Luntendüse
Die Erfindung betrifft eine Luntendüse, mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei sich die Öff- nung des esteren ins Düseninnere zu verjüngt, eine von der Ausgangsmündung des Ausgangsteils aus sich nach innen erstreckende zylindrische Düsenöffnung vorhanden ist, mit einer Druckluftleitung und einem damit verbundenen Ringkanal und einem sich von letzterem kegelmantelförmig zur Düsenlängsachse hin erstreckenden Ringspalt, der in der Düsenöffnung ausmündet, wobei die Erzeugunden des Kegelmantels in einem spitzen Winkel zur Düsenlängsachse geneigt sind.
Eine solche Luntendüse ist durch die schweizerischen Patentschriften 485 874 und 488 996 bekannt. Die durch die erstgenannte Patentschrift bekannt gewordene Luntendüse dient ausschliesslich zum Einführen eines Vlie ses, Umformen dieses Vlieses zu einer Lunte und Transportieren dieser Lunte zu nachgeschalteten Lunten-Förderorganen. Durch die andere bekannte Patentschrift ist eine Luntendüse bekannt, die als Messelement zur kontinuierlichen überwachung der Mächtigkeit der Lunte arbeitet. Der kegelmantelförmige Ringspalt bewirkt aber auch in diesem Fall eine Erleichterung des Luntentransportes durch die Düse. Diese Wirkung ist bei dieser bekannten Luntendüse aber nur zweitrangig.
Die erstgenannte bekannte Luntendüse ist also zum Transportieren der Lunte bestimmt und die zweitgenannte bekannte Luntendüse ist zum Messen der Lunte bestimmt bei gleichzeitiger Erleichterung des Luntentransportes.
Der Aufbau der erstgenannten bekannten Luntendüse ist derart, dass mit ihr die Mächtigkeit der Lunte nicht zufriedenstellend gemessen werden kann, falls man diese Düse in einer neuen Verwendung für diesen Zweck nehmen sollte. Der Aufbau der zweitgenannten bekannten Luntendüse ist derart, dass mit ihr keine zufriedenstellende Einfädelung des Vlieses und kein zufriedenstellender Transport der Lunte möglich ist.
Es wird die Schaffung einer Luntendüse bezweckt, mit der in zufriedenstellender Weise sowohl die Einfädelung des Vlieses und Weitertransport der Lunte als auch die Messung der Mächtigkeit der Lunte erreicht werden kann.
Die erfindungsgemässe Luntendüse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der zylindrischen Düsen öffnung zwei- bis viermal grösser als ihr Durchmesser ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Luntendüse im Längsschnitt, und
Fig. 2 eine dem Eingangsteil der Luntendüse vorgeschaltete Vliesbündeleinrichtung in Draufsicht.
Die Luntendüse nach Fig. 1 hat einen Eingangsteil 1, einen Ausgangsteil 2 und eine Druckluftleitung 3. Der Ausgangsteil 2 sitzt auf einem zylindrischen Ansatz 4 des Eingangsteiles 1 und liegt unter Zwischenlage eines Distanzringes 5 an einer planen Fläche 6 des Teiles 1 an.
Zwischen diesen beiden Teilen 1 und 2 wird hierbei ein Ringkanal 7 und ein kegelmantelförmiger Ringspalt 8 gebildet.
Die öffnung 9 des Teiles 1 verjüngt sich ins Düseninnere zu, bis zu einem zylindrischen Mündungsbereich 10 vom Teil 1. Der Ausgangsteil 2 ist vollständig von einer zylindrischen Öffnung 11 durchsetzt. Die in Fig. 1 gezeigte Luntendüse hat somit eine aus den Abschnitten 9, 10 und 11 bestehende Düsenöffnung. Am Übergang vom zylindrischen Abschnitt 10 zum zylindrischen Abschnitt 11 wird die Düsenöffnung stufenartig vergrössert.
In diesen stufenförmigen Absatz mündet der Ringspalt 8. Letzterer liegt zwischen einem Kegelmantel 12 des Teiles 1 und einem Kegelmantel 13 des Teiles 2. Sowohl die Erzeugenden des Kegelmantels 12 als auch die des Kegelmantels 13 sind in einem spitzen Winkel zur Düsenlängsachse 14 geneigt. Die Erzeugenden des Kegelmantels 12 schliessen hierbei mit der Achse 14 einen Winkel a ein und die Erzeugenden des Kegelmantels 13 schliessen mit der Achse 14 einen Winkel ;3 ein. Der Winkel qx ist hierbei grösser als der Winkel 9. Durch diese Massnahme wird der Ringspalt 8 vom Ringkanal 7 aus zur Mündung in die Düsenöffnung 11 hin zunehmend dicker. Diese Erweiterung des Ringspaltes 8 wird so gewählt, dass die Ringfläche des Ringspaltes 8 über seine Länge zumindest annähernd gleichbleibend ist.
Da der Ringspalt 8 zu seiner Kegelspitze hin im Durchmesser ständig kleiner wird, muss dementsprechend die Dicke des Ringspaltes zunehmend dicker werden, um die gleiche Ringfläche, also Querschnittsfläche des Ringspaltes, zu erhalten. Wird der Winkel C4 z.B. 320 gewählt, so sollte der Winkel B etwa 300 betragen. Die Winkel a und ,3 können auch grösser gewählt werden, bis etwa 450.
Die Länge der zylindrischen Düsenöffnung 11 ist um zwei- bis viermal grösser als ihr Durchmesser. Bei einem sich bewährten Ausführungsbeispiel war die Düsenöffnung 11 dreimal länger als ihr Durchmesser und die Winkel X und ,3 hatten die erwähnten 320 bzw. 300.
Die beiden gedachten Spitzen 15 und 16 der Kegelmäntel 12 und 13 liegen auf der Düsenlängsachse 14 im wesentlichen auf der halben Länge der Düsenöffnung 11.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist dem Eingangsteil 1 eine Vliesbündeleinrichtung 17 vorgeschaltet. Letztere ist als Teil eines Trichters ausgebildet und mit einer Vliesgleitfläche 18 versehen. Letztere estreckt sich strahlenförmig zum Eingangsteil 1 hin. Die Einrichtung 17 kann aus einem dünnen Blech oder steifem Kunststoff bestehen und hat im wesentlichen eine Schaufelform, wobei zwei Aussenränder 19 und 20 zum Eingangsteil 1 hin aufgebogen sind.
Die Arbeitsweise mit der Luntendüse ist folgender- massen:
Durch die Leitung 3 wird der Luntendüse Druckluft zugeführt, die dann vom Ringkanal 7 aus über den kegelförmigen Ringspalt 8 in die Düsenöffnung 11 und von hier aus der Düse abströmt. Durch diese Strömungsrichtung wird in den Düsenöffnungen 9 und 10 ein Unterdruck erzeugt. Ist die Düse nach Fig. 1 ohne Vliesbündeleinrichtung 17 ausgerüstet, so wird das in Fig. 1 von links ankommende Vlies von einer Bedienungsperson mit der Hand gebündelt und zur Düsenöffnung 9 gebracht. Hier wird das ankommende Vlies durch die Saugkraft weiter ins Düseninnere gefördert und infolge der sich verjüngenden öffnung 9 zu einer Lunte geformt und am anderen Ende der Düse durch die öffnung 11 nach aussen gefördert.
Da hierbei also zum Einfädeln des Faservlieses eine Bedienungsperson notwendig ist, kann man in diesem Fall höchstens von einer halbautomatischen Vlieseinführung sprechen. Die aus der öffnung 11 austretende Lunte wird dann in nicht dargestellter Weise von der Luntendüse nachgeschalteten Kalanderwalzen erfasst und somit weitergefördert.
Zum erstmaligen Einfädeln des Vlieses in die Luntendüse wird durch die Leitung 3 Luft mit einem Druck von 0,8 atü geführt. Dieser grosse Überdruck ergibt eine grosse Saugkraft und das Vlies kann sicher und schnell erfasst werde. Ist dann die geformte Lunte von den er wähnten Kalanderwalzen erfasst worden, so wird der Druck in der Leitung 3 auf 0,4 atü verringert, so dass natürlich auch die Saugkraft der Düse entsprechend verringert wird. Die Förderung des Vlieses und der Lunte wird nunmehr gemeinsam von den Kalanderwalzen und der Luntendüse bewirkt. Die Luntendüse hat also einen variablen Antrieb für das Vlies bzw. für die Lunte.
Haben die Kalanderwalzen die Lunte erfasst und transportieren diese, so ist eigentlich die Arbeit der Luntendüse als Einführdüse für das Vlies nahezu beendet, der geringe überdruck von 0,4 atü bewirkt nur eine geringe Unterstützung der Vlies- bzw. Luntenförderung. Das Aufgabengebiet der Luntendüse wird nunmehr auf das Messen der hergestellten Lunte verlagert. Die Luntendüse arbeitet jetzt also als Messelement zur kontinuierlichen Uberwachung der Mächtigkeit der Lunte, und kann auch zur Luntenbruchüberwachung verwendet werden. Die Luntendüse arbeitet dann im wesentlichen wie das durch die eingangs erwähnte Schweizer Patentschrift 488 996 bekannte Messelement.
Wird beim Durchlauf der Lunte durch die Leitung 3 Druckluft mit 0,4 atü der Luntendüse zugeführt, so bildet sich in der Leitung 3 ein gewisser Rückstau aus. Die Druckverhältnisse in der Leitung 3 stellen sich bei gleichbleibender Mächtigkeit der Lunte auf einen statischen Zustand ein. Reisst nunmehr die Lunte, so bricht der Rückstau in der Leitung 3 zusammen, und diese Veränderung wird über ein nicht dargestelltes Organ als Impuls wahrgenommen und zum Abstellen der der Luntendüse vor- und nachgeschalteten Maschinen benutzt. Bn dieser Arbeitsweise dient die Luntendüse als Luntenbruchsicherung. Mit der Luntendüse kann weiterhin so gearbeitet werden, dass bei Ver änderung der statischen Druckverhältnisse in der Leitung 3 auf einen geringeren Wert, aber nicht bis zum totalen Zusammenbruch des Rückstaues,
ein dadurch gegebener Impuls dazu benutzt wird, nicht die vorerwähnten Maschinen abzustellen, sondern um sofort in der Leitung 3 wieder einen grösseren Druck aufzubauen, z.B. auf die 0,8 atü, die beim Einfädeln des Vlieses herrschten. Eine derartige Arbeitsweise kann somit bewirken, dass beim Absinken der Mächtigkeit der Lunte um z.B. 20% mit einem erhöhten Antrieb durch den Luftmantel im Spalt 8 eine erhöhte Saugkraft am Vlies wirkt, so dass ein vermehrtes Vliesansaugen und damit ein verstärktes Aufbauen der Lunte erfolgt, bis wieder die gewünschte Mächtigkeit der Lunte vorhanden ist. Dann wird der Druck in der Leitung 3 wieder auf die erwähnten 0,4 atü reduziert.
Diese letztgenannte Arbeitsmöglichkeit mit der Luntendüse wird besonders durch die in Fig. 2 dargestellte Vliesbündeleinrichtung 17 begünstigt. Durch den trichterförmigen Anschluss der Vliesgleitfläche 18 an die Eingangsöffnung 9 des Eingangteils 1 kann sich eine vom Eingangsteil 1 nach vorn erstreckende Saugluftglocke 21 ausbilden, die weit nach vorn zum Vlies 22 hin reicht.
Wenn also die Mächtigkeit der Lunte auf z.B. 80% ihres gewünschten Wertes fällt, und dann der erhöhte Druck in der Leitung 3 aufgebaut wird, wird eine längere und kräftigere Saugglocke 21 gebildet, die vermehrt Vlies in seinem mittleren Bereich zum Eingangsteil 1 hin holt.
Durch die Vliesbündeleinrichtung 17 wird somit die Angriffsstelle der Saugkraft sowohl weit vor den Eingangsteil 1 als auch besonders in die Mitte des Vlieses 22 gelegt.
Weist die Luntendüse eine solche Vliesbündeleinrichtung 17 auf, so kann die Luntendüse auch zur vollautomatischen Einfädelung des Vlieses benutzt werden, denn diese Einrichtung 17 ersetzt die eingangs erwähnten Hände einer Bedienungsperson beim erstmaligen Einfädeln des Faservlieses in den Eingangsteil 1.