nicht dargestellt) zwischen dem Innenrohr (3) und dem Außenrohr (2) angeordnet sein.

In der Wandung des Außenrohrs (2) ist eine erste

Öffnungsstruktur (4) gebildet, welche in Figur 1

beispielhaft die Form eines Spiralschlitzes hat. Der Spiralschlitz kann als durchgehender Schlitz, d.h. als eine einzige Öffnung vorgesehen sein. Alternativ kann der Spiralschlitz aus zwei oder mehr Teilbereichen bestehen. Zwischen solchen Teilbereichen können stegförmige

Bereiche der Rohrwandung vorliegen, die eine

stabilisierende Wirkung haben. Mit anderen Worten kann eine Öffnungsstruktur (4) zwei oder mehr Spiralschlitze umfassen, die insbesondere in benachbarten

Längenabschnitten angeordnet sind.

An dem Innenrohr (3) ist eine zweite Öffnungsstruktur (5) angeordnet, welche in dem Beispiel von Figur 1 als gerader Öffnungsschlitz ausgebildet ist. Der hier

gezeigte Öffnungsschlitz ist im Wesentlichen parallel zur Längsachse (A) der Rohre (2,3) ausgerichtet.

In dem Beispiel von Figur 1 ist eine Bypass-Öffnung (19) am linken Ende des Innenrohrs (3) angeordnet, die

vorliegend als Öffnung in einer Stirnkappe gebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Bypass-Öffnung durch eine Öffnung in der Rohrwandung des Innenrohrs (3) in der Nähe des Rohrendes und ggfs, eine oder mehrere

zusätzliche Öffnungen in der Rohrwandung des Außenrohres (2) gebildet sein. Ggfs, können mehrere Bypass-Öffnungen vorgesehen sein, die gleichzeitig oder selektiv nutzbar sind. Der wirksame Durchmesser der (mindestens einen) Bypass-Öffnung (19) ist bevorzugt einstellbar. Dies kann im Beispiel gemäß Figur 1 bspw. durch einen Austausch der Stirnkappe erfolgen. Alternativ können bei einer Mehrzahl von Bypass-Öffnungen eine oder mehrere davon selektiv abgedeckt werden, um den wirksamen Gesamt-Durchmesser der Bypass-Öffnungen einzustellen.

Der wirksame Durchmesser der mindestens einen Bypass- Öffnung (19) kann bevorzugt während des Betriebs

veränderlich sein, insbesondere zyklisch oder iterativ veränderlich, was nachfolgend an einem Beispiel erläutert wird. An einem Ende des Innenrohrs (3) können im

Rohrmantel eine oder mehrere Öffnungen (nicht

dargestellt) vorgesehen sein, die mit einer oder mehreren Öffnungen (nicht dargestellt) im Rohrmantel des

Außenrohres (2) überlappen. Bei einer Relativdrehung der Rohre (2, 3) werden diese Öffnungen zeitweise zur Deckung kommen und somit eine Bypass-Öffnung bilden und zeitweise verschlossen. Durch die Anzahl und Anordnung der mehreren Öffnungen in den Rohrmänteln kann ein Muster für das zeitweise Überlappen vorgegeben werden. Durch die nur zeitweise vorliegende Überlappung ändert sich der

wirksame Durchmesser der Bypass-Öffnung (en) iterativ im Verlauf der Relativdrehung. Während ein großer wirksamer Durchmesser vorliegt, wird durch die Druckdifferenz zwischen der Gaspassage und der Außenatmosphäre eine vergleichsweise große Gasmenge durch die mindestens eine Bypass-Öffnung (19) ausgetauscht und umgekehrt. Hierdurch kann eine im Wesentlichen pulsierende Grundströmung durch die Gaspassage im Innenrohr erzeugt werden. Es hat sich herausgestellt, dass eine pulsierende Grundströmung die Reinigungswirkung für die Gaspassage erhöhen kann. Je nach Ausmaß der Pulsation der Grundströmung kann auch eine Pulsation der Gasströmung durch die Düsenöffnung erreicht werden, was auch für die Reinigung eines

Faserträgers einer Faser-Verarbeitungsanlage vorteilhaft sein kann.

Alle vorgenannten Ausführungsvarianten für die Bildung einer Bypass-Passage können für sich allein genutzt oder in beliebiger Weise kombiniert werden.

Eine weitere nicht dargestellte Ausführungsform sieht vor, dass eine Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) an beiden Rohrenden mit einer Gasdruckquelle (P+) oder Gasdrucksenke (P-) verbunden ist, wobei in einem

Mittelbereich der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) zumindest eine Bypass-Öffnung (19) vorgesehen ist. Auf diese Weise können in dem Innenrohr zwei benachbarte Grundströmungen gebildet werden, die sich jeweils zwischen der mindestens einen Bypass-Öffnung und einer Gasdruckquelle (P+) der Gasdrucksenke (P-) an einem

Rohrende erstrecken.

Die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) umfasst bevorzugt eine Halterung (H) sowie zumindest einen Drehantrieb (11), durch den die relative Drehposition (D) der Rohre (2, 3) um damit der ersten und zweiten Öffnungsstrukturen (4, 5) veränderbar ist.

Die Halterung (H) ist dazu ausgebildet, die Rohre (2, 3) relativ zu einem zu reinigenden Körper zu lagern. Sie kann insbesondere eine feste Lagerung für eines der Rohre vorsehen, bevorzugt für das Innenrohr (3) . Alternativ können beide Rohre (2, 3) drehbar gelagert sein, wobei eines der Rohre (2, 3) durch einen Stellantrieb (nicht dargestellt) in einer absoluten Drehposition ausrichtbar ist, und wobei das andere Rohr (3, 2) durch den

Drehantrieb relativ zu dem ersten Rohr (2, 3) drehbar ist .

Der Drehantrieb (11) kann beliebig ausgebildet sein. In dem Beispiel von Figur 1 ist der Drehantrieb (11) ein separater Antrieb und dazu vorgesehen, das Außenrohr (2) um die Längsachse (A) in eine dauerhafte bzw.

wiederkehrende Rotation zu versetzen, so dass die

Drehposition (D) der ersten Öffnungsstruktur (4) relativ zu der zweiten Öffnungsstruktur (5) veränderbar ist.

Alternativ kann der Drehantrieb durch eine mechanische Ableitung gebildet sein, bspw. durch einen Bandantrieb. Auch der Stellantrieb kann beliebig ausgebildet sein.

Figur 3 zeigt eine Abwicklung der Mantelfläche (MA) des Außenrohrs (2) sowie eine sich daraus ergebende

Relativlage zwischen der ersten Öffnungsstruktur (4) und der zweiten Öffnungsstruktur (5) . Im vorliegenden

Beispiel weist die erste Öffnungsstruktur (4) einen schrägen Verlauf, d.h. einen Anstellwinkel (W) gegenüber der Axialrichtung (A) auf. Die zweite Öffnungsstruktur (5) ist im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung (A) ausgerichtet. Diese Ausrichtung ist vorteilhaft, weil durch die zweite Öffnungsstruktur ein linienförmiger Erzeugungsbereich für gerichtete Gasstrahlen (7)

vorgegeben wird. Eine Überdeckung (6) mit der ersten Öffnungsstruktur (4) bzw. eine Düsenöffnung kann also nur in diesem Erzeugungsbereich auftreten. Der Erzeugungsbereich kann auf eine zu reinigende Fläche ausgerichtet werden, in dem die absolute Drehposition des Innenrohrs (3) festgelegt bzw. eingestellt wird.

Wenn das Außenrohr (2) gemäß der Darstellung in Figur 1 gegen den Uhrzeigersinn relativ zu dem Innenrohr (2) verdreht wird, bewegt sich in der Abwicklungsdarstellung von Figur 3 die erste Öffnungsstruktur (4) nach oben. Hierdurch wird der Bereich der lokalen Überdeckung (6) mehr zum linken Ende hin über der zweiten

Öffnungsstruktur (5) bzw. dem Erzeugungsbereich

positioniert und umgekehrt. Im Bereich der Überdeckung

(6) der Öffnungsstrukturen (4, 5) ist ein gasleitender Durchbruch durch die Wandungen der Rohre (2,3) gebildet, der als Düsenöffnung wirkt. Die Relativdrehung des

Außenrohrs (2) gegenüber dem Innenrohr (3) bewirkt also eine Axialverschiebung der Düsenöffnung.

Die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) weist bevorzugt an zumindest einem der Rohrenden einen Anschluss zu einer Gasdruckquelle (P+) oder einer Gasdrucksenke (P-) auf. Besonders bevorzugt ist an zumindest einem Ende des

Innenrohrs (3) ein Absauganschluss angeordnet.

Durch den Überdruck oder Unterdrück in den Rohren (2, 3) wird im Bereich der lokalen Überdeckung (6) bzw. der Düsenöffnung ein Gasstrahl gebildet. Wenn ein Anschluss an eine Gasdruckquelle (P+) vorliegt, ist der Gasstrahl

(7) nach außen gerichtet (vergleiche Figur 1) . Erfolgt hingegen ein Anschluss an eine Gasdrucksenke (P-) , ist der Gasstrahl (7) nach innen gerichtet (vergleiche Figur 2) . Ein nach innen gerichteter Gasstrahl (7) (Saugstrahl) hat den Vorteil, dass von dem Gasstrahl mitgerissene Verunreinigungen oder Fasern durch die Rohre (2, 3) und den Anschluss abgeführt und somit aus einer Faser- Verarbeitungsanlage entfernt werden.

Die Öffnungsstrukturen (4, 5) können in verschiedener Weise ausgebildet sein, insbesondere eine beliebige Formgebung haben. Gemäß der in Figuren 1 und 3

dargestellten Ausführung können eine oder beide

Öffnungsstrukturen (4,5) als (ein- oder mehrteilige) linienförmige Öffnung (8) ausgebildet sein bzw.

mindestens eine linienförmige Öffnung (8) umfassen, insbesondere in der Form eines geraden oder

spiralförmigen Öffnungsschlitzes .

Figur 4 zeigt reihenförmige Anordnungen (9) von

Öffnungen, die alternativ oder zusätzlich Bestandteil zumindest einer der Öffnungsstrukturen (4, 5) sein können. Im oberen Bereich von Figur 4 ist eine

Reihenanordnung (9) von im Wesentlichen punktförmigen Öffnungen (10) dargestellt. Solche punktförmigen

Öffnungen (10) können beispielsweise durch Bohrungen erzeugt sein. Im unteren Bereich von Figur 4 ist eine reihenförmige Anordnung (9) von Schlitzen bzw.

rechteckförmigen Ausnehmungen dargestellt, die

beispielsweise durch Stanzen hergestellt sein können. Alternativ sind beliebige andere Formen von Öffnungen möglich, die mit denselben oder anderen

Herstellungsverfahren in die Wandung der Rohre (2, 3) einbringbar sind, beispielsweise durch Laserschneiden. Die vorgenannten Formgebungen und Verläufe der Öffnungsstrukturen (4, 5) und Öffnungen (10) können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.

Figur 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung gemäß

Schnittlinien (II-II) in Figur 1 durch die Rohre (2,3) der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung. In dieser

Darstellung wird davon ausgegangen, dass der Innenraum der Rohre (2, 3) mit einer Gasdrucksenke (P-) verbunden ist, so dass im Bereich der Überdeckung (5) bzw. der Düsenöffnung ein Saugstrahl (7) gebildet wird.

Neben der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) ist ein zu reinigender Körper, hier eine garnierte Walze (15) dargestellt. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird unter einer garnierten Walze ein Walzenkörper verstanden, auf dessen Oberfläche eine Garnitur aus Fasermitnehmer- Strukturen angeordnet ist, beispielsweise in der Form von überstehenden Haken oder Nadeln. Solche garnierten Walzen werden in der Faserverarbeitung häufig genutzt, um

Stapelfasern zu öffnen oder Kardierprozesse

durchzuführen. Garnierte Walzen sind besonders schwierig während des Betriebs zu reinigen, da einerseits die

Fasern oder Verunreinigungen stark an der Garnitur haften und andererseits ein manueller Zugriff aus

Sicherheitsgründen während des Betriebs ausgeschlossen ist .

Durch die Anordnung einer Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung neben einer garnierten Walze kann eine sehr effektive Reinigung erreicht werden. Der Gasstrahl kann zur lokalen Einwirkung gesteuert bewegt werden. Die Saug- oder Blasleistung eines gerichteten Gasstrahls kann insbesondere bei gleicher Druckerzeugung deutlich höher sein als bei sog.

LuftSchwertern .

An zumindest einem der Rohre (2, 3) können

Mehrfachanordnungen der Öffnungsstrukturen (4, 5)

vorgesehen sein. In Figur 2 ist beispielhaft ein zweiter Gasstrahl (7') angedeutet, der durch einen zweiten geraden Öffnungsschlitz an der Unterseite des Innenrohrs (2) und dessen Überdeckung mit dem Spiralschlitz in dem Außenrohr (2) erzeugbar wäre. Allgemein ausgedrückt können zwischen den Öffnungsstrukturen (4, 5) zwei oder mehr Überdeckungen (6) gleichzeitig erzeugt werden, um zwei oder mehr Gasstrahlen (7, 7') hervorzurufen. Um eine gute Saug- oder Blasleistung zu gewährleisten, könnte es sinnvollsein, die Zahl der Überdeckungen (6) auf einen Bereich von 1 bis 20 und insbesondere 1 bis 5 zu

beschränken .

Im Bereich einer Überdeckung (6) zwischen den

Öffnungsstrukturen (4, 5) wird ein effektiver

Strömungsquerschnitt gebildet, der sehr viel geringer ist als der Strömungsquerschnitt der Passage in den Rohren (2, 3) . Dementsprechend wird ein Düseneffekt erzeugt, der zu einer Beschleunigung der Gasströmung und einer

Ausrichtung des Gasstrahls (7) führt. Weiterhin können die Grenzkonturen der Öffnungen (10) bzw. Schlitze (8) einen Beitrag zur Ausrichtung des Gasstrahls (7) leisten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist an dem Innenrohr (3) ein im Wesentlichen in Axialrichtung (A) verlaufender gerader Schlitz angeordnet, wobei durch diesen Schlitz und die relative Lage des Innenrohrs zu dem zu reinigenden Körper festgelegt ist, in welchen Positionen und Richtungen grundsätzlich ein Gasstrahl (7) gebildet werden kann. Hierzu kann das Innenrohr (3) beispielsweise in einer Halterung (H) drehfest angeordnet sein, wobei das Außenrohr (2) relativ zu dem Innenrohr (3) drehbar und antreibbar gelagert ist. Durch die

Drehung des Außenrohrs (2) wird der Ort der Überdeckung (6) bzw. der Bildung der Düsenöffnung festgelegt und somit ausgewählt, an welcher konkreten Position ein

Gasstrahl (7) momentan erzeugt wird. Wenn das Außenrohr (2) gemäß der Darstellung in Figuren 1 und 3 einen

Spiralschlitz (8) aufweist, wird bei der vorgenannten Ausbildung der Ort der Überdeckung (6) in der

Axialrichtung (A) von einem Ende der zweiten

Öffnungsstruktur (5) zum anderen Ende bewegt. Mit anderen Worten wird ein Gasstrahl (7) erzeugt, der in der

Axialrichtung (A) wandert.

Bei entsprechender Länge der Gasstrahl-

Reinigungsvorrichtung (1) kann der Gasstrahl (7) über die gesamte Breite des zu reinigenden Körpers geführt werden, so dass er in einem bevorzugt kontinuierlichen Prozess von links nach rechts oder von rechts nach links eine flächige Absaugung oder ein flächiges Ausblasen der

Fasern bewirkt. Alternativ können zwei oder mehr

Gasstrahl-Reinigungsvorrichtungen (1) bzw. deren Rohre (2, 3) in der Axialrichtung (A) hintereinander angeordnet sein. Hierbei können die Passagen dieser Rohre (2, 3) untereinander verbunden sein, sodass nur ein Anschluss zu einer Gasdruckquelle (P+) oder einer Gasdrucksenke (P-) erforderlich ist. Figur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Faser-Verarbeitungsanlage (12). Im linken Bereich von Figur 5 ist eine Faserzuführung (13) dargestellt, die beliebig ausgebildet sein kann, beispielsweise als

Speiseschacht oder Rüttelschachtspeiser . Im Bereich der Faserzuführung (13) werden beispielsweise von einem

Ballen abgenommene und kompaktierte Einzelfasern

zugeführt, die als Fasermatte (18) auf ein Förderband (14) abgelegt werden. Im Anschluss werden die

Einzelfasern bzw. die Fasermatte (18) einem

Verarbeitungsprozess zugeführt, in welchem beispielsweise ein Kardieren oder Kämmen der Fasern stattfindet. In dem Beispiel von Figur 5 wird die Fasermatte (18) auf eine Tambour-Walze (17) übertragen, an deren Umfang eine oder mehrere garnierte Walzen (15) angeordnet sind, die im Gleichlauf oder Gegenlauf zur Drehung der Tambour-Walze (17) angetrieben sind.

Figur 6 zeigt einen Eingriffsbereich zwischen einer garnierten Walze (15) und der Fasermatte (18) auf der Tambour-Walze (17) . Die Garnitur der Walze (15) greift in die Fasermatte (18) ein und nimmt Teile der enthaltenen Fasern mit oder orientiert diese um. Hierdurch wird eine Vergleichmäßigung der Struktur in der Fasermatte (18) erreicht. Allerdings kann es gleichzeitig zu Faserbruch und Staubbildung kommen. Ferner sind Verknotungen von Fasern an der Garnitur möglich.

Durch eine Reinigung der garnierten Walze (15) kann ein verbessertes Faserverarbeitungsergebnis erzielt werden, beispielsweise weil Verunreinigungen entfernt und

Strukturschwächungen durch Einbringung von Faserbruchstücken vermindert oder vermieden werden. Durch die Anordnung der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) gemäß der vorliegenden Offenbarung neben der garnierten Walze (15) ist eine effektive Absaugung von Bruchfasern und Verunreinigungen von der Garnitur auch während des Betriebs möglich, so dass der Verarbeitungsprozess bei längeren Betriebsintervallen und mit einem verbesserten Ergebnis durchführbar ist.

Besonders bevorzugt ist das Innenrohr (3) mit der zweiten Öffnungsstruktur (5) hinsichtlich der Drehposition gegenüber der garnierten Walze (15) einstellbar. Auf diese Weise kann der Eingriffswinkel des gerichteten Gasstrahls (7) passend zur Garnitur der Walze (15) eingestellt werden. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, den Abstand der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) zu dem zu reinigenden Körper, hier der garnieten Walze (15) einstellbar vorzusehen. Die Einstellung kann manuell oder durch einen Stellantrieb erfolgen.

Figur 7 zeigt eine zweite Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1') gemäß der vorliegenden Offenbarung mit einer

Anordnung zwischen zwei garnierten Walzen (16) gemäß Ausschnitt VII in Figur 5.

In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass das

Innenrohr (3) mit der zweiten Öffnungsstruktur (5) , insbesondere dem parallel zur Axialrichtung (A)

verlaufenden Öffnungsschlitz (8) abwechselnd zu der einen oder der anderen Walze des Walzenpaars (16) ausrichtbar ist. Hierzu kann beispielsweise ein separater

Stellantrieb vorgesehen sein, welcher die Ausrichtung der zweiten Öffnungsstruktur iterativ zwischen den Walzen hin und her schwenkt. Das Außenrohr (2) wird analog zu den obigen Erläuterungen durch einen Drehantrieb (11) um die Längsachse (A) gedreht, so dass der Spiralschlitz die Verschiebung der Position der Überdeckung (6) entlang der Axialrichtung (A) bewirkt. Auf diese Weise können

abwechselnd über den Umfang der einen und den Umfang der anderen Walze hin- und herlaufende Gasstrahlen (7, 7') mit nur einer Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1') erzeugt werden.

Die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1') gemäß der vorgenannten Ausführung umfasst entsprechend bevorzugt einen Drehantrieb für eines der Rohre (2, 3) und einen Stellantrieb zur Ausrichtung des jeweils anderen Rohrs (2,3) .

Alternativ kann die oben zu Figur 2 erläuterte Anordnung von zwei geraden Öffnungsschlitzen an dem Innenrohr (3) vorgesehen sein, wobei der eine Öffnungsschlitz zu der einen Walze und der andere Öffnungsschlitz zu der anderen Walze des Walzenpaares (16) gerichtet ist. In einem solchen Fall können gleichzeitig zwei gerichtete

Gasstrahlen (7, 7') erzeugt werden.

In den vorgenannten Ausführungsbeispielen ist davon ausgegangen, dass das Innenrohr (3) eine drehfeste

Anordnung aufweist oder durch einen Stellantrieb so ausgerichtet wird, dass erwünschte Grundpositionen für die Ausbildung eines Gasstrahls (7) vorgegeben werden, während das Außenrohr (2) durch einen Drehantrieb in eine bevorzugt gleichförmige oder wiederholte Drehbewegung versetzt wird, um die konkrete Ausbildung des Gasstrahls (7) innerhalb dieser Grundpositionen vorzugeben. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass sich an dem im

Wesentlichen ständig bewegten Außenrohr (2) keine

Ablagerungen bilden können. Mit anderen Worten weist die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung bei dieser Ausbildung eine Selbstreinigungsfunktion auf.

Alternativ können das Innenrohr und das Außenrohr eine umgekehrte Kinematik aufweisen.

Allgemein ausgedrückt weist bevorzugt die drehfest angeordnete oder durch einen Stellantrieb ausrichtbare Öffnungsstruktur (4, 5) an dem einen der Rohre (2,3) eine Form auf, die eine Grundausrichtung der möglichen

Gasstrahlen (7) auf eine Reinigungszone bewirkt. Die Reinigungszone kann insbesondere ein bandförmiger Bereich neben der Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung (1) sein. Die jeweils andere Öffnungsstruktur ist bevorzugt schräg zu der ersten Öffnungsstruktur bzw. schräg zur der

Reinigungszone ausgerichtet und an dem wiederholt oder kontinuierlich gedrehten anderen Rohr angeordnet, um den Ort der lokalen Überdeckung und damit die konkrete

Ausbildung des Gasstrahls (7) vorzugeben.

Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die zu den

Ausführungsbeispielen gezeigten, beschriebenen oder beanspruchten Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, untereinander ersetzt oder weggelassen werden . Die Gasstrahl-Reinigungsvorrichtung kann eine

Strahlsteuerung aufweisen, durch die zumindest eines der Rohre (2, 3) positionsgesteuert bewegbar ist, so dass der Ort der Überdeckung (6) bzw. der Ort der Ausbildung des Gasstrahls (7) gezielt einstellbar ist. Die Steuerung kann bevorzugt mit einer Erfassungsvorrichtung verbunden sein, welche lokale Ablagerungen in einer Reinigungszone ermittelt, so dass ein Gasstrahl (7) gezielt zur lokalen Entfernung dieser Ablagerungen erzeugt werden kann, insbesondere unter gesteuerter oder geregelter Bewegung mindestens eines der Rohre (2, 3) .

BEZUGSZEICHENLISTE

1, Gas strahl-ReinigungsVorrichtung

1

2 Außenrohr

3 Innenrohr

4 Erste Öffnungsstruktur / Schlitz

5 Zweite Öffnungsstruktur / Schlitz

6 Lokale Überdeckung = Düsenöffnung

7, Gasstrahl / gerichteter Gasstrahl

7 '

8 Linienförmige Öffnung / Schlitz

9 Reihenförmige Anordnung von Öffnungen Lochreihe

10 Punktförmige Öffnung

11 Drehantrieb

12 Faser-Verarbeitungsanlage

13 FaserZuführung

14 Förderband

15 Garnierte Walze

16 Garnierte Walze (Paar)

17 Tambour-Walze

18 Fasermatte

19 Bypass-Öffnung

A Axialrichtung / Längsachse

D (Relative) Drehposition

F Fasern / Ablagerungen

H Halterung

MA Mantelfläche des Außenrohrs

P+ Gasdruckquelle

P- Gasdrucksenke

W Anstellwinkel