DE3727843A1 - Vorrichtung zum ausstossen von fluessigkeitsstrahlen hoher geschwindigkeit auf faserfoermige materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Strahlverflechtung. Der Vorgang der Strahlverflechtung, der auch Hydrover­ flechtung, hydraulische Verflechtung, Wasserstrahlnähen, Wickelverbinden und Verdrehungsverbinden genannt wird, verläuft derart, daß eine Flüssigkeit, üblicherweise Wasser, mit hohem Druck durch Düsen oder Austrittsöffnungen strömt, um feine säulenförmige Strahlen zu bilden, wobei ein sol­ cher Strahlenvorhang auf ein faseriges Gespinst bzw. eine faserförmige Bahn gelenkt wird. Die zu behandelnde faser­ förmige Bahn wird auf einem Stützgitter durch den Wasser­ strahlvorhang geführt, wodurch die Fasern verflochten wer­ den, um ein zusammenhängendes textiles Gespinst ohne Ver­ wendung von Verbindungsmitteln oder Harzen zu bilden. Ob­ wohl der physikalische Vorgang der Verflechtung nicht vollständig geklärt ist, wird angenommen, daß das ver­ wirbelnde Aufbrechen der feinen Flüssigkeitsstrahlen beim Aufprall auf die Fasern und beim Durchgang über die Fasern in der Bahn und die Stränge des Stützgitters die körper­ liche Verschlingung der Fasern verursacht. Das Stützgitter kann einen geeigneten offenen Bereich haben, um sein Muster auf das verflochtene Erzeugnis zu übertragen und diesem eine textil-ähnliche Erscheinung zu verleihen, oder das Gitter kann aus einem feinen Raster bestehen, damit die Bahn bzw. das Gespinst gleichmäßig glatt aussieht.

Die Gleichförmigkeit der Qualität des durch Strahlver­ flechtung erzeugten Produktes hängt vorwiegend von zwei Faktoren ab, nämlich erstens von der Qualität des Stütz­ gitters und zweitens von der Qualität der Flüssigkeits­ strahlen. Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung von Strahlen hoher Qualität, wobei dies in erster Linie von der gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit auf den Düsenstreifen und dem präzisen Durchlauf des flüssigen Mediums abhängt.

Die US-PSen 35 08 308, 40 69 563 beschreiben den allge­ meinen Hintergrund des Verfahrens der Strahlverflechtung.

Die US-PS 34 03 862 offenbart einen Strahlverteiler zur Winkelverbindung textil-ähnlicher Erzeugnisse. Die Vor­ richtung enthält einen Düsenstreifen, der von einer ge­ schlitzten Halteplatte in Position gehalten ist, die ihrerseits mit dem Verteilergehäuse verschraubt ist. Dem Düsenstreifen wird Flüssigkeit aus einer Kammer zu­ geführt, die über zahlreiche Durchgangsbohrungen mit einem Zufuhrrohr in Verbindung steht.

Die US-PS 35 13 999 offenbart eine Vorrichtung zum Aus­ strahlen von Flüssigkeit auf eine faserförmige Bahn, die aus einem langgestreckten Gehäuse mit einer in Längsrich­ tung verlaufenden Kammer besteht. Ein Düsenstreifen ist in einen Einsatz eingeschlossen, der in die längsgerich­ tete Kammer in dem Gehäuse eingeführt werden kann. Der Einsatz hat in seinem Boden einen Schlitz, der mit einem entsprechenden Schlitz in dem langgestreckten Gehäuse fluchtet und den Durchgang von Flüssigkeitsstrahlen zu­ läßt. Der Einsatz hat einen oberen, nach oben weisenden Abschnitt, an dem ein Filter festgeschraubt ist, durch den Druckflüssigkeit zugeführt wird. Wenn der Düsen­ streifen zu seiner Reinigung entfernt werden soll, muß zuerst der Einsatz aus dem langgestreckten Gehäuse ent­ fernt werden, woraufhin eine Reihe von Schrauben und die Filtereinrichtung gelöst werden müssen.

Die in den US-PSen 34 03 862 und 35 13 999 offenbarten Vorrichtungen haben mehrere Nachteile. Diese liegen vor allem in einer unvollständigen und ungleichmäßigen Ver­ teilung der Flüssigkeit auf die Düsenstreifen und in einer langen Zeitspanne, die zum Entfernen der Düsenstrei­ fen zu ihrer Reinigung erforderlich ist. Die unvollstän­ dige und uneffektive Flüssigkeitsverteilung zu den Durch­ laßöffnungen in dem Düsenstreifen führt zu Turbulenzen und einem unzureichenden Eintritt der Flüssigkeit in die Düsenöffnungen mit dem Ergebnis, daß die Strahlen unrund und/oder abgelenkt werden, was zu Streifen und dergleichen in dem textil-ähnlichen Gespinst führt. Die Abschaltzeit, die erforderlich ist, um die Düsenstreifen zu reinigen, steht in direkter Beziehung zur Leichtigkeit, mit der der Streifen von der Vorrichtung entfernt werden kann, und damit zur Anzahl der Schrauben, die entfernt werden müssen, um Zugang zu dem Streifen zu haben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Abgabe von Flüssigkeits­ strahlen auf faserförmiges Material anzugeben. Die Vor­ richtung soll eine gleichmäßigere Verteilung der Flüssig­ keit auf den Düsenstreifen gewährleisten und eine Ein­ richtung haben, durch die der Düsenstreifen von einer Einsatzanordnung entfernt werden kann, ohne daß eine zeitaufwendige Entfernung von Schrauben und Abdeckplatten erforderlich ist, wenn der Streifen gereinigt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vortelhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen Verteiler mit einem Gehäuse, das eine langgestreckte innere Verteiler­ kammer und eine langgestreckte innere Einsatzkammer ent­ hält, sowie eine Strömungsverteilungseinrichtung, die eine Strömungsverbindung zwischen der Verteilerkammer und einem oberen Abschnitt der Einsatzkammer herstellt. Das Verteilergehäuse hat ferner einen Bodenwandabschnitt mit einem langgestreckten Schlitz, der eine Verbindung zwischen dem unteren Teil der Einsatzkammer und dem Außeren des Ver­ teilergehäuses herstellt. Die Vorrichtung enthält einen langgestreckten Einsatz, der in die Einsatzkammer in eine Position aufnehmbar ist, in der er auf dem Boden­ wandabschnitt des Verteilergehäuses aufliegt und dessen Schlitz überdeckt. Der Einsatz hat einen Teil, der eine langgestreckte innere Kammer begrenzt, und einen Boden­ wandabschnitt in der Nähe des Bodenwandabschnitts des Verteilergehäuses, in dem ein langgestreckter Schlitz ausgebildet ist, der mit dem Schlitz in dem Bodenwandab­ schnitt des Verteilergehäuses fluchtet. Der Einsatz hat ferner einen oberen Wandabschnitt, der oberhalb des Bo­ denwandabschnitts angeordnet ist und zahlreiche Strömungs­ öffnungen enthält, die eine Strömungsverbindung zwischen dem Äußeren des Einsatzes und dessen Innenkammer her­ stellen. Ferner ist ein Düsenstreifen bzw. eine Düsen­ leiste vorgesehen, die an der Bodenwand des Einsatzes an­ liegt und zahlreiche Durchgangsöffnungen hat, die mit dem Einsatzschlitz fluchten. Die Vorrichtung enthält eine Gittereinrichtung in der Einsatzinnenkammer, die sich an wenigstens einer Stelle über diese erstreckt, und zwar zwischen dem oberen und dem unteren Wandabschnitt des Einsatzes. Bei dieser Anordnung fließt eine Hochdruck­ flüssigkeit, die der Verteilerkammer zugeführt wird, durch die Strömungsverteilungseinrichtung in den oberen Teil des Einsatzes, von wo die Flüssigkeit nacheinander durch die Strömungsöffnungen in dem oberen Wandabschnitt des Ein­ satzes in die Einsatzkammer, durch die Gittereinrichtung und durch die Düsenleistenöffnungen fließt, aus denen die Flüssigkeit in einer Vielzahl von Strahlen hoher Geschwin­ digkeit austritt, die durch den Einsatzschlitz und den Ver­ teilergehäuseschlitz verlaufen.

Das Verteilergehäuse ist außerdem mit einer Zugangsöff­ nung versehen, die den Zugang zu einem Ende des Einsatz­ gehäuses ermöglicht und eine Abdeckplatte, die lösbar in die Zugangsöffnung aufgenommen ist, und eine Einrichtung zum Halten der Abdeckplatte in ihrer Position aufweist, um den Einsatz innerhalb des Verteilers zu halten. Der Einsatz hat eine Endkappe, die der Zugangsöffnung benach­ bart angeordnet ist und einen Schlitz aufweist, der eine Verbindung zwischen der Zugangsöffnung und der Innen­ kammer des Einsatzes an einer Stelle herstellt, die mit der Position der Düsenleiste fluchtet. Die Düsenleiste hat eine solche Länge, daß einer ihrer Endabschnitte sich über die Endkappe nach außen erstreckt, so daß dieser zu­ gänglich ist, um die Düsenleiste aus dem Einsatz zu ent­ fernen, während dieser innerhalb des Verteilergehäuses verbleibt.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang einer Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung der Einsatzkonstruktion;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 in Fig. 2 und

Fig. 5 eine Darstellung der Anordnung des Zugangs zu einem Ende des Einsatzes.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In Fig. 1 ist eine erfindungs­ mäße Vorrichtung 10 zur Zufuhr von Flüssigkeitsstrahlen hoher Geschwindigkeit in ein faseriges Gespinst bzw. eine faserförmige Bahn zum Zwecke der Strahlverflechtung darge­ stellt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Vorrichtung 1 mit einer Hochdruckflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durch ein Zufuhrrohr 12 versorgt und führt mehrere Flüssig­ keitsströme oder Strahlen 14 in einer einem Vorhang ähn­ lichen Anordnung auf eine Schicht aus einem faserigen Ma­ terial 16, die unter den Vorhang der Flüssigkeitsstrahlen 14 hindurchgeführt wird, während sie auf einem Förderer 18 gehalten ist, der üblicherweise eine sich drehende hohle Trommel ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 enthält einen Verteiler mit einem Hauptteil 20, das einen oberen Abschnitt 22, der eine langgestreckte innere Verteilerkammer 24 bildet, und einen unteren Abschnitt 26 hat, der eine langgestreckte innere Einsatzkammer 28 begrenzt. Das Flüssigkeitszufuhr­ rohr 12 ist mit einem Ende derVerteilerkammer 24 durch eine Stirnwand 13 des oberen Abschnitts 22 verbunden. Die andere Stirnwand 15 des oberen Abschnitts 22 hat ein Ver­ bindungsstück 30, mit dem ein Druckanzeiger 32 über einen Krümmer 31 verbunden ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Der Druckanzeiger 32 zeigt den Flüssigkeitsdruck in der Verteilerkammer 24 an. Das Verteilerhauptteil 20 ist so aufgebaut, daß es Flüssigkeit bis zu 2000 psig aufnehmen kann. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, haben der obere Ab­ schnitt und die Verteilerkammer 24 einen kreisförmigen Quer­ schnitt. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, hat die Einsatzkammer 28 einen rechteckigen Querschnitt.

Der Verteiler ist mit Strömungsverteilungseinrichtungen versehen, die eine Strömungsverbindung zwischen der Ver­ teilerkammer 24 und einem oberen Abschnitt der Einsatz­ kammer 28 bilden. Diese Einrichtungen umfassen eine lang­ gestreckte Verbreiterungskammer 34, die oberhalb des oberen Abschnitts der Einsatzkammer 28 angeordnet ist, und mehrere Strömungsöffnungen 36, die in Längsrichtung der Verbreiterungskammer 34 voneinander beabstandet und so angeordnet sind, daß sie eine Strömungsverbindung zwischen der Verteilerkammer 24 und der Verbreiterungs­ kammer 34 bilden. Die Strömungsöffnugnen 36 sind durch mehrere Durchgangsbohrungen zwischen den Kammern 24 und 34 gebildet. Die Größe und Beabstandung der die Strömungs­ öffnungen 36 bildenden Durchgangsbohrungen sind so ge­ wählt, daß die Ungleichförmigkeit der Flüssigkeitsver­ teilung über die Länge des Verteilerhauptteils weniger als 10% beträgt. Durch diese Anordnung wird die aus der Verteilerkammer 24 fließende Flüssigkeit derart in die Verbreiterungskammer 34 abgegeben, daß eine gewisse Glättung des Flüssigkeitsstrom vor dem Eintritt in einen in der Kammer 28 angeordneten Einsatz 40 erreicht wird, der einen Vorhang aus Wasserstrahlen 14 hervorruft, wie dies weiter unten beschrieben wird.

Die Bodenwand der rechtwinkligen Einsatzkammer 28 ist von einer Halteplatte 38 gebildet, die an dem unteren Ende des unteren Abschnitts 26 mit Hilfe geeigneter Schrauben befestigt ist. Die Fläche 37 der Halteplatte 38, die zur Einsatzkammer 28 hin weist, ist genauestens bearbeitet, um eine glatte Fläche zur Fluiddichtung zu bieten. Die Halte­ platte 38 dient dem Halten des Einsatzes 40 innerhalb der Kammer 38, wobei derEinsatz 40 durch eine seitliche Öff­ nung in die Einsatzkammer 28 eingeführt wird, wie dies in Einzelheiten weiter unten beschrieben wird.

Die Halteplatte 38 bildet einen Bodenwandabschnitt des Verteilerhauptteils 20 und hat einen langgestreckten Schlitz 35, der den unteren Abschnitt der Verteilerkammer 28 mit der Außenseite des Verteilerhauptteils 20 ver­ bindet. Der Schlitz 35 verbreitet sich in Strömungsrich­ tung und hat eine solche Größe und Länge, daß ein glatter Durchgang des Vorhangs der Wasserstrahlen 14 ermöglicht ist, wobei gleichzeitig der Einsatz 40 von der Halteplatte 38 ausreichend abgestützt ist.

Der Einsatz 40 besteht aus einem langgestreckten Bauteil, das eine langgestreckte innere Einsatzkammer 42 begrenzt und eine Bodenwand 44 hat, die der Halteplatte 38 gegen­ überliegt und einen langgestreckten Schlitz 46 aufweist, der mit dem Schlitz 35 in der Halteplatte 38 fluchtet. Der Einsatz 40 paßt in die Kammer 38 mit einem ausreichen­ den Zwischenraum, so daß er von Hand durch die Zugangs­ öffnung in dem unteren Abschnitt 26 in die und aus der in den Zeichnungen darstellte Betriebsposition gebracht werden kann, was weiter unten näher beschrieben wird.

Aus Fig. 3 ist am besten zu ersehen, daß der Einsatz 40 ein allgemein U-förmiges Bodenteil 50, ein umgekehrt U-förmiges oberes Teil 51 und ein Paar Endkappen 70 und 71 aufweist, die an den Enden der Bauteile 50 und 51 mit Hilfe von Schrauben befestigt sind. Das obere Bau­ teil 51 hat nach unten sich erstreckende Schenkel 53, die zwischen die nach oben sich erstreckenden Schenkel 52 des unteren Bauteils 50 aufgenommen werden. Das obere Bauteil 51 hat ferner seitliche Flansche 55, die mit den oberen Enden der Schenkel 52 des unteren Bauteils 50 zu­ sammenwirken, um die beiden Bauteile 50 und 51 mit mehreren Schrauben 58 zu verbinden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Basis 57 des oberen Bauteils 51 bildet einen oberen Wandabschnitt, der von einem unteren Wandabschnitt beabstandet ist, der durch die Basis 54 des unteren Bauteils 50 gebildet ist. Die Basis 57 des Bau­ teils 51 hat mehrere Durchflußöffnungen 59, die in einer Reihe angeordnet sind und eine Fließverbindung zwischen dem oberen Abschnitt des Einsatzes 40 und der inneren Einsatzkammer 42 bilden, die durch die Innen­ flächen der Basen 54 und 57 und der Schenkel 53 begrenzt ist.

Ein Düsenstreifen 60 kann am unteren Ende der Einsatz­ kammer 42 der Basis 54 benachbart angeordnet werden, die die Bodenwand des Einsatzes 40 bildet. Der Düsen­ streifen 60 ist zwischen der Oberseite der Basis 54 des unteren Bauteils 50 und den unteren Enden der Schen­ kel 53 des oberen Bauteils 51 gehalten, wie sich aus den Zeichnungen ergibt. Der Düsenstreifen hat zahlreiche Durchgangsöffnungen 62, die in Längsrichtung beabstandet und in einer Reihe angeordnet sind, so daß sie mit dem Einsatzschlitz 46 fluchten, wie dies in den Figuren dar­ gestellt ist. Die Durchgangsöffnungen 62 sind so ausge­ bildet und angeordnet, daß sie konzentrierte Flüssigkeits­ strahlen in einer Vorhang-ähnlichen Anordnung von Wasser­ strahlen 14 abgeben, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Der Einsatz 40 enthält Einrichtungen zur Abdichtung der stromabwärts gelegenen Fläche des Düsenstreifens 60 und der anliegenden Oberseite der Basis 54, die den Boden­ wandabschnitt des Einsatzes 40 bildet. Diese Dichtungs­ einrichtung enthält eine elastomere O-ringförmige Dich­ tung 64, die in einer Aussparung 65 in der Basis 54 an­ geordnet ist. Die Dichtung 64 und die Aussparung 65 haben eine rechtwinklige Anordnung, um den Schlitz 46 zu umschließen, wie sich aus den Zeichnungen ergibt.

Eine zweite Dichtungseinrichtung dichtet die untere Wand 44 des Einsatzes 40 gegen die anliegende Stützfläche 37 der Halteplatte 38 ab. Diese Dichtungseinrichtung enthält eine elastomere O-ringförmige Dichtung 66, die in eine Aussparung 67 in der Basis 54 aufgenommen ist. Die Dich­ tung 66 und die Aussparung 67 haben eine rechteckige An­ ordnung und umschließen sowohl den Einsatzschlitz 46 als auch den Verteilerhauptteilschlitz 35, wie aus den Zeich­ nungen ersichtlich ist.

Der Flüssigkeitsdruck innerhalb des Verteilerhauptteils 20 während des Betriebs ruft die Kraft hervor, die erfor­ derlich ist, um den Düsenstreifen 60 auf die Dichtung 64 aufzulegen und ferner die Bodenwand 44 des Einsatzes 40 gegen die Dichtung 66 anzudrücken, die an der Fläche 37 der Halteplatte 38 anliegt.

Die Bauteile sind so aufgebaut und angeordnet, daß inner­ halb des Einsatzes 40 ein solcher Spielraum verbleibt, daß die Düsenplatte 60 lose eingesetzt ist, wobei die Schenkel 53 des oberen Bauteils 51 für die Düsenplatte 60 eine gewisse Beschränkung bilden, die dann nützlich ist, wenn die Vorrichtung auf Flüssigkeitsstrahlen in einem Winkel zur Vertikalen ausgerichtet ist, der größer als 90° ist, wobei in diesem Falle der Düsenstreifen 60, wenn diesem Druckflüssigkeit zugeführt wird, exakt an der Dichtung 64 sitzt, wie dies oben beschrieben ist.

Die Vorrichtung 10 ist mit einer Gittereinrichtung ver­ sehen, die sich quer über die innere Einsatzkammer 42 erstreckt. Die Anordnung ist so getroffen, daß sich die Gittereinrichtung quer zur Fließrichtung der Flüssig­ keit von den Fließöffnungen 36 zu den Austrittsöffnungen 62 zu dem nachfolgend beschriebenen Zweck erstreckt. Die Gittereinrichtung besteht aus einem Paar Gitterbau­ teilen 74 und 75, die voneinander beabstandet innerhalb der Einsatzkammer 42 angeordnet sind. Das obere Gitter­ bauteil 74 hat eine stromaufwärts gelegene Fläche, die dem oberen Wandabschnitt des Einsatzes 40 gegenüber­ liegt, und das untere Gitterbauteil 75 hat eine strom­ abwärts gelegene Fläche, die zu dem Düsenstreifen 60 hin weist. Das obere Gitterbauteil 74 hat eine elektro­ geformte oder photo-chemisch geätzte perforierte Platte mit einem offenen Bereich von etwa 18 bis 25%. Das untere Gitterbauteil 75 enthält vorzugsweise ein Drahtgewebe von etwa 150 bis 350 Drähten per inch und 35 bis 50% offener Fläche.

Die äußeren Randkanten der Gitterbauteile 74 und 75 sind in Aussparungen in den die Kammer 42 begrenzenden Teilen aufgenommen, wobei Dichtungseinrichtungen eine Abdichtung zwischen den ausgesparten Abschnitten, die jeweils ein Gitterbauteil 74 oder 75 aufnehmen, und dem Einsatzteil bilden. Die ausgesparten Abschnitte 76 und 77 in dem Ein­ satz 40, die die äußeren Randabschnitte der Gitterbauteile 74 und 75 aufnehmen, sind durch Nuten in den Schenkeln 53 des oberen Bauteils 51 und in den Endstücken 70 und 71 ge­ bildet, wobei diese Nuten so ausgerichtet sind, daß sie eine rechteckige Begrenzung bilden, die sich um die äußeren Randabschnitte der Gitterbauteile 74 und 75 er­ strecken und überlappen, wie sich aus den Zeichnungen ergibt. Die Gitterbauteile 74 und 75 sind mit Hilfe von elastomeren O-ringförmigen Dichtungen 78 und 79 in den ausgesparten Abschnitten 76 und 77 in Position gehalten, wobei die Abdichtungen in einem Preßsitz in den entsprechen­ den Nuten sitzen. Die O-ringförmigen Dichtungen 78 und 79 bilden Abdichtungen an den Rändern der Gitterbauteile 74 und 75, um zu verhindern, daß Flüssigkeit die Gitterbau­ teile 74 und 75 umläuft und möglicherweise eine Störung in dem gleichförmigen senkrechten Einlaß des Flüssigkeits­ stroms in die Öffnungen 62 des Düsenstreifens 60 verur­ sacht.

Das Verteilerhauptteil 20 ist mit einer Zugangsöffnung versehen, um den Zugang zu einem Ende des Einsatzes 40 zu ermöglichen. Hierzu ist eine Abdeckplatte 80 entfern­ bar in eine rechteckige Zutrittsöffnung 82 aufgenommen, die in dem unteren Abschnitt 26 in der Nähe eines Endes der Einsatzkammer 28 ausgebildet ist, wobei dieses Ende von einer Endkappe 84 verschlossen ist. Das andere Ende der Einsatzkammer 28 ist von einer Endkappe 85 verschlossen. Die Endkappen 84 und 85 sind rechtwinklig und jeweils an dem unteren Abschnitt 26 des Verteilerhauptteils 20 mit vier Befestigungsschrauben 86 und 87 befestigt. Das untere Paar der Schrauben ist in die Halteplatte 38 eingeschraubt, um diese an dem unteren Ende des unteren Abschnitts 26 zu befestigen (s. Fig. 1 und 2). Es sind Mittel vorgesehen, um die Abdeckplatte 80 in Position zu halten und um den Einsatz 40 innerhalb der Kammer 28 in dem Verteilerbau­ teil 20 zu halten. Zu diesem Zweck ist die Endkappe 71, die der Zugangsöffnung 82 benachbart angeordnet ist, mit einem Abstandsschlitz 73 versehen, der eine Verbindung zwischen der Zugangsöffnung 82 und der Einsatzkammer 42 an einer Stelle herstellt, die mit der Position des Dü­ senstreifens 60 fluchtet. Außerdem ist in der Abdeckplatte 80 ein ausgesparter Schlitz 83 ausgebildet, der mit dem Schlitz 73 und der Position des Düsenstreifens 60 fluch­ tet. Die Schlitze 73 und 83 haben eine solche Größe, daß sie den Düsenstreifen 60 aufnehmen können, und letzterer hat eine solche Länge, daß sein Endabschnitt 68 sich durch den Schlitz 73 und über die Endkappe 71 hinaus er­ streckt, um in den Schlitz 83 aufgenommen zu werden. Wenn die Abdeckpltte 80 entfernt ist, ist der Endabschnitt 68 zugänglich, um den Düsenstreifen 60 aus dem Einsatz 40 zu entfernen, während dieser Einsatz innerhalb der Kammer 28 des Verteilerhauptteils 20 in Position bleibt. In der in Fig. 4 dargestellten Position der Bauteile bildet der Schlitz 83 eine Aussparung für den nach außen sich er­ streckenden Endabschnitt 68 des Düsenstreifens 60. Die Abdeckplatte 80 hat eine Feder 88, die in eine Bohrung 89 in ihrer Außenfläche aufgenommen ist. Die Feder 88 ist zwischen der Abdeckplatte 80 und einer Zugangsab­ deckung 90 zusammengedrückt, die in eine Gewindebohrung 91 eingeschraubt ist, die sich durch die Endkappe 84 er­ streckt, wobei diese Anordnung in Fig. 4 dargestellt ist. Die Zugangsabsdeckung 90 ist gegenüber der Endkappe 84 mit Hilfe einer elastomeren O-Ring-Dichtung 92 abgedichtet. Die Bohrung 91 ist größer als der Einsatz 40 und die Ein­ satzkammer 28, so daß die Entfernung der Zugangsabdeckung 90 die Entfernung der Abdeckplatte 80 und des Einsatzes 40 ermöglicht.

Beim Zusammenbau der Vorrichtung 10 wird der Einsatz 40 in der Einsatzkammer 28 angeordnet, indem dieser durch die Zugangsöffnung 82 eingeschoben, während die Abdeck­ platte 80 und die Zugangsabdeckung 90 entfernt sind. Nachdem der Einsatz 40 vollständig eingesetzt ist, wird die Abdeckplatte 80 innerhalb der Zugangsöffnung 82 in Positon gebracht, wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist, und die Zugangsabdeckung 90 wird in die Gewindeöffnung 91 der Endkappe 84 eingeschraubt, während sich die Feder 88 in der Aussparung 89 in der Abdeckplatte 80 befindet. Durch diese Anordnung belastet die Feder 88 die Zugangs­ abdeckung 90 und drückt die Abdeckplatte 80 gegen die Endkappe 71 und das Einsatzbauteil gegen die Endkappe 85. Wenn der Verteilerkammer 24 Druckflüssigkeit zugeführt wird, ruft die Druckdifferenz zwischen den Innenteilen des Einsatzes 40 und der Einsatzkammer 28 eine Kraft auf die Abdeckplatte 80 hervor, die diese in dichter Anlage an der Endkappe 71 hält, wodurch verhindert ist, daß Flüssigkeit die Gitterbauteile 74 und 75 umläuft.

Die oben beschriebene Anordnung ermöglicht den schnellen und leichten Austausch eines Düsenstreifens 60 in einem Einsatz 40, wie sich in entsprechenden Versuchen erwie­ sen hat. Wenn es erforderlich ist, einen Düsenstreifen 60 infolge von Verunreinigung oder dergleichen zu reini­ gen, muß lediglich die Zugangsabdeckung 90 entfernt, die Abdeckplatte 80 zurückgezogen und der vorspringende End­ abschnitt 68 des Düsenstreifens 60 ergriffen werden, bei­ spielsweise mittels eines speziellen Werkzeugs (nicht dargestellt), woraufhin der Düsenstreifen 60 aus dem Einsatz 40 herausgezogen wird. Wenn derEinsatz 40 heraus­ genommen werden soll, um beispielsweise die Gitterbauteile 74 und 75 zu ersetzen oder zu reinigen, muß zusätzlich der Zapfen 95 in der Endkappe 85 entfernt und ein spe­ zieller Stab eingeführt werden, um den Einsatz 40 aus dem Verteilerhauptteil 20 herauszudrücken. Der Zapfen 95 ist auf die Längsachse des Verteilers 40 ausgerichtet.

Diese neue Anordnung kann eine beträchtliche Abschalt­ zeit und Arbeitsstunden ersparen, wenn Düsenstreifen des Gerätes zum Zwecke der Reinigung entfernt werden. Außerdem rufen die besondere Flüssigkeitsverteilung und die Gitteranordnungen zusätzlich eine bisher nicht erreichte Strahlqualität hevor, was zu einer erheblich verbesserten Produktqualität führt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be­ steht das Verteilerhauptteil 20 aus einem rostfreien Stahl vom Typ 304 L. Der Einsatz 40 kann aus einer Materialart bstehen, die für den Betrieb mit der verwendeten Flüssig­ keit geeignet ist und ausreichend dicht in der elektro­ chemischen Spannung zu rostfreiem Stahl liegt, um elektro­ lytische Reaktionen zu vermeiden. Es hat sich herausge­ stellt, daß Kunststoff großer Starrheit und mit geringem Wasserabsorbtionsvermögen, wie beispielsweise "Delrin", ideal für diese Anwendung sind. Der Düsenstreifen 60 be­ steht vorzugsweise aus einem rostfreien Stahl, der für diese Anwendung geeignet ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be­ wegt sich die Flüssigkeit beim Durchgang durch den Ein­ satz 40 zunehmend von einem geringeren offenen Bereich zu einem größeren offenen Bereich und konzentrierteren Strahlen, um glatte Fließmuster zu erzeugen, wodurch sich die Flüssigkeit den Düsenstreifenöffnungen 62 in einem im wesentlichen gleichförmigen, glatten Strom nähert, der genau senkrecht zu dem Düsenstreifen 60 verläuft. Dies ergibt sich aus dem Aufbau und der Anordnung einer einzigen Reihe von Durchgangsbohrungen 59, der großen Anzahl der Bohrungen in der perforierten Platte 74 und den über die gesamte Fläche des Drahtgitters 75 verteil­ ten Offnungen.

Beim Betrieb der Vorrichtung 10 zur Zufuhr von Flüssig­ keitsstrahlen 14 hoher Geschwindigkeit in eine faserige Bahn 16 wird eine Hochdruckflüssigkeit durch das Zufuhr­ rohr 12 zugeführt und in die Verteilerkammer 24 geleitet. Aus der Verteilerkammer 24 durchläuft die Flüssigkeit eine erste Strömungsverteilungseinrichtung mit einer Reihe von Durchflußöffnungen 36, die den Flüssigkeits­ strom etwas glätten, wenn dieser der Verbreiterungs­ kammer bzw. Verteilungskammer 34 zugeführt wird. Von der Verteilungskammer 34 wird die Flüssigkeit durch eine zweite Strömungsverteilungseinrichtung geführt, die eine Reihe von Strömungsöffnungen 59 aufweist, die eine Strö­ mungsverbindung zwischen dem oberen Teil des Einsatzes 40 und der inneren Einsatzkammer 42 herstellen. Die zusätz­ liche Verteilungseinrichtung enthält außerdem zwei Gitter­ bauteile 74 und 75, durch die die Flüssigkeit nacheinander von dem oberen zu dem unteren Teil der Einsatzkammer 42 fließt. Die natürliche Ablenkung der Gitterbauteile 74 und 75 unter dem unterschiedlichen Druck, der von der durch die Kammer 42 nach unten fließenden Flüssigkeit ausgeübt wird, dient dazu, die beiden Gitterbauteile 74 und 75 in Position zu halten, und um die O-Ring-Dichtungen 78 und 79, die mit diesen verbunden sind, innerhalb der ausgesparten. Abschnitte 76 und 77 zu halten. Ein Merkmal der erfindungsgemäßen Konstruktion ist die Abdichtung der Gitterbauteile 74 und 75 über ihre gesamten Ränder mit den Endstücken 70 und 71 und den seitlichen Schenkeln 53 des Einsatzbauteils 51 in einer Weise, die verhindert, daß Flüssigkeit die Gitterbauteile 74 und 75 umläuft. Der Durchgang der Flüssigkeit durch die Gitterbauteile 74 und 75 glättet weiterhin den Flüssigkeitsstrom und verbessert die Verteilung des flüssigen Mediums, wenn dieses zu den Öffnungen 62 des Düsenstreifens 60 fließt. Die Flüssig­ keit wird aus der Einsatzkammer 42 durch die Austritts­ öffnungen 62 in dem Düsenstreifen 60 ausgeführt und fließt als Flüssigkeitsstrahlen 14 hoher Geschwindigkeit in einer Vorhang-ähnlichen Anordnung durch Schlitze 46 und 35 auf die Schicht aus faserigem Material 16, die auf dem Förderer 18 gehalten ist. Die Anordnung ist der­ art, daß die Gitterbauteile 74 und 75 die Flüssigkeits­ strahlen in einer solchen Weise zuführen, daß die Flüs­ sigkeitsstrahlen senkrecht in die Düsenstreifenöffnungen 62 eintreten, wodurch die Qualität der Strahlen 14 ver­ bessert ist, die auf die faserige Bahn 16 auftreffen.

Es liegen zahlreiche Anderungen der Konstruktion und An­ ordnung der Bauteile im Rahmen des Erfindungsgedankens. Beispielsweise kann das Bauteil 22 rechteckig sein mit einer kreisförmigen Verteilerkammer 24.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Flüssigkeitsstrahlen hoher Geschwindigkeit in eine faserförmige Bahn zur Strahlver­ flechtung, gekennzeichnet durch
einen Verteiler mit einem Hauptteil (20), das eine lang­ gestreckte innere Verteilerkammer (24) und eine langge­ streckte innere Einsatzkammer (28) enthält, wobei eine Strömungsverteilungseinrichtung (34) eine Strömungsver­ bindung zwischen der Verteilerkammer und einem oberen Ab­ schnitt der Einsatzkammer herstellt und das Verteiler­ hauptteil (20) einen Bodenwandabschnitt (38) mit einem langgestreckten Schlitz (35) aufweist, der eine Verbindung zwischen einem unteren Teil der Einsatzkammer (28) und dem Äußeren des Verteilerhauptteils (20) herstellt,
einen langgestreckten Einsatz (40), der in die Einsatz­ kammer des Verteilerhauptteils derart aufnehmbar ist, daß er auf dem Bodenwandabschnitt aufliegt und den darin ausgebildeten Schlitz (35) überdeckt, wobei der Einsatz ein Bauteil aufweist, das eine langgestreckte innere Kammer (42) begrenzt, und einen Bodenwandabschnitt (54) hat, der dem Bodenwandabschnitt des Verteilhauptteils benachbart ist und einen langgestreckten Schlitz (46) aufweist, der mit dem Schlitz (35) in dem Bodenwandab­ schnitt (58) des Verteilerhauptteils (20) fluchtet, wobei der Einsatz ferner einen oberen Wandabschnitt (57) aufweist, der von dem Bodenwandabschnitt beabstandet ist und mehrere Durchflußöffnungen (59) aufweist, die so an­ geordnet sind, daß sie den aus der Strömungsverteilungs­ einrichtung austretenden Strom aufnehmen und in die Ein­ satzkammer führen,
einen Düsenstreifen (60), der an der Bodenwand des Ein­ satzes (40) anliegt und mehrere Durchgangsöffnungen (62) aufweist, die mit dem Einsatzschlitz (46) fluchten,
und eine Gittereinrichtung (74, 75), die innerhalb der Einsatzkammer angeordnet ist und sich quer über wenig­ stens eine Stelle erstreckt, die zwischen dem oberen Wandabschnitt (57) und dem Bodenwandabschnitt des Ein­ satzes liegt, wobei eine der Verteilerkammer (24) zuge­ führte Hochdruckflüssigkeit durch die Strömungsverteilungs­ einrichtung (34) in den oberen Abschnitt des Einsatzes (40) strömt, von wo die Flüssigkeit nacheinander durch die Strömungsöffnungen (49) in dem oberen Wandabschnitt des Einsatzes in die Einsatzkammer, durch die Gitterein­ richtung (74, 75) und durch die Düsenstreifenöffnungen (62) fließt, aus denen die Flüssigkeit in einer Vielzahl von Strahlen hoher Geschwindigkeit abgegeben wird, die durch den Einsatzschlitz (46) und den Verteilerhauptteil­ schlitz (35) austreten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverteilungsein­ richtung eine Verteilungskammer aufweist, die oberhalb des oberen Wandabschnitts des Einsatzes (40) angeordnet ist und sich entlang der Strömungsöffnungen (59) in dem oberen Wandabschnitt des Einsatzes erstreckt, und daß mehrere Verteilungsströmungsöffnungen (36) in Längsrich­ tung der Verteilerkammer (24) beabstandet sind, um eine Strömungsverbindung zwischen der Verteilerkammer (24) und der Verteilerkammer (34) zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittereinrichtung zwei Gitterbauteile (74, 75) aufweist, die voneinander beab­ standet in der Einsatzkammer (42) angeordnet sind, wobei die stromaufwärts gelegene Fläche des einen Gitterbauteils dem oberen Wandabschnitt des Einsatzes und die stromab­ wärts gelegene Fläche des anderen Gitterbauteils dem Düsenstreifen (60) gegenüberliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gitterbauteil (74) eine perforierte Platte aufweist, während das andere Gitter­ bauteil (75) aus einem Maschendrahtgewebe besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gitterbauteil (74, 75) in einen ausgesparten Abschnitt (76, 77) in dem die Kammer begrenzenden Teil des Einsatzes aufgenommen ist, wobei eine Dichtungseinrichtung (78, 79) die ausgesparten Abschnitte der Gitterbauteile gegenüber dem Einsatzge­ häuse abdichtet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Dichtungseinrich­ tung (64) eine Dichtung zwischen der stromabwärts ge­ legenen Fläche des Düsenstreifens (60) und der Oberseite des Bodenwandabschnitts (54) des Einsatzes (40) bildet, wobei die erste Dichtungseinrichtung den Schlitz (46) in dem Bodenwandabschnitt des Einsatzes umschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Dichtungsein­ richtung (66) eine Dichtung zwischen der Unterseite des Bodenwandabschnitts (54) des Einsatzes (40) und der an­ liegenden Stützfläche des Bodenwandabschnitts des Ver­ teilerhauptteils (20) bildet, wobei die zweite Dichtungs­ einrichtung den Einsatzschlitz (46) und den Verteiler­ hauptteilschlitz (35) umschließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerhauptteil (20) mit einer Zugangsöffnung (82) versehen ist, die einen Zugang zu einem Ende des Einsatzes (40) ermöglicht, wobei eine Abdeckplatte (80) lösbar in die Zugangsöffnung auf­ genommen und eine Einrichtung zum Halten der Abdeckplatte in ihrer Position vorgesehen ist, um den Einsatz in der Einsatzkammer zu halten, wobei der Einsatz eine Endkappe (71) im Bereich der Zugangsöffnung aufweist, in der ein Schlitz (73) ausgebildet ist, der die Zugangsöffnung mit der Einsatzkammer an einer Stelle verbindet, die mit dem Düsenstreifen (60) fluchtet, der eine solche Länge hat, daß sein Endabschnitt sich über die Endkappe hinaus nach außen erstreckt, so daß der Düsenstreifen zu seiner Ent­ fernung aus dem Einsatz zugänglich ist, während der Ein­ satz innerhalb des Verteilerhauptteils (20) verbleibt.

9. Vorrichtung zur Zufuhr von Flüssigkeitsstrahlen hoher Geschwindigkeit in eine faserförmige Bahn zur Strahl­ verflechtung,
gekennzeichnet durch
einen Verteiler mit einem Hauptteil (20), das eine lang­ gestreckte innere Verteilerkammer (24) und eine langge­ streckte innere Einsatzkammer (28) begrenzt , wobei eine Strömungsverteilungseinrichtung (34) eine Strömungs­ verbindung zwischen der Verteilerkammer und einem oberen Abschnitt der Einsatzkammer herstellt und das Verteiler­ hauptteil (20) einen Bodenwandabschnitt (38) mit einem langgestreckten Schlitz (35) aufweist, der zwischen einem unteren Teil der Einsatzkammer (28) und dem Äußeren des Verteilerhauptteils (20) eine Verbindung herstellt,
einen langgestreckten Einsatz (40), der in die Einsatz­ kammer des Verteilerhauptteils derart aufnehmbar ist, daß er auf der Bodenwand aufliegt und den Schlitz (35) über­ deckt, wobei der Einsatz einen eine langgestreckte innere Kammer (42) begrenzenden Teil und einen Bodenwandabschnitt (54) aufweist, der dem Bodenwandabschnitt des Verteiler­ hauptteils benachbart ist und einen langgestreckten Schlitz (46) enthält, der mit dem Schlitz (35) in dem Bo­ denwandabschnitt (38) des Verteilerhauptteils fluchtet, wobei der Einsatz ferner einen oberen Wandabschnitt (57) aufweist, der von dem Bodenwandabschnitt beabstandet ist und eine Vielzahl von Strömungsöffnungen (59) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie die aus der Strömungs­ verteilungseinrichtung austretende Strömung aufnehmen und der Einsatzkammer zuführen,
einen Düsenstreifen (60), der auf der Bodenwand des Einsatzes angeordnet ist und eine Vielzahl von Durchgangs­ öffnungen (62) aufweist, die mit dem Einsatzschlitz (46) fluchten, wobei das Verteilerhauptteil mit einer Zugangs­ öffnung (82) versehen ist, die den Zugang zu einem Ende des Einsatzes (40) ermöglicht,
eine Abdeckplatte (80), die lösbar in die Zugangsöffnung aufgenommen ist und
eine Einrichtung zum Halten der Abdeckplatte in ihrer Position, um den Einsatz in der Einsatzkammer zu halten, wobei der Einsatz eine Endkappe (71) im Bereich der Zu­ gangsöffnung hat, in der ein Schlitz (73) ausgebildet ist, der zwischen der Zugangsöffnung und der Einsatz­ kammer eine Verbindung an einer Stelle herstellt, die mit der Position des Düsenstreifens (60) fluchtet, der eine solche Länge hat, daß ein Endabschnitt sich über die Endkappe (71) hinaus nach außen erstreckt, so daß dieser zugänglich ist, um den Düsenstreifen aus dem Ein­ satz zu entfernen, während der Einsatz innerhalb des Ver­ teilerhauptteils verbleibt.