EP0967315A1 - Vorrichtung mit einem Düsenbalken zur Erzeugung von Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung von Fasern an einer textilen Bahn - Google Patents

Vorrichtung mit einem Düsenbalken zur Erzeugung von Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung von Fasern an einer textilen Bahn Download PDF

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EP0967315A1
EP0967315A1 EP99111695A EP99111695A EP0967315A1 EP 0967315 A1 EP0967315 A1 EP 0967315A1 EP 99111695 A EP99111695 A EP 99111695A EP 99111695 A EP99111695 A EP 99111695A EP 0967315 A1 EP0967315 A1 EP 0967315A1
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EP
European Patent Office
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nozzle
nozzle bar
liquid
bar
web
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EP99111695A
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English (en)
French (fr)
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EP0967315B1 (de
Inventor
Gerold Fleissner
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Truetzschler Nonwovens GmbH
Original Assignee
Fleissner GmbH
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/04—Needling machines with water jets

Definitions

  • the invention relates to a device with a nozzle bar for production from liquid jets to the jet interlacing of the fibers one across the nozzle bar by means of a liquid-permeable base, textile web moved forward, such as Fiber web, which consists of a extending over the working width of the fiber web Upper part and a liquid-tight attached lower part there, in which Upper part is arranged over its length a pressure chamber, which is under pressure standing liquid z. B. supplied on the front and a nozzle plate on the lower part the holes for the nozzles are stored liquid-tight.
  • a device of this type is known from US-A-4 069 563.
  • the nozzle plate must be provided with holes very close to each other so that due to the A large number of nozzle jets per unit distance sufficient solidification of the Fiber web can be achieved. Because of the strength of the nozzle plate the number the nozzle openings per cm is a limit is in the US patent proposed the nozzle openings in two rows in the nozzle plate of the nozzle bar and then drill the holes to each other, possibly in three rows to be staggered one behind the other. This measure creates a high density the jets next to each other. Nevertheless arise with this arrangement and Use of the nozzle bar with the naked eye detectable characteristic line-shaped Streaks in the surface of the consolidated fiber web.
  • EP 0 132 128 B1 should also be mentioned here.
  • a fleece with an embossed surface lying on the base is produced, which shows the negative image of the pad used.
  • one Forward speed of the fleece of 10 m / minute, the frequency of 2 Hz and one Amplitude of 37 mm selected.
  • the invention has for its object to develop a device with which the water jet directly affected surface is affected so that it is a uniformly dense and of groove-shaped plastic depressions, which by the Nozzle jets originate, free appearance, although the fiber web as before is only moved lengthways past the bar.
  • A) shows a fleece in cross section, perpendicular to the fleece movement.
  • a jet of water from a hole in one Nozzle plate has a certain larger diameter when it hits the fleece, a linear depression due to the forward movement of the web b causes.
  • the actual deepening is still dependent on a material-dependent one Factor ⁇ , which depends on the respective good, on the type of fiber used, on the previous consolidation and the like.
  • Figure B) is a top view the appearance shown in Fig. A).
  • the swinging movements should be about 0.32 - 30 mm or more in both directions go and a frequency of about 10 - 200 Hz, depending on the forward speed the fiber web. It is with reference to the subject of the invention of Meaning that certain operating parameters are observed. On the one hand Solidification at least on the surface, a surface change can be achieved which is why the hole diameter and water pressure are important. On the other hand mechanical conditions must be observed. The amplitude must not be too high because otherwise the acceleration forces become too high. In any case, the frequency of the Swinging movements that should be higher than specified in the prior art to the to achieve the production speed required in practice.
  • Fig. 1 an endless belt 30 is chemically shown, which together with the consolidating fiber web 31 in the direction of arrow 32.
  • Cross with it is with A nozzle bar with the upper part 1 is arranged at a distance above the fiber web 31, the structure of which is shown by way of example in FIG. 2 and described further below.
  • the Nozzle bar is movably suspended from a fixed wall of the housing 39.
  • the attachment to the housing 39 can be done via spring steel.
  • Another example the suspension shows the Fig. 3.
  • Another example could, for. B. a not shown nozzle bar mounted in rails.
  • the from the nozzle slot 13 of the Water jets 33 emerging from the nozzle bar are directed against the fiber web 31 and sweep the width of the fiber web 31.
  • an electrically driven one Vibrator 36 attached to the beam is said to be without affecting a load-bearing Housing the nozzle bar in the direction of the double arrow 37 in short Vibrations are brought with which the water jets 33 more than the Value of their diameter to be moved back and forth laterally.
  • the Forward speed 32 of the fiber web 31 is by means of the back and forth A zigzag pattern of the individual water jets onto the fiber web 31 abandoned, which is inclined so that the forming depressions of the At least touch water jets in their edge areas according to Fig. B).
  • This one here nozzle bar shown alone can at least with another stationary Nozzle bar, which is not shown here, can be added.
  • the length of the nozzle bar connects a large number of flow bores 9 in an intermediate wall, the two chambers, so that in the pressure chamber 4th inflowing liquid evenly distributed over the length into the pressure distribution chamber 5 emanates.
  • the entering through the flow bores 9 in the pressure distribution chamber 5 Liquid is distributed evenly over the length of the nozzle bar. It serves the volume of the pressure distribution chamber 5 and an impact body 20, which over the length of the Pressure distribution chamber 5 is held exactly between the bores 9 and the slot 10.
  • the impact body 20 is held at a distance from the intermediate wall 8 and on all sides of the Liquid can flow around. To make this possible, the impact body is in the intermediate wall 8 several times over the length of the nozzle bar by means of screws 21 at a distance held.
  • the pressure distribution chamber is open at the bottom, through the compared to the diameter of the bore of the pressure distribution chamber 5 narrow slot 10, which also extends over the length of the bar.
  • the upper part 1 is screwed to the lower part 2 firmly and in a liquid-tight manner.
  • the tightness is brought about by the O-ring 11, which is in an annular groove in the upper part 1 lies in.
  • the slot 10 encloses one Spring projection 23, which is fitted in a corresponding groove 24 of the lower part 2.
  • the bottom of the groove 24 of the lower part 2 is again an annular groove in which the O-ring 12 for sealing the nozzle plate 14 is inserted.
  • Slot 13 introduced, which is only very narrow in its upper region and only a little leaves more than the width of the effective nozzle openings of the nozzle plate 14 open.
  • the nozzle bar 1, 2 is mounted in this way is that the reciprocating vibrations 37 and their excitation unit cannot transfer to the rest of the housing of the overall device. That is why Vibrator 40 'and 40' 'hung on the nozzle bar alone and not on the housing supported, and the nozzle bar is via two rubber buffers 41, 42 on the housing 39th stored.
  • the two support arms 43 and 44 are at the two ends of the nozzle bar on the one hand articulated on the nozzle bar and on the other hand on the housing 39 suspended elastically.
  • the vibrator 40 ', 40' ' is flanged and distributed on both sides of the nozzle bar in such a way that the reciprocating force of the vibrator in the area of Attacks the center of gravity of the nozzle bar. This minimizes all reaction forces of the Movements on the overall case.
  • two of the nozzle bars can also be arranged one behind the other be, but their oscillating movements should be in opposite directions. In this way can still existing irregularities in the surface appearance of the Fleece can be compensated.
  • FIG. 5 and 6 show micrographs of a fleece. 5 is normal impinged with water jets, so that the nozzle bar has not moved. It the recesses b and the nozzle spacing l can be clearly seen in incident light.
  • Fig. 6 shows a nonwoven with a according to the invention oscillating nozzle bar has been solidified. Even under the microscope no indentations, plastic surface changes are recognized.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
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Abstract

Vorrichtungen zur Wasservernadelung bestehen aus einem Düsenbalken, der quer über die zu verfestigende Faserbahn angeordnet ist. Mit hohem Druck tritt aus einer Vielzahl von Düsen das Wasser in feinen Strahlen aus und verschlingt die Fasern zur Verdichtung, Oberflächenveränderung und Verflechtung der Fasern des Tissue od. dgl. Da diese Bahn an dem Düsenbalken vorbeigeführt werden muß, entsteht eine Längsstreifigkeit. Um dies vorteilhaft zu beeinflussen, soll nach der Erfindung der Düsenbalken durch einen Vibrator zu ganz bestimmten Querschwingungen veranlaßt werden. Die dadurch erzielte Zickzackbewegung, wobei sich die erzeugten Rillenvertiefungen mit ihren Rändern zumindest aneinanderlegen, bewirkt eine vollständige glatte Oberfläche ohne wesentliche plastische Erhebungen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem Düsenbalken zur Erzeugung von Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung der Fasern einer quer zum Düsenbalken mittels einer flüssigkeitsdurchlässigen Unterlage vorwärts bewegten textilen Bahn, wie Faserbahn, der aus einem sich über die Arbeitsbreite der Faserbahn erstreckenden Oberteil und einem flüssigkeitsdicht daran befestigten Unterteil besteht, wobei in dem Oberteil über seine Länge eine Druckkammer angeordnet ist, der die unter Druck stehende Flüssigkeit z. B. stirnseitig zugeführt und an dem Unterteil ein Düsenblech mit den Bohrungen für die Düsen flüssigkeitsdicht gelagert ist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die US-A-4 069 563 bekannt. Das Düsenblech muß mit ganz dicht zueinander angeordneten Bohrungen versehen sein, damit aufgrund der Vielzahl der Düsenstrahlen pro Streckeneinheit eine ausreichende Verfestigung der Faserbahn erzielt werden kann. Da aus Festigkeitsgründen des Düsenblechs der Anzahl der Düsenöffnungen pro cm eine Grenze gesetzt ist, ist in der US-Patentschrift vorgeschlagen, die Düsenöffnungen in zwei Reihen in das Düsenblech des Düsenbalkens einzubringen und dann die Bohrungen auf Lücke zueinander, ggf. auch in drei Reihen hintereinander jeweils versetzt anzuordnen. Diese Maßnahme erzeugt eine hohe Dichte der Düsenstrahlen nebeneinander. Dennoch entstehen auch bei dieser Anordnung und Nutzung des Düsenbalkens mit bloßem Auge feststellbare charakteristische linienförmige Streifen in der Oberfläche der verfestigten Faserbahn.
In diesem Zusammenhang ist die US-A-3 493 462 von Bedeutung. Dort sind mehrere Düsenbalken dieser Art quer über einem Endlosband in einem Rahmen gehalten, der über eine Vorrichtung in der einen Ecke des Rahmens in Oszillations-Schwingungen gebracht werden kann. Die Frequenz soll um die 200 - 300 Bewegungen pro Minute liegen, also 2 - 5 Hz, und die Unterlage für die Faserbahn entweder aus einem Blech, einem Sieb mit feinen Löchern oder einem Gewebe mit größerer Durchlässigkeit bestehen. Die Schrift offenbart bei vielfältigen Versuchsbedingungen zwei Möglichkeiten der Oberflächenprägung:
  • 1. Bei stationärem Düsenbalken eine hier gewünschte gerade Linienprägung infolge der Prägewirkung der Düsenstrahlen und
  • 2. bei hin und her bewegten Düsenbalken eine gewünschte Prägung in Kurven- oder Zickzack-Form. Die Form der Kurven auf dem Vlies ist abhängig von der Frequenz der Schwingbewegungen, jedoch ist nur eine Frequenz von maximal 5 Hz vorgesehen. Über die Amplitude der Bewegungen ist gar keine Aussage gemacht. Die auf diese Weise erzielte Prägung ist gemäß Angabe weicher, die erzielte Oberfläche ist glatter.
    • Weiterhin ist hier die EP 0 132 128 B1 zu nennen. Dort ist ebenfalls ein Rahmen mit mehreren nebeneinander angeordneten Düsenbalken offenbart, der ebenfalls insgesamt in eine Oszillationsschwingung gebracht werden soll. Dort soll im Gegensatz zur US-PS ein Vlies mit einer geprägten auf der Unterlage aufliegenden Oberfläche erzeugt werden, die damit das negative Bild der verwendeten Unterlage zeigt. Die Betriebsbedingungen dazu sind ebenfalls eine Schwingfrequenz von 75 bis 200 Bewegungen pro Minute, also 1 - 3,3 Hz mit einer Amplitude von 5 - 50 mm. In einem Beispiel ist bei einer Vorwärtgeschwindigkeit des Vlieses von 10 m/Minute die Frequenz von 2 Hz und eine Amplitude von 37 mm gewählt. Mit diesen Werten wird die gewünschte Prägung des Vlieses mit der Struktur der Unterlage erzielt, über die Oberflächengestaltung an der Auftreffseite der Düsenstrahlen ist nichts ausgesagt.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der die von den Wasserstrahlen direkt beaufschlagte Oberfläche derart beeinflußt wird, daß sie eine gleichmäßig dichte und von rillenförmigen plastischen Vertiefungen, die von den Düsenstrahlen herrühren, freie Erscheinung aufweist, obgleich die Faserbahn wie bisher nur längs an dem Balken vorbei bewegt wird.
    Ausgehend von der Vorrichtung anfangs genannten Art, liegt die Lösung der gestellten Aufgabe darin, daß
  • a) ein Düsenbalken allein in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn längs hin und her beweglich gelagert ist,
  • b) der Düsenbalken zur aktiven Bewegung derart senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn kraftschlüssig mit einer Einheit für schnelle Hin- und Herbewegungen, wie ein Vibrator, verbunden ist, der allein nur den einen Düsenbalken in kurzfristig sich ändernde Schwingbewegungen versetzt,
  • c) die Schwingbewegungen des Düsenbalkens eine Frequenz von mindestens 10 Hz bei einer Vorwärtsbewegung der Faserbahn von mindestens 1 m/Min aufweist,
  • d) der Durchmesser der Düsenlöcher ≤ 0,1 mm beträgt,
  • e) die Amplitude der Schwingbewegungen ≤ 1/2 des Abstandes der Löcher im Düsenblech, aber < 20 mm, wie z. B. bei einem Lochabstand im Düsenblech von 40 hpi mindestens 0,32 mm beträgt und
  • f) der Wasserdruck der Wasserstrahlen mindestens 30 bar aufweist.
    • Grundsätzlich gilt, daß ggf. jeweils pro Einheit nur ein Düsenbalken in die Oszillationsbewegungen gebracht werden soll. Die zu dem Ziel gemäß der Erfindung hier kurzfristig immer wieder neu zu beschleunigenden Massen sind schon bei einem Düsenbalken sehr hoch. Sodann sind die Betriebsbedingungen der einzelnen Bewegungen nach einem mathematischen Gesetz begrenzt. Um eine mikroskopisch glatte Oberfläche mit einzelnen Flüssigkeitsstrahlen, die stets jeweils eine Vertiefung in dem Vlies oder in dem Gewebe oder Gewirke hinterlassen, erzielen zu können, müssen die erzeugten Strahlenvertiefungen ohne Spalt unmittelbar benachbart sein oder sich sogar überdecken.
    Figure 00030001
    In der Abbildung A) ist ein Vlies im Querschnitt, senkrecht zur Vliesbewegung dargestellt.
    Die auf die Oberfläche auftreffenden Wasserstrahlen haben einen Abstand l voneinander, der der Anzahl der Düsenstrahlen im Düsenblech, z. B. 40 hpi, entspricht. In diesem Beispiel wäre l = 0, 635 mm. Ein Wasserstrahl aus einem Loch eines Düsenbleches hat beim Auftreffen auf das Vlies einen bestimmten größeren Durchmesser, der aufgrund der Vorwärtsbewegung der Bahn eine linienförmige Vertiefung b bewirkt. Die tatsächliche Vertiefung ist weiterhin abhängig von einem materialabhängigen Faktor µ, der von dem jeweiligen Gut, von der Art der verwendeten der Faser, von der vorhergehenden Verfestigung und dgl. abhängt. In der Abbildung B) ist eine Draufsicht der Erscheinung nach Abb. A) dargestellt. Durch das erfindungsgemäße Oszillieren des Düsenbalkens neigen sich die stets entstehenden linienförmigen Vertiefungen nach rechts oder links. Diese Neigung muß derart sein, daß sich die Vertiefungen mit ihren Außenkanten berühren oder sogar leicht überdecken. Maßgebend dazu ist die Frequenz f der Schwingbewegung, deren Amplitude A ∧ und die Vliesgeschwindigkeit V.
    Die Abhängigkeiten dieser Parameter kann man auch in eine mathematische Beziehung bringen. In vorteilhafter Weise besteht sie darin, daß die optimale Produktionsgeschwindigkeit V, sprich die Vorwärtsbewegung der textilen Bahn, abhängig ist von folgender Gleichung: V < = Wmax x b/l wobei die maximale Geschwindigkeit Wmax sich errechnet aus
  • Wmax = F x A x 2 π und
  • F = Frequenz der Hin- und Herbewegung (1/s, Hz)
  • A ∧ = Amplitude (m),
  • b = Streifenbreite auf der Warenbahn (m) und
  • l = Streifenabstand (m) ist. Bei noch genauerer Berechnung ist in der Gleichung für die zu errechnende Geschwindigkeit V ≤ Wmax x b/l, der Wert
  • b = d x µ und
  • d = Lochdurchmesser im Düsenblech (m) und
  • µ = ein materialabhängiger Faktor der tatsächlichen Streifenausbildung.
    • Nur bei Beachtung dieser Parameter ist an der Auftreffoberfläche ein glattes Vlies mit den einzelnen Wasserstrahlen zu erhalten, die auf jeden Fall beim Auftreffen auf das Gut eine linienförmige Vertiefung in der Faserstruktur bewirken.
    Die Schwingbewegungen sollten so etwa 0,32 - 30 mm oder mehr in beide Richtungen gehen und dabei eine Frequenz von etwa 10 - 200 Hz, je nach Vorlaufgeschwindigkeit der Faserbahn aufweisen. Es ist mit Bezug auf den Gegenstand der Erfindung von Bedeutung, daß gewisse Betriebsparameter eingehalten werden. Einerseits soll eine Verfestigung zumindest an der Oberfläche, eine Oberflächenveränderung erzielt werden, weswegen der Lochdurchmesser und der Wasserdruck von Bedeutung sind. Andererseits sind mechanische Bedingungen zu achten. Die Amplitude darf nicht zu hoch sein, weil sonst die Beschleunigungskräfte zu hoch werden. Wichtig ist jedenfalls die Frequenz der Schwingbewegungen, die höher als im Stand der Technik angegeben sein sollte, um die in der Praxis geforderte Produktionsgeschwindigkeit zu erzielen.
    Es ist leicht vorstellbar, daß durch diese Hin- und Herbewegung der Düsenstrahlen neben der Tiefenverwirbelung der Fasern auch eine in Längs- und Querrichtung erfolgt. Diese Art der Oberflächenveränderung kann eine Vliesverfestigung oder aber auch nur eine Glättung der Oberfläche zum Ziel haben. So kann eine hydrodynamische Verfestigungsanlage aus mehreren Vernadelungsstationen bestehen, die allein für die intensive, beidseitige Durchverfestigung des Vlieses sorgen, während die letzte oder zwei letzte Stationen mit oszillierenden Düsenbalken versehen sind, um allein oder zusätzlich zur Verfestigungsaktion die Oberfläche zu glätten. Der changierende Balken kann gegen eine Trommel oder gegen ein Endlosband gerichtet oder er kann aufgehängt oder auf Schienen gelagert sein.
    Eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
    Fig. 1
    in perspektivischer Darstellung eine Draufsicht auf eine längs vorlaufende Faserbahn, mit einem über dieser angeordneten Düsenbalken zur Hydroschlingenverfestigung,
    Fig. 2
    im Querschnitt der Düsenbalken nach Fig. 1,
    Fig. 3
    in der Seitenansicht der Düsenbalken nach Fig. 1 mit weiteren Details,
    Fig. 4
    in der Aufsicht der Düsenbalken nach Fig. 3,
    Fig. 5
    eine Mikrofotografie mit 16-facher Vergrößerung eines Vlieses, das mit einem stationären Düsenbalken beaufschlagt wurde, und
    Fig. 6
    eine Mikrofotografie ebenfalls mit 16-facher Vergrößerung der Oberfläche eines Vlieses, wo die Verfestigung mit einem gemäß der Erfindung changierenden Wasserbalken bewirkt wurde.
    In der Fig. 1 ist chematisch ein Endlosband 30 dargestellt, das zusammen mit der zu verfestigenden Faserbahn 31 in Richtung des Pfeiles 32 vorläuft. Quer dazu ist mit Abstand oberhalb der Faserbahn 31 ein Düsenbalken mit dem Oberteil 1 angeordnet, dessen Aufbau beispielhaft in Fig. 2 dargestellt und weiter unten beschrieben ist. Der Düsenbalken ist bewegbar an einer ortsfesten Wandung des Gehäuses 39 aufgehängt. Die Befestigung an dem Gehäuse 39 kann über Federstahl erfolgen. Ein anderes Beispiel der Aufhängung zeigt die Fig. 3. Ein weiteres Beispiel könnte z. B. ein nicht dargestellter, in Schienen gelagerter Düsenbalken sein. Die aus dem Düsenschlitz 13 des Düsenbalkens austretenden Wasserstrahlen 33 sind gegen die Faserbahn 31 gerichtet und überstreichen die Breite der Faserbahn 31. Über einen flexiblen Schlauch 34 gelangt an der einen Stirnseite des Düsenbalkens das notwendige Wasser 35 in den Düsenbalken. In der Mitte des Düsenbalkens ist gemäß Fig. 3 ein elektrisch angetriebener Vibrator 36 am Balken befestigt. Mit diesem soll ohne Beeinträchtigung eines tragenden Gehäuses allein der Düsenbalken in Richtung des Doppelpfeils 37 in kurze Schwingungen gebracht werden, mit denen die Wasserstrahlen 33 mehr als über den Wert ihres Durchmessers seitlich hin und her verschoben werden. Zusammen mit der Vorlaufgeschwindigkeit 32 der Faserbahn 31 wird mittels des hin- und herschwingenden Düsenbalkens ein Zickzackmuster der einzelnen Wasserstrahlen auf die Faserbahn 31 aufgegeben, das derart geneigt ist, daß sich die bildenden Vertiefungen der Wasserstrahlen in ihrem Randbereichen gemäß Abb. B) zumindest berühren. Dieser hier allein dargestellte Düsenbalken kann zumindest mit einem weiteren still stehenden Düsenbalken, der hier nicht dargestellt ist, ergänzt werden.
    Wie in der Patentanmeldung DE-A-195 01 738 im einzelnen beschrieben, besteht das Gehäuse des Düsenbalkens in diesem Beispiel aus dem 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 Stirnseite offen und wieder durch einen nicht dargestellten Deckel flüssigkeitsdicht verschraubt. Im Bereich der anderen Stirnseite weist die Druckkammer 4 eine Öffnung auf, durch die die unter Druck gesetzte Flüssigkeit 35 über einen flexiblen Schlauch 34 zuströmt. Über die Länge des Düsenbalkens verbinden eine große Anzahl von Durchflußbohrungen 9 in einer Zwischenwandung die beiden Kammern, so daß die in die Druckkammer 4 einströmende Flüssigkeit gleichmäßig verteilt über die Länge in die Druckverteilkammer 5 ausströmt. Die durch die Durchflußbohrungen 9 in die Druckverteilkammer 5 eintretende Flüssigkeit verteilt sich hier gleichmäßig über die Länge des Düsenbalkens. Dazu dient das Volumen der Druckverteilkammer 5 und ein Prallkörper 20, der über die Länge der Druckverteilkammer 5 genau zwischen den Bohrungen 9 und dem Schlitz 10 gehalten ist. Der Prallkörper 20 ist mit Abstand zur Zwischenwandung 8 gehalten und allseitig von der Flüssigkeit umströmbar. Um dies zu ermöglichen, ist der Prallkörper in der Zwischenwandung 8 mehrfach über die Länge des Düsenbalkens mittels Schrauben 21 auf Abstand gehalten. Auf diese Weise trifft die Flüssigkeit aus den Durchflußbohrungen 9 zunächst auf den Prallkörper 20, verteilt sich in der Verteilkammer 5 und strömt dann mit gleichem Druck über die Länge des Balkens durch die feinen Bohrungen des Düsenbleches 14. Die Druckverteilkammer ist nach unten offen, und zwar durch den gegenüber dem Durchmesser der Bohrung der Druckverteilkammer 5 schmalen Schlitz 10, der sich ebenfalls über die Länge des Balkens erstreckt.
    Gemäß Fig. 2 ist das Oberteil 1 mit dem Unterteil 2 fest und flüssigkeitsdicht verschraubt. 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 eingepaßt ist. In dem Boden der Nut 24 des Unterteils 2 ist wiederum eine Ringnut eingebracht, in der der O-Ring 12 zur Abdichtung des Düsenblechs 14 einliegt. In einer Linie unterhalb der Flüssigkeitsdurchflußbohrungen 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 Düsenbleches 14 offen läßt.
    Für die Konstruktion der Vorrichtung ist es wichtig, daß der Düsenbalken 1, 2 so gelagert ist, daß sich die hin und her gehenden Schwingungen 37 und deren Erregungseinheit nicht auf das übrige Gehäuse der Gesamtvorrichtung übertragen kann. Deshalb ist der Vibrator 40' und 40'' allein am Düsenbalken aufgehängt und nicht am Gehäuse abgestützt, und der Düsenbalken ist über je zwei Gummipuffer 41, 42 am Gehäuse 39 gelagert. Die beiden Tragarme 43 und 44 an den beiden Enden des Düsenbalkens sind also einerseits am Düsenbalken gelenkig angebracht und andererseits am Gehäuse 39 elastisch aufgehängt.
    Der Vibrator 40', 40'' ist auf beiden Seiten des Düsenbalkens verteilt angeflanscht und zwar derart, daß die hin und her bewegende Kraft des Vibrators im Bereich des Schwerpunktes des Düsenbalkens angreift. Dies minimiert sämtliche Reaktionskräfte der Bewegungen auf das Gesamtgehäuse.
    Von den Düsenbalken nach den Fig. 1 - 4 können auch zwei hintereinander angeordnet sein, wobei aber ihre Schwingbewegungen gegenläufig sein sollten. Auf diese Weise können noch ggf. vorhandene Ungleichmäßigkeiten in der Oberflächenerscheinung des Vlieses ausgeglichen werden.
    Die Fig. 5 und 6 zeigen Mikorfotografien eines Vlieses. Das Vlies nach Fig. 5 ist normal mit Wasserstrahlen beaufschlagt, wobei also der Düsenbalken sich nicht bewegt hat. Es sind bei Auflicht klar die Vertiefungen b und auch die Düsenabstände l zu erkennen. Die Fig. 6 zeigt im Gegensatz dazu ein Vlies, das mit einem gemäß der Erfindung oszillierenden Düsenbalken verfestigt worden ist. Auch unter dem Mikroskop können keinerlei Vertiefungen, plastische Oberflächenveränderungen erkannt werden.

    Claims (10)

    1. Vorrichtung mit einem Düsenbalken zur Erzeugung von Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung der Fasern einer quer zum Düsenbalken mittels einer flüssigkeitsdurchlässigen Unterlage vorwärts bewegten textilen Bahn, wie Faserbahn, der aus einem sich über die Arbeitsbreite der Faserbahn erstreckenden Oberteil und einem flüssigkeitsdicht daran befestigten Unterteil besteht, wobei in dem Oberteil über seine Länge eine Druckkammer angeordnet ist, der die unter Druck stehende Flüssigkeit z. B. stirnseitig zugeführt und an dem Unterteil ein Düsenblech mit den Bohrungen für die Düsen flüssigkeitsdicht gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß
      a) ein Düsenbalken (1, 2) allein in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung (32) der Bahn (31) längs hin und her beweglich gelagert ist,
      b) der Düsenbalken (1, 2) zur aktiven Bewegung derart senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn kraftschlüssig mit einer Einheit für schnelle Hin- und Herbewegungen, wie ein Vibrator (40', 40''), verbunden ist, der allein nur den einen Düsenbalken (1, 2) in kurzfristig sich ändernde Schwingbewegungen (37) versetzt,
      c) die Schwingbewegungen (37) des Düsenbalkens (1, 2) eine Frequenz von mindestens 10 Hz bei einer Vorwärtsbewegung der Faserbahn (31) von mindestens 1 m/Min aufweist,
      d) der Durchmesser der Düsenlöcher ≤ 0,1 mm beträgt,
      e) die Amplitude der Schwingbewegungen ≤ 1/2 des Abstandes (1) der Löcher im Düsenblech (14), aber < 20 mm, wie z. B. bei einem Lochabstand im Düsenblech (14) von 40 hpi mindestens 0,32 mm beträgt und
      f) der Wasserdruck der Wasserstrahlen mindestens 30 bar aufweist.
    2. Vorrichtung mit einem Düsenbalken zur Erzeugung von Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlverflechtung der Fasern einer quer zum Düsenbalken mittels einer flüssigkeitsdurchlässigen Unterlage vorwärts bewegten textilen Bahn, wie Faserbahn, der aus einem sich über die Arbeitsbreite der Faserbahn erstreckenden Oberteil und einem flüssigkeitsdicht daran befestigten Unterteil besteht, wobei in dem Oberteil über seine Länge eine Druckkammer angeordnet ist, der die unter Druck stehende Flüssigkeit z. B. stirnseitig zugeführt und an dem Unterteil ein Düsenblech mit den Bohrungen für die Düsen flüssigkeitsdicht gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß
      die Produktionsgeschwindigkeit V, sprich die Vorwärtsbewegung der textilen Bahn, abhängig ist von folgender Gleichung: V < = Wmax x b/l wobei die maximale Geschwindigkeit Wmax sich errechnet aus
      Wmax = F x A x 2 π und
      F = Frequenz der Hin- und Herbewegung (1/s, Hz)
      A ∧ = Amplitude (m),
      b = Streifenbreite auf der Warenbahn (m) und
      l = Streifenabstand (m)
      ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gleichung für die zu errechnende Geschwindigkeit V ≤ Wmax x b/l, der Wert
      b = d x µ und
      d = Lochdurchmesser im Düsenblech (m) und
      µ = ein materialabhängiger Faktor der tatsächlichen Streifenausbildung ist.
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Schwingbewegungen des Düsenbalkens (1, 2) zwischen 0,32 und 30 mm, vorzugsweise 5 - 10 mm liegt.
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenbalken (1, 2) mit einer Frequenz von zwischen 10 - 200 Hz, vorzugsweise 50 Hz schwingt.
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her bewegende Kraft, z. B. der Vibrator (40', 40''), im Bereich des Schwerpunktes des Düsenbalkens (1, 2) angreift.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (40', 40'') unabhängig vom die Vorrichtung tragenden Gehäuse (39) angeordnet ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (40', 40'') am Düsenbalken (1, 2) selbst aufgehängt ist.
    9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vorrichtung mit mehreren hintereinander angeordneten Düsenbalken bei wechselnder Faserbahnauflage auf den jeweiligen flüssigkeitsdurchlässigen Unterlagen nur der letzte oder die letzten beiden Düsenbalken beweglich gelagert und z. B. mit dem Vibrator verbunden sind.
    10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Düsenbalken, ggf. in Produktionsrichtung hintereinander angeordnet, mit einem solchen Vibrator in Schwingbewegung verbringbar und diese Schwingbewegungen gegenläufig sind.
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