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Patent Searching and Data


Title:
NOZZLE BODY FOR PRODUCING VERY FINE LIQUID JET FLOWS ON WATER NEEDLING DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/024998
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to jet flows on a nozzle beam for hydrodynamic water needling, formed inside a nozzle body which is supported as a component part on the nozzle strip. The aim of the invention is to ensure long-term secure positioning of the sapphire or similar material on the nozzle strip. According to the invention, the nozzle bodies are respectively held in place in a nozzle body support which is introduced via a foot part with a smaller diameter smaller into bores in the nozel strip.

Inventors:
Fleissner, Gerold (Bahnhofstrasse 2 Zug, CH-6300, CH)
Application Number:
PCT/EP2001/010753
Publication Date:
March 28, 2002
Filing Date:
September 18, 2001
Export Citation:
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Assignee:
FLEISSNER GMBH & CO. MASCHINENFABRIK (Wolfsgartenstrasse 6 Egelsbach, 63329, DE)
Fleissner, Gerold (Bahnhofstrasse 2 Zug, CH-6300, CH)
International Classes:
B05B1/14; D04H18/04; B05B15/06; (IPC1-7): D04H1/46; B05B1/02; B05B3/10
Domestic Patent References:
WO2001044553A12001-06-21
WO2001015812A12001-03-08
Foreign References:
EP0725175A21996-08-07
DE19941729A12001-03-08
DE19921694A12000-11-16
Attorney, Agent or Firm:
Neumann, Gerd Ferdinand (Albert-Schweitzer-Strasse 1 Binzen, 79589, DE)
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Claims:
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 28. Juni 2002 (28.06.02) eingegangen ; ursprüngliche Ansprüche 1-12 durch neue Ansprüche 1-9 ersetzt ; ursprüngliche Ansprüche 1-3 gestrichen (2 Seiten)]
1. Düsenstreifen (14) zur Erzeugung von feinsten Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung von endlosen oder endlichen Fasern in Warenbahnen aus Chemieoder Naturfasern in Nonwovens, Tissue, Geweben oder Gewirken, der in einem quer zur vorlaufenden Warenbahn sich erstreckenden, in seiner Länge der Breite der Warenbahn entsprechenden Düsenbalken (1) flüssigkeitsdicht gelagert ist, wobei in dem Düsenbalken (1) ein Flüssigkeitsdruck bis zu 1000 bar erzeugt ist, der den Düsenstreifen (14) gegen eine mit einem Durchflussschlitz (13) versehene Wandung (2) des Düsenbalkens (1) presst, wobei in den Düsenstreifen (14) zur Erzeugung der Flüssigkeitsstrahlen eine Vielzahl von in einem Abstand von 20128 hpi, also sehr dicht nebeneinander angeordneten, im Durchmesser von 0,080,15 mm, also kleinste Löcher (30) eingebracht sind, wobei als Material für die einzelnen Düsenkörper (31) im Düsenstreifen (14) ein Hartmetall oder ein Keramikwerkstoff, wie auch Saphir, oder ein Werkstoff ausgewählt ist, der die gleichen oder ähnlichen physikalischen Eigenschaften hat, und die einzelnen Düsenkörper (31) über ihren Querschnitt von einem anderen Material (31,31') wie Edelstahl gehalten, unterstützt sind und jeder einzelne Düsenkörper (31) von einem eigenen zylindrischen Düsenkörperträger (36) gehalten und dieser erst auf dem Düsenstreifen (14) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Düsenkörperträger (36) aus einem zylindrischen Rohr (37,38) besteht, dessen Außendurchmesser im Bereich des Düsenkörpers (31) breiter ausgebildet ist.
2. Düsenstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den kopfähnlichen Trägerbereich (37) des Düsenkörpers (31) ähnlich einer Imbusschraube ein im Durchmesser verkleinertes Röhrchen (38) anschließt, das sich im montierten Zustand in den Düsenstreifen (14) erstreckt.
3. Düsenstreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (38) des Düsenkörperträgers (36) in einer Bohrung (41) im Düsenstreifen (14) gehalten ist.
4. Düsenstreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Röhrchen (38) des Düsenkörperträgers (36) aus einem dünnwandigen Röhrchen (38) besteht, dessen Innendurchmesser den freien Durchtritt des Wasserstrahls also ohne Kontakt zur Innenwandung gewährleistet.
5. Düsenstreifen nach Anspruch 4 oder 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen durchmesser des Düsenkörperträgers (36) am Kopfende (37) zur formschlüssigen Aufnahme und Abstützung des Düsenkörpers (31) rundum erweitert ist.
6. Düsenstreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Kopfende (37) des Düsenkörperträgers (36) in einer Vertiefung (42) des Düsenstreifens (14) angeordnet ist.
7. Düsenstreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche des Düsenstreifens (14) eine Nut (42) eingefräst ist, die in der Höhe der Höhe des Kopfendes (37) des Düsenkörperträgers (36) entspricht.
8. Düsenstreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Düsenkörperträger (36) dicht beieinander, aber mit Abstand (43) voneinander in dem Düsenstreifen (14) gehalten sind.
9. Düsenstreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkörperträger (36) zumindest in zwei Reihen versetzt zueinander (Fig. 3) in der Nut (42) gehalten sind. IN ARTIKEL 19 (1) GENANNTE ERKLÄRUNG Die neuen Ansprüche 19 treten an die Stelle der ursprünglichen Ansprüche 112. Die ursprünglichen Ansprüche 13 wurden gestrichen.
Description:
Diisenstreifen zur Erzeugung von feinsten Flüssigkeitsstrahlen an Wasservernadelungs- einrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenstreifen zur Erzeugung von feinsten Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung von endlosen oder endlichen Fasern in Warenbahnen aus Chemie-oder Naturfasern in Nonwovens, Tissue, Geweben oder Gewirken, der vorzugsweise in einem quer zur vorlaufenden Warenbahn sich erstreckenden, in seiner Länge der Breite der Warenbahn entsprechenden Düsenbatker flüssigkeitsdicht gelagert ist, wobei in dem Düsenbalken ein Flüssigkeitsdruck bis zu 1000 bar erzeugt ist, der den Düsenstreifen gegen eine mit einem Durchflussschlitz versehene Wandung des Düsenbalkens presst, wobei in den Düsenstreifen zur Erzeugung der Flüssigkeitsstrahlen eine Vielzahl von in einem Abstand von 20-128 hpi, also sehr dicht nebeneinander angeordneten, im Durchmes- ser von 0,08-0,15 mm, also kleinste Löcher eingebracht sind, wobei als Material für den Düsenstreifen oder die einzelnen Düsenkörper im Düsenstreifen ein Hartmetall oder ein Keramikwerkstoff, wie auch Saphir, oder ein Werkstoff ausgewählt ist, der die gleichen oder ähnlichen physikalischen Eigenschaften hat, und der Düsenstreifen oder die einzelnen Düsenkörper über seine, ihre Flächenausdehnung von einem anderen Material wie Edelstahl gehalten, unterstützt ist.

Ein Düsenstreifen ist z. B. aus der EP-A-0 725 175 bekannt. Er erstreckt sich über eine große Arbeitsbreite und ist im allgemeinen aus einem dünnen Blech aus Edelstahl mit z. B. mechanisch hergestellten Löchern gebildet. Dieser Düsenstreifen bzw. die in diesen eingebrachten Löcher haben eine in der Praxis ausprobierte und immer wieder verbesserte Geometrie, die in der Praxis aber nur eine geringe Standzeit hat. Die Wandung der einzelnen bis zu 0,1 mm im Durchmesser großen Düsenlöcher muss äußerst glatt sein, weswegen die Löcher gebohrt oder gestanzt werden. Die Geometrie der Löcher ist von besonderer Bedeutung für die Ausbildung des Wasserstrahls, wes- wegen im aligemeinen hinter einem den Wasserstrahl bestimmenden Düsenquerschnitt sich ein diffuser, konischer Teil über die Höhe des Düsenloches anschließt, auch um den gebildeten Wasserstrahl auf dem Wege zum Ende des Loches nicht durch Rei- bung an den Wandungen des Loches aufzureißen. Die Löcher werden aufgrund des von der Praxis immer höher gewünschten Wasserdruckes und auch wegen der ständi- gen Abrasion schnell in den Randbereichen unsauber. Dies erzeugt unscharfe, un- runde Wasserstrahlen, die nur eine unbefriedigende Energie in die dynamische Be- handlung der Warenbahn bringen.

In der DE-A-199 41 729 ist gemäß der Gattung nun eine andere Art von Düsenstreifen beschrieben, mit dem die vorgenannten Probleme vermieden sind. Die Wasserstrahlen werden jetzt jeweils von einem einzelnen Düsenkörper erzeugt, der aus einem äußerst harten Material hergestellt und auf dem Düsenstreifen lediglich abgestützt ist.

Derartige Düsenkörper können z. B. aus einem Saphir gebildet sein, an dem sich das mit einer äußerst glatten Wandung herstellbare Düsenloch auch nach längerer Benutzung mit auch hohem Wasserdruck keine Verschleißerscheinungen zeigt. Nur die Montage der einzelnen Düsenkörper auf einem solchen Düsenstreifen ist nicht einfach.

Es besteht insbesondere die Gefahr, dass die Düsenkörper nicht exakt senkrecht zur Erstreckung des Düsenstreifens ausgerichtet sind und dass sie sich bei einer Biegebeanspruchung des langen Düsenstreifens z. B. durch stärkeren Kontakt von diesem losen.

Ausgehend von der oben genannten Anordnung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Halterung des einzelnen Düsenkörpers zu finden, die eine sichere Ausrichtung des Düsenkörpers im und an dem Düsenstreifen gewährleistet und gleichzeitig sicherstellt, dass auch bei einer Biegebeanspruchung des Düsenstreifens ein Abspringen von einzelnen Düsenkorpern unmöglich ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dass nunmehr nur eine Gruppe dieser Düsenkörper oder besser jeder einzelne von einem eigenen Dusenkorperträger gehalten und dieser erst auf dem Düsenstreifen abgestützt ist. Der Saphir soll also nach Herstellung des glattwandigen Düsenloches ggf. mit sich anschließendem stark abgeschrägten Konus in einen Düsenkörperträger exakt eingefahren und dort fest gehalten werden. Dazu dient z. B eine zylinderförmige Wandung, in der der Düsenkör- per an der radialen Innenwandung und in axialer Richtung an einer Verengung der In- nenwandung gehalten ist. Die Verengung kann eine Durchmesserverkleinerung einer Bohrung für die Aufnahme des Düsenkörpers sein. Der Düsenkörperträger kann folg- lich aus einem zylindrischen Rohr bestehen, dessen Außendurchmesser im Bereich des Düsenkörpers breiter ausgebildet ist, wobei sich an den kopfahnlichen Trågerbe- reich des Düsenkörpers ähnlich einer Imbusschraube ein im Durchmesser verkleinertes Röhrchen anschließt, das sich im montierten Zustand in den Düsenstreifen erstreckt.

Ein Düsenstreifen mit den getragenen Düsenkörpern der erfindungsgemäßen Art ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen : Fig. : I Einen Schnitt quer durch einen Düsenbalken, wie er in der EP 0 725 175 offenbart ist, Fig. : 2 einen Schnitt durch einen Düsenstreifen mit einzelnen Düsenkörpern, die in einem eigenen Düsenkörperträger aus einem anderem Material in dem Düsen- streifen gehalten sind, Fig. : 3 die Draufsicht auf den Düsenstreifen nach Fig. 2 Fig. : 4 einen Schnitt quer durch den Streifen nach Fig. 3, Fig. : 5 die Draufsicht auf den Düsenstreifen nach Fig. 2, jedoch mit oben auf den Düsenstreifen ohne Vertiefung eingesetzte Düsenkörperträger und Fig. : 6 einen Schnitt quer durch den Streifen nach Fig. 5.

Das Gehäuse des Düsenbalkens besteht aus einem Oberteil 1, das mit dem Unterteil 2 vielfach über die Länge durch die Schrauben 3 von unten verschraubt ist. Das Oberteil 1 weist längs zwei Bohrungen 4 und 5 auf, von denen die obere die Druckkammer 4 und die untere die Druckverteilkammer 5 ist. Beide Kammern sind an der einen Stirn- seite offen und wieder durch Deckel flüssigkeitsdicht verschraubt. Die beiden Kam- mern 4 und 5 sind durch eine Zwischenwandung voneinander getrennt. Über die Länge des Düsenbalkens verbinden eine große Anzahl von Durchflussbohrungen 9 in der Zwischenwandung die beiden Kammern, so dass die in die Druckkammer 4 einströ- mende Flüssigkeit gleichmäßig verteilt über die Länge in die Druckverteilkammer 5 ausströmt, in der zusätzlich an Halterungen 21 ein Prallkörper 20 gehalten ist. Die Druckverteilkammer ist nach unten offen, und zwar durch den gegenüber dem Durch- messer der Bohrung der Druckverteilkammer 5 schmalen Schlitz 10, der sich ebenfalls über die Länge des Balkens erstreckt.

Gemäß der Fig. 1 ist das Oberteil 1 mit dem Unterteil 2 fest und flüssigkeitsdicht ver- schraubt. Die Dichtigkeit wird durch den O-Ring 11 bewirkt, der in einer Ringnut des Oberteils 1 einliegt. In der Mitte zwischen dem O-Ring 11 umschließt den Schlitz 10 einen Federvorsprung 23, der in einer entsprechenden Nut 24 des Unterteils 2 einge- passt ist und für den O-Ring 12 eine Reparaturnut 26 aufweist, dessen Außenränder 25 gegen den Rand des Düsenstreifens 14 gerichtet sind. In dem Boden der Nut 24 des Unterteils 2 ist wiederum eine Ringnut eingebracht, in der der O-Ring 12 zur Ab- dichtung des Düsenstreifens 14 einliegt. In einer Linie unterhalb der Flüssigkeits- durchflussbohrungen 9 und des Schlitzes 10 ist im Unterteil 2 ebenfalls ein Schlitz 13 eingebracht, der in seinem oberen Bereich nur sehr schmal ist und nur wenig mehr als die Breite der wirksamen Düsenöffnungen des Düsenstreifens 14 offen lässt.

Die Fig. 1 ist hier nur im Zusammenhang mit der Lagerung des Düsenstreifens von Bedeutung. Der Düsenbalken kann auch ganz anders aussehen, wie z. B. gemäß der DE-A-199 21 694.

Der Düsenstreifen 14 hat eine gewisse Breite, die für die Aufnahme der Düsenlöcher 30 und für die Lagerung oberhalb des O-Rings 12 notwendig ist. Auf oder besser ge- mäß der Erfindung in diesem Düsenstreifen 14 sind die einzelnen Düsenkörper 31 be- festigt. Gemäß Fig. 2 besteht der Düsenkörper aus dem Saphir 31 mit der zentrischen Bohrung oder dem Düsenloch 30, das sich nach einer in der Tiefe geringen Strecke zu einem Konus erweitert, der sehr breit gestaltet ist, ggf. mit einem Winkel von 45°. Der Grund für diese weite Öffnung liegt in der exakten Ausbildung des Düsenstrahls in der eigentlichen Düse 30, die ja sehr glatt in den Wänden und scharfkantig in den Rand- begrenzungen ausgebildet ist, und der sich dann anschließenden berührungsfreien Erstreckung des Düsenstrahis bis zum Auftreffen auf das zu verändernde Textilgut, wie Tissue oder Papier. Dies gewährleistet einen energiereichen Düsenstrahl.

Ein solcher Saphir 31 ist in einem Düsenkörperträger 36 formschlüssig gehalten. Der Düsenkörperträger 31 ist ähnlich einer Imbusschraube ausgebildet, also mit einem Kopfteil 37, der den Saphir 31 zentrisch aufnimmt, und einem Fußteil 38, durch den sich eine weitere zentrische Bohrung 39 erstreckt. Der Kopfteil 37 ist gegenüber dem Fußteil 38 im Durchmesser breiter ausgebildet und stützt sich mit seiner ringförmigen Anlagefläche 40 auf dem Düsenstreifen 14 ab. In den Düsenstreifen 14 sind zur form- schlüssigen Aufnahme der Düsenkörperträger 36 bzw. für dessen Fußteil 38 Bohrun- gen 41 eingebracht. Durch diese Konstruktion ist der Saphir 31 exakt ausgerichtet und auf Dauer fest im Düsenstreifen 14 gehalten.

Es ist zweckmäßig, wenn gemäß Fig. 3 und 4 in den Düsenstreifen 14 eine Nut 42 eingefräst ist, die in den Abmaßen nur für die Aufnahme der Düsenkörper 31,36 vorgesehen ist. Die Tiefe der Nut 42 entspricht dann der Höhe des Kopfteils 37 des Düsenkörperträgers 36, wozu auf die Fig. 4 verwiesen wird. Selbstverständlich kann die Nut 42 auch entfallen, wozu auf die Fig. 5 und 6 verwiesen wird. Die Bohrungen 41 in dem Düsenstreifen 14 für den Fußteil 38 der Düsenkörperträger 36 sind vorzugs- weise zweireihig und gemäß Fig. 3 versetzt zueinander und in einem Abstand 43 eingebracht, der gewåhrleistet, dass sich die Kopfteile 37 der Düsenkörperträger 36 nicht berühren, und zwar auch nicht, wenn der Düsenstreifen 14 in die eine oder andere Richtung gebogen werden sollte. Dies gewährleistet eine gemäß der Montage exakte gleichbleibende Anordnung der Saphire 31 im Düsenstreifen 14.