Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenkörper zur Erzeugung von feinsten Flüssig
keitsstrahlen zur Strahlverflechtung von endlosen oder endlichen Fasern in Waren
bahnen aus Chemie- oder Naturfasern in Nonwovens, Tissue, Geweben oder Gewir
ken, der vorzugsweise in einem quer zur vorlaufenden Warenbahn sich erstreckenden,
in seiner Länge der Breite der Warenbahn entsprechenden Düsenbalken flüssigkeits
dicht gelagert ist, wobei in dem Düsenbalken ein Flüssigkeitsdruck bis zu 1000 bar
erzeugt ist, der den Düsenkörper gegen eine mit einem Durchflußschlitz versehene
Wandung des Düsenbalkens preßt, wobei in den Düsenkörper zur Erzeugung der
Flüssigkeitsstrahlen eine Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten, im Durch
messer kleinste Löcher eingebracht sind.The invention relates to a nozzle body for producing the finest liquid
jet blasting for interlacing beams of endless or finite fibers in goods
webs of chemical or natural fibers in nonwovens, tissue, woven or knitted fabrics
ken, which preferably extends in a transverse to the leading web,
in its length, the width of the web corresponding nozzle bar liquid
is tightly sealed, with a liquid pressure of up to 1000 bar in the nozzle bar
is generated, the nozzle body against a provided with a flow slot
Wall of the nozzle bar presses, being in the nozzle body to produce the
Jets of liquid have a large number of densely arranged in a row
smallest holes are made.
Ein Düsenkörper dieser Art ist z. B. aus der EP-A-0 725 175 bekannt. Er erstreckt sich
über eine große Länge 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 im Herstellungsverfahren sehr teuer ist. 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 Länge der Löcher ist von
besonderer Bedeutung für die Ausbildung des Wasserstrahls, weswegen im allgemei
nen hinter einem den Wasserstrahl bestimmenden Düsenquerschnitt ein diffuser, koni
scher Teil über die Dicke des Düsenkörpers sich anschließt, auch um den gebildeten
Wasserstrahl auf dem Wege zum Ende des Loches nicht durch Reibung an den Wan
dungen des Loches aufzureißen. Außerdem werden die Löcher aufgrund des von der
Praxis immer höher gewünschten Wasserdruckes und auch wegen der ständigen Ab
rasion schnell in den Randbereichen unsauber. Dies erzeugt auch unscharfe, unrunde
Wasserstrahlen, die nur eine unbefriedigende Energie in die dynamische Behandlung
der Warenbahn bringen.
A nozzle body of this type is e.g. B. is known from EP-A-0 725 175. It stretches
over a long length and is generally made of a thin sheet of stainless steel
with z. B. mechanically produced holes. This jet strip or the one in
These holes have been tried and tested over and over again
improved geometry, which is very expensive in the manufacturing process. The wall of the
individual nozzle holes up to 0.1 mm in diameter must be extremely smooth,
which is why the holes are drilled or punched. The length of the holes is from
of particular importance for the formation of the water jet, which is why in general
behind a nozzle cross section that determines the water jet, a diffuse, conical
shear part on the thickness of the nozzle body follows, also around the formed
Water jet on the way to the end of the hole does not rub against the tub
openings of the hole. In addition, the holes due to the
Practice always higher desired water pressure and also because of the constant Ab
rasion quickly dirty around the edges. This also creates blurry, out-of-round
Jets of water that are only an unsatisfactory energy in the dynamic treatment
bring to the web.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Düsenkörper, sprich einen Düsen
streifen zu entwickeln, in den exakt ausgebildete, über die ganze Länge äußerst glatte
Löcher einbringbar und deren Ränder auch auf Dauer abrasionsbeständig sind.The invention has for its object a nozzle body, that is, a nozzle
to develop stripes in the precisely formed, extremely smooth over the entire length
Holes can be made and the edges of them are resistant to abrasion in the long term.
Ausgehend von einem Düsenkörper anfangs genannter Art, wird die Lösung des Pro
blems darin gesehen, daß als Material für den Düsenkörper ein Hartmetall oder ein
Keramikwerkstoff oder ein Werkstoff ausgewählt ist, der die gleichen oder ähnlichen
physikalischen Eigenschaften hat. Beide Materialien sind spröde, insbesondere Kera
mik, so daß zunächst die Gruppe der Hartmetalle zu bevorzugen sind. Hartmetalle sind
in die Gruppen K, M und P aufteilbar:
K-Gruppe Wolframkarbid-Kobalt-Legierung: zeichnet sich durch hohe Härte aus.
M-Gruppe Zusatz (3-15%) von Titan- und Tantalkarbid: zeichnet sich durch hö
here Warmverschleißfestigkeit aus.
P-Gruppe höherer Titan- und Tantalkarbidanteil (10-60%): zeichnet sich weiterhin
durch gute Stahlzerspanung aus.Starting from a nozzle body initially mentioned type, the solution to the problem is seen in the fact that a hard metal or a ceramic material or a material is selected as the material for the nozzle body, which has the same or similar physical properties. Both materials are brittle, in particular Kera mik, so that the group of hard metals should be preferred first. Hard metals can be divided into groups K, M and P:
K group tungsten carbide-cobalt alloy: is characterized by high hardness.
M-group addition (3-15%) of titanium and tantalum carbide: is characterized by higher heat resistance.
P group higher titanium and tantalum carbide content (10-60%): still characterized by good steel cutting.
Mit diesen Materialien können damit Düsenkörper hergestellt werden, deren Löcher mit
großem Vorteil eine hohe Abrasionsbeständigkeit haben. Diese Materialien werden zur
Zeit nur für die spanabhebende Bearbeitung von Metalllegierungen eingesetzt. Nun
mehr sollen sie selbst zur laufenden Herstellung von Fluidstrahlen verwendet werden.With these materials, nozzle bodies can be produced with holes in them
great advantage of having a high abrasion resistance. These materials become
Time only used for the machining of metal alloys. Well
they should be used more for the ongoing production of fluid jets.
Es hat sich noch erwiesen, daß diese Materialien sich besonders gut für die Laser
strahlbehandlung eignen. Die Schnittkanten beim Lasern in diesem Material sind
äußerst glatt und ohne Grat schneidbar, so daß evtl. sogar eine bisher notwendige
Nachbearbeitung der Löcher entfallen kann. Insofern ist es ein wesentlicher Bestand
teil der Erfindung, die Löcher für die Düsenstrahlen in den Düsenkörper aus diesen
Materialien mittels Laserstrahlen herzustellen. Der Düsenkörper kann mit seiner Mate
rialdicke sogar in voller Höhe das Düsenloch bilden, das heißt also, daß die bisher ein
zubringende konische Erweiterung zum Auslauf des Loches hin entfallen kann. Die
Löcher sollten einen Durchmesser von 0, 08 bis 0, 15 mm haben und der Lochabstand
sollte zwischen 20 bis 128 hpi in einer oder zwei Reihen liegen. Die Dicke des Düsen
körpers liegt üblicherweise zwischen 0,8 und 2 mm.It has also been shown that these materials are particularly good for lasers
suitable for radiation treatment. The cut edges when lasering in this material are
extremely smooth and can be cut without burrs, so that possibly even a previously necessary one
Post-processing of the holes can be omitted. In this respect, it is an essential stock
part of the invention, the holes for the nozzle jets in the nozzle body from these
Manufacture materials using laser beams. The nozzle body can with its mate
rialdicke even form the full height of the nozzle hole, which means that the one so far
can be omitted conical extension to the outlet of the hole. The
Holes should have a diameter of 0.08 to 0.15 mm and the hole spacing
should be between 20 to 128 hpi in one or two rows. The thickness of the nozzle
body is usually between 0.8 and 2 mm.
Für die weitere Ausbildung des Düsenkörpers, also des Düsenstreifens für größere
Arbeitsbreiten sind mehrere Möglichkeiten offen. Da das Hartmetall oder ein Keramik
werkstoff sehr spröde ist, könnte man dieses die Düsenlöcher bildende Material in
einem stabileren Rahmen lagern oder das Material auf einen Träger z. B. aus Edel
stahl aufbringen.For the further formation of the nozzle body, ie the nozzle strip for larger ones
Working widths are several options open. Because the hard metal or a ceramic
material is very brittle, you could in this material forming the nozzle holes
store a more stable frame or the material on a carrier z. B. from noble
apply steel.
Eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art ist in der Zeichnung beispielhaft darge
stellt. Die Figur zeigt einen Schnitt quer durch einen Düsenbalken, wie er in der
EP 0 725 175 offenbart ist.A device of the type according to the invention is exemplified in the drawing
poses. The figure shows a section across a nozzle bar, as in the
EP 0 725 175 is disclosed.
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 Schütz 10, der sich ebenfalls
über die Länge des Balkens erstreckt.The housing of the nozzle bar consists of an upper part 1 , which is screwed to the lower part 2 many times over the length by the screws 3 from below. The upper part 1 has two bores 4 and 5 , the upper of which is the pressure chamber 4 and the lower one the pressure distribution chamber 5 . Both chambers are open on one end and screwed tight again through the cover. The two chambers 4 and 5 are separated from one another by an intermediate wall. Connect over the length of the nozzle beam a large number of Durchflußbohrungen 9 in the intermediate wall, the two chambers so that the einströ-inhibiting fluid into the pressure chamber 4 evenly flows out over the length of the pressure distribution chamber 5, held in the addition of brackets 21, a baffle 20 is. The pressure distribution chamber is open at the bottom, namely by the narrow compared to the diameter of the bore of the pressure distribution chamber 5 contactor 10 , which also extends over the length of the beam.
Gemäß der Figur 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 Düsenblechs 14 gerichtet sind. In dem Boden der Nut 24 des
Unterteils 2 ist wiederum eine Ringnut eingebracht, in der der O-Ring 12 zur Abdich
tung des Düsenblechs 14 einliegt. In einer Linie unterhalb der Flüssigkeitsdurchfluß
bohrungen 9 und des Schlitzes 10 ist im Unterteil 2 ebenfalls ein Schlitz 13 einge
bracht, der in seinem oberen Bereich nur sehr schmal ist und nur wenig mehr als die
Breite der wirksamen Düsenöffnungen des Düsenbleches 14 offen läßt.According to the figure, the upper part 1 with the lower part 2 is screwed tight and liquid-tight ver. The tightness is brought about by the O-ring 11 , which lies in an annular groove in the upper part 1 . In the middle between the O-ring 11, the slot 10 encloses a spring projection 23 , which is fitted in a corresponding groove 24 of the lower part 2 and for the O-ring 12 has a repair groove 26 , the outer edges 25 against the edge of the nozzle plate 14 are directed. In the bottom of the groove 24 of the lower part 2 , an annular groove is again introduced, in which the O-ring 12 for sealing the nozzle plate 14 is inserted. In a line below the liquid flow holes 9 and the slot 10 , a slot 13 is also introduced in the lower part 2 , which is only very narrow in its upper region and leaves little more than the width of the effective nozzle openings of the nozzle plate 14 open.
Die Zeichnung ist hier nur im Zusammenhang mit der Lagerung des Düsenbleches,
oder Düsenkörpers von Bedeutung. Der Düsenbalken kann auch ganz anders ausse
hen, nämlich wie er z. B. in der DE-A-199 21 694 offenbart ist.The drawing is only in connection with the mounting of the nozzle plate,
or nozzle body of importance. The nozzle bar can also be very different
hen, namely how he z. B. is disclosed in DE-A-199 21 694.