WO2018068961A1 - Düsenbalken für die bearbeitung von fasern mit wasserstrahlen - Google Patents

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WO2018068961A1
WO2018068961A1 PCT/EP2017/072575 EP2017072575W WO2018068961A1 WO 2018068961 A1 WO2018068961 A1 WO 2018068961A1 EP 2017072575 W EP2017072575 W EP 2017072575W WO 2018068961 A1 WO2018068961 A1 WO 2018068961A1
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nozzle
pressure
pressure distribution
chamber
distribution chamber
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PCT/EP2017/072575
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Bernd Stork
Antonio GUZMAN NAVARRO
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TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG
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    • 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
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
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    • D04H1/492—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres by fluid jet

Definitions

  • the present invention relates to a nozzle beam for the treatment of fibers with water jets, comprising a longitudinally extending upper part, in which an elongate pressure chamber is introduced, wherein the pressure chamber has an end side with an opening for supplying water and an opposite closed end side, and wherein in the upper part of a pressure distribution chamber is introduced, which extends parallel to the pressure chamber and distributed over the length of the upper part a plurality of flow holes in the intermediate wall between the pressure chamber and the pressure distribution chamber are introduced, through which the water from the pressure chamber in the pressure distribution chamber is feasible, and comprising a longitudinally extending lower part, which is arranged liquid-tight on the upper part, and wherein a nozzle strip is received with holes for the water outlet in or on the lower part, and wherein in the upper part of a slot is introduced, the extends between the pressure distribution chamber and the nozzle strip for watering the nozzle strip.
  • a nozzle bar for the processing of a textile product with water jets is known.
  • the processing of the textile goods takes place with a plurality of water jets generated in a row, which extend for example over the entire width of a moving under the water jets textile web and act on these.
  • the nozzle bar on a water connection, with the opening through the water in the Pressure chamber is fed.
  • the water for example, passes through the opening into the pressure chamber with a generated pressure of 250 bar, whereby the inflow velocity of the water through the opening is for example up to 8 m / s, and approximately in the middle of the pressure chamber the flow velocity still has a value of 2.5 m / s up.
  • the nozzle beam is elongate and thus slender, wherein the nozzle beam is formed substantially by the elongated upper part and the elongated lower part.
  • the lower part is arranged liquid-tight on the side of the upper part, which faces the textile product, and on the lower part and arranged in the lower part or on the lower part nozzle strips the water jets are generated by the plurality of holes which are introduced into the nozzle strip.
  • the underside of the pressure distribution chamber is adjoined by a slot which has a constant width and closes off on the bottom side with the nozzle strip.
  • the equalization of the water pressure inside the holes in the nozzle strip should, however, be designed with the lowest possible total pressure loss.
  • the nozzle bars are permanently under water, so that any pressure loss in the nozzle bar at the same time brings a loss of energy during operation of the system. Consequently, the goal in the construction of nozzle beam in addition to a uniform formation of all water jets as low a pressure loss, starting from the opening for feeding water into the pressure chamber to the outflow of water from the holes in the nozzle strip.
  • EP 0 725 175 B1 discloses a nozzle bar for processing a textile product with water jets, and to equalize the water pressure, the slot is made in front of the outlet holes in the nozzle strip so that an increased turbulence of the water for a uniform application of the nozzle strip is generated from the inside , which, however, accompanied by an increased pressure loss.
  • the object of the invention is the further improvement of a nozzle beam for the treatment of fibers with water jets, wherein the nozzle beam should have a low total pressure loss, and wherein the nozzle beam to be developed so that the generated over the holes in the nozzle strip water jets over the entire width of the nozzle bar as possible to be formed equal to each other. Furthermore, the nozzle bar should experience as minimal as possible space configuration, without leaving the upstream tasks of the invention unsolved.
  • the design of the nozzle bar with a distance of the nozzle strip to the central axis of the pressure distribution chamber with a value within the value limits according to the invention has shown that this creates a depth of the slot, in which shortly before the impact of the water on the nozzle strip a calming and equalization of the flow Water is achieved without this is associated with a significant pressure loss.
  • the result is with an increasing depth of the slot, a further improved equalization of the flow and the pressure of the water inside the holes in the nozzle strip, so that a deepest possible slot is desirable.
  • the depth of the slot should not be too large, as would thus increase the height of the nozzle beam undesirable and the flow resistance of the water in the flow through the slot would continue to grow undesirable.
  • there is an ideal distance of the nozzle strip to the central axis of the pressure distribution chamber with a value of 40mm to 50mm.
  • the best value of the distance of the nozzle strip to the center axis of the pressure distribution chamber is 46 mm. Also, and in particular, it is advantageous if the projecting from the pressure distribution chamber depth of the slot has a value of 27mm to 30mm.
  • the pressure chamber has a diameter of 80 mm and if the pressure distribution chamber has a diameter of 35 mm.
  • the geometric configuration of the nozzle beam with the pressure chamber and the pressure distribution chamber with corresponding diameters of a circular cross-section results in a surprisingly positive effect on the equalization of the outlet pressure via the slot in the direction of the nozzle strip at a simultaneously low total pressure drop in the nozzle bar, in particular in connection with the slot formed according to the invention ,
  • the nozzle bar is in particular designed for the feeding of water at a speed of up to about 8 m / s at a pre-pressure of 250 bar. Due to the size ratios of the pressure chamber and the pressure distribution chamber results in an advantageous overflow of water through the flow holes in the intermediate wall, for example, up to 1 1 m / s.
  • a further improvement of the design of the slot results when it has a width of 8mm to 12mm and / or a width of 10mm.
  • the upper part has a spring projection which projects into a groove-like depression in the lower part and wherein the slot extends into the spring projection.
  • the distance between the center axis of the pressure chamber and the central axis of the pressure distribution chamber has a value of 85 mm to 95 mm and / or a value of 92 mm.
  • an impact body which is arranged cylindrical in the pressure distribution chamber, wherein the impact body has an elongated cylindrical shape and has a diameter of 20mm to 25mm and / or a diameter of 22.5mm.
  • the impact body is received at its ends of its elongated cylindrical shape and / or the impact body has distributed over its length Spacer, by means of which the baffle body is held centrally arranged in the pressure distribution chamber.
  • particularly advantageous flow conditions in the pressure distribution chamber result when the impact body is arranged centrally in the pressure distribution chamber.
  • the baffle body completely equidistant from the wall of the pressure distribution chamber, so that the flow cross section of the water from the flow holes into the slot around the baffle body is formed substantially constant. It has been found that with such a design of the impact body and its arrangement in the pressure distribution chamber, only minimal or no vortex formation occurs. Consequently, the pressure loss is minimized with the best possible pressure distribution over the length of the nozzle beam.
  • a further advantage is achieved if the pressure chamber in the upper part is closed on at least one of its end sides of the upper part with a closure element, and wherein a closure element has the opening for the water feed into the pressure chamber. It is also conceivable that the pressure chamber is closed on the opposite side of the closure element with the opening by the material of the upper part. For manufacturing reasons, however, it is advantageous if the upper part over its entire length has a substantially same cross-section material.
  • the pressure distribution chamber is closed in the upper part at its opposite end sides of the upper part with closure elements.
  • the impact body can be received with its ends between the closure elements. If the baffle body has to be removed from it, for example, for cleaning purposes of the pressure distribution chamber, then it is already sufficient to release one of the two closure elements from the end sides of the upper part.
  • Figure 1 is a cross-sectional view through a nozzle bar for the
  • Figure 2 is a cross-sectional view through the nozzle bar according to
  • Figure 1 shows a cross-sectional view through a nozzle bar 1 for the processing of fibers, such as a textile web, with water jets
  • Figure 2 shows along the section AA a cross-sectional view through the nozzle bar 1, wherein the sectional plane A-A transverse to the sectional plane through the nozzle bar 1 according to FIG. 1.
  • the nozzle bar 1 is described in more detail in conjunction with FIGS. 1 and 2.
  • the two chambers 1 1 and 13 are separated by an intermediate wall 15, wherein the intermediate wall 15 is formed by a cross-sectional area of the upper part 10.
  • Over the length of the nozzle bar 1 connects a large number of flow holes 14 in the intermediate wall 15, the two chambers 1 1 and 13, so that in the pressure chamber 1 1 inflowing water flows evenly distributed over the length of the nozzle beam 1 in the pressure distribution chamber 13.
  • the pressure distribution chamber 13 is open at the bottom, through the narrow compared to the diameter of the bore of the pressure distribution chamber 13 slot 19, which also extends over the length of the nozzle beam 1.
  • the upper part 10 with the lower part 16 is firmly and fluid-tight screwed to the screws 24.
  • the tightness is effected by the O-ring 26 which is seated in a groove 19 extending around the slot.
  • a spring projection 27 is seated in a corresponding groove in the lower part 16, and in the groove is another O-ring 28, which serves to seal the nozzle strip 17.
  • FIG. 1 shows the nozzle strip 17, which has a plurality of bores 18, wherein the bores 18 in the longitudinal direction to each other equally spaced pass through the nozzle strip 17.
  • the pressurized water from the pressure distribution chamber 13 and from the adjoining slot 19 acts on the nozzle strip 17 on the inside, and the water penetrates through the bores 18 and forms a water jet emerging from each of the bores 18. Due to the described embodiment of the nozzle bar 1, the water, which flows under pressure through the opening 12 in the closure element 22 into the pressure chamber 1 1, uniformly pass through the plurality of flow holes 14 in the intermediate wall 15 and enter the pressure distribution chamber 13.
  • baffle body 20 Due to the cylindrical design of the baffle body 20, which is received between the two closure elements 23, and centrally seated in the pressure distribution chamber 13, a further homogenization of the pressure distribution along the extension direction of the nozzle beam 1 is achieved, so that the nozzle strip 17 while maintaining a minimal pressure loss over its entire length is subjected to substantially the same pressure.
  • a plurality of spacers 29 are arranged on the baffle body 20, which are designed disk-like and center the baffle body 20 in the pressure distribution chamber 13.
  • the spacers 29 sit with their outer contour on the inside in the pressure distribution chamber 13 and are supported against the inner wall.
  • the spacers 29 can sit firmly on the rod-shaped or cylindrical impact body 20 for this purpose.
  • the advantage is achieved that when dismantling one of the closure elements 23 of the baffle 20 can be removed, for example, for cleaning purposes from the pressure distribution chamber 13.
  • baffle 20 centric in the pressure distribution chamber 13 results in a likewise homogenized and preferably vortex low Inflow of the pressurized water in the adjoining the pressure distribution chamber 13 slot 19 so that the nozzle strip 17 is applied over its entire length substantially uniformly with water.
  • the slot 19 has a geometric configuration which is characterized by a greater depth t of the slot 19.
  • the greater depth t is achieved in that the distance A of the nozzle strip 17 to the central axis M of the pressure distribution chamber 13 has a value of 40mm to 50mm, in this embodiment, in particular 46.1 mm, which is achieved in particular by a spring projection 27, the slot 19 extends and which projects into a recess 30 which is introduced in the lower part 16, as shown in Fig. 2.
  • the width of the slot 19 is for example about 10mm, and the length of the slot 19 in the longitudinal direction of the nozzle bar 1 is 3660mm. Equally distributed over the length of the slot 19, the bores 18 are arranged in the nozzle strip 17, so that results in a respective same energization of the bores 18, a uniform water curtain over the length of the nozzle beam 1.
  • constriction 21 is introduced, in particular it is provided that the constriction 21 adjoining the arrangement of the nozzle strip 17 has a gap of 2.5 mnn to 3 mnn, in particular of 2.8 mnn.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Düsenbalken (1) für die Bearbeitung von Fasern mit Wasserstrahlen, aufweisend ein sich länglich erstreckendes Oberteil (10), in dem eine länglich ausgebildete Druckkammer (11) eingebracht ist, wobei die Druckkammer (11) eine Endseite mit einer Öffnung (12) zur Einspeisung von Wasser und eine gegenüberliegende geschlossene Endseite aufweist, und wobei im Oberteil (10) eine Druckverteilkammer (13) eingebracht ist, die sich parallel zur Druckkammer (11) erstreckt und wobei über der Länge des Oberteils (10) verteilt mehrere Durchflussbohrungen (14) in der Zwischenwandung (15) zwischen der Druckkammer (11) und der Druckverteilkammer (13) eingebracht sind, durch die das Wasser von der Druckkammer (11) in die Druckverteilkammer (13) führbar ist, und aufweisend ein sich länglich erstreckendes Unterteil (16), das am Oberteil (10) flüssigkeitsdicht angeordnet ist, und wobei ein Düsenstreifen (17) mit Bohrungen (18) für den Wasseraustritt im oder am Unterteil (16) aufgenommen ist, und wobei im Oberteil ein Schlitz (19) eingebracht ist, der sich zwischen der Druckverteilkammer (13) und dem Düsenstreifen (17) zur Wasserbeaufschlagung des Düsenstreifens (17) erstreckt. Erfindungsgemäß weist der Abstand (A) des Düsenstreifens (17) zur Mittelachse (M) der Druckverteilkammer (13) einen Wert von 40mm bis 50mm auf.

Description

Titel: Düsenbalken für die Bearbeitung von Fasern mit Wasserstrahlen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Düsenbalken für die Bearbeitung von Fasern mit Wasserstrahlen, aufweisend ein sich länglich erstreckendes Oberteil, in dem eine länglich ausgebildete Druckkammer eingebracht ist, wobei die Druckkammer eine Endseite mit einer Öffnung zur Einspeisung von Wasser und eine gegenüberliegende geschlossene Endseite aufweist, und wobei im Oberteil eine Druckverteilkammer eingebracht ist, die sich parallel zur Druckkammer erstreckt und wobei über der Länge des Oberteils verteilt mehrere Durchflussbohrungen in der Zwischenwandung zwischen der Druckkammer und der Druckverteilkammer eingebracht sind, durch die das Wasser von der Druckkammer in die Druckverteilkammer führbar ist, und aufweisend ein sich länglich erstreckendes Unterteil, das am Oberteil flüssigkeitsdicht angeordnet ist, und wobei ein Düsenstreifen mit Bohrungen für den Wasseraustritt im oder am Unterteil aufgenommen ist, und wobei im Oberteil ein Schlitz eingebracht ist, der sich zwischen der Druckverteilkammer und dem Düsenstreifen zur Wasserbeaufschlagung des Düsenstreifens erstreckt.
Aus der DE 10 2005 055 939 B3 ist ein Düsenbalken für die Bearbeitung einer textilen Ware mit Wasserstrahlen bekannt. Die Bearbeitung der textilen Ware erfolgt dabei mit einer Vielzahl von in einer Reihe erzeugten Wasserstrahlen, die sich beispielsweise über die gesamte Breite einer unter den Wasserstrahlen bewegten textilen Warenbahn erstrecken und auf diese einwirken. Hierfür weist der Düsenbalken einen Wasseranschluss auf, mit dem über die Öffnung Wasser in die Druckkammer eingespeist wird. Das Wasser gelangt beispielsweise mit einem erzeugten Vordruck von 250bar durch die Öffnung in die Druckkammer, wobei die Einströmgeschwindigkeit des Wassers durch die Öffnung beispielsweise bis zu 8m/s beträgt, und etwa in der Mitte der Druckkammer weist die Strömungsgeschwindigkeit noch einen Wert von 2,5m/s auf. Um eine erhöhte Wirbelbildung des Wassers in der Druckkammer zu vermeiden, hat sich gezeigt, dass die einseitige Einspeisung von Wasser über eine Öffnung in die Druckkammer vorteilhaft ist. Der Düsenbalken ist dabei länglich und damit schlank ausgebildet, wobei der Düsenbalken im Wesentlichen gebildet wird durch das länglich ausgebildete Oberteil und das länglich ausgebildete Unterteil. Das Unterteil ist dabei an der Seite des Oberteils flüssigkeitsdicht angeordnet, die zur textilen Ware hin weist, und über das Unterteil und über den im Unterteil oder am Unterteil angeordneten Düsenstreifen werden die Wasserstrahlen durch die Vielzahl der Bohrungen erzeugt, die in dem Düsenstreifen eingebracht sind. An die Druckverteilkammer schließt sich unterseitig ein Schlitz an, der eine konstante Breite aufweist und der bodenseitig mit dem Düsenstreifen abschließt.
Das vorrangige Ziel bei der Weiterentwicklung von Düsenbalken für die Bearbeitung von textilen Waren besteht darin, eine möglichst gleichmäßige Ausbildung der Wasserstrahlen durch die Bohrungen über der gesamten Länge des Düsenstreifens zu erzeugen, wofür der Druck über der großen Länge des Düsenbalkens auf der Innenseite des Düsenstreifens im Wesentlichen gleich sein sollte. Hierfür wird die Druckkammer getrennt von der Druckverteilkammer ausgebildet, und zwischen der Druckkammer und der Druckverteilkammer erstrecken sich mehrere Durchflussöffnungen in der Zwischenwandung zwischen der Druckkammer und der Druckverteilkammer. Dadurch vergleichmäßigt sich der Druck über der Länge des Düsenbalkens bereits in der Druckverteilkammer, sodass nicht nahe der Einströmöffnung zur Einspeisung des Wassers ein hoher Druck und auf der gegenüberliegenden, fernen Seite zur Einspeisung ein niedrigerer Druck des Wassers vor dem Düsenstreifen vorherrscht. Erst durch eine gleichmäßige Ausbildung der Wasserstrahlen über der gesamten Breite des Düsenbalkens kann eine gleichmäßige Bearbeitung der textilen Ware sichergestellt werden.
Die Vergleichmäßigung des Wasserdruckes innenseitig vor den Bohrungen im Düsenstreifen sollte allerdings mit einem möglichst geringen Gesamt-Druckverlust ausgebildet werden. In Anlagen, in denen derartige Düsenstreifen Verwendung finden, stehen die Düsenbalken dauerhaft unter Wasserbeaufschlagung, sodass jeder Druckverlust im Düsenbalken zugleich einen Energieverlust beim Betrieb der Anlage mit sich bringt. Folglich ist das Ziel beim Bau von Düsenbalken neben einer gleichmäßigen Ausbildung sämtlicher Wasserstrahlen ein möglichst geringer Druckverlust beginnend von der Öffnung zur Einspeisung von Wasser in die Druckkammer bis hin zur Ausströmung des Wassers aus den Bohrungen im Düsenstreifen.
Die EP 0 725 175 B1 offenbart einen Düsenbalken zur Bearbeitung einer textilen Ware mit Wasserstrahlen, und zur Vergleichmäßigung des Wasserdrucks wird vor den Austrittsbohrungen im Düsenstreifen der Schlitz so ausgeführt, dass eine verstärkte Verwirbelung des Wassers für eine gleichmäßige Beaufschlagung des Düsenstreifens von der Innenseite erzeugt wird, womit jedoch ein erhöhter Druckverlust einhergeht.
Weiterhin ist es wünschenswert, einen Düsenbalken konstruktiv möglichst einfach auszuführen und eine einfache Wartung zu ermöglichen. Beispielsweise müssen Düsenbalken in regelmäßigen Zeitabständen gereinigt werden, insbesondere muss der Düsenstreifen auf einfache Weise entnommen werden können. Bei einer strömungsoptimierten Ausgestaltung des Oberteils mit der Druckkammer und der Druckverteilkammer hat sich gezeigt, dass geometrische Anpassungen eine weitere Minderung des Druckverlustes ermöglichen können, sodass beispielsweise der schmale Schlitz zur Ausmündung der Druckverteilkammer an den Düsenstreifen optimiert werden kann, wie in der EP 0 725 175 B1 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist die weitere Verbesserung eines Düsenbalkens für die Bearbeitung von Fasern mit Wasserstrahlen, wobei der Düsenbalken einen geringen Gesamt-Druckverlust aufweisen soll, und wobei der Düsenbalken so weitergebildet werden soll, dass die über die Bohrungen im Düsenstreifen erzeugten Wasserstrahlen über der gesamten Breite des Düsenbalkens möglichst zueinander gleich ausgebildet werden sollen. Weiterhin sollte der Düsenbalken eine möglichst bauraumminimale Ausgestaltung erfahren, ohne die vorgelagerten Aufgaben der Erfindung ungelöst zu belassen.
Diese Aufgabe der Erfindung wird ausgehend von einem Düsenbalken für die Bearbeitung von Fasern mit Wasserstrahlen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Abstand des Düsenstreifens zur Mittelachse der Druckverteilkammer einen Wert von 40mm bis 50mm aufweist.
Die der Ausgestaltung des Düsenbalkens mit einem Abstand des Düsenstreifens zur Mittelachse der Druckverteilkammer mit einem Wert innerhalb der erfindungsgemäßen Wertegrenzen hat gezeigt, dass dadurch eine Tiefe des Schlitzes entsteht, bei der noch kurz vor Auftreffen des Wassers auf den Düsenstreifen eine Beruhigung und Vergleichmäßigung der Strömung des Wassers erzielt wird, ohne dass damit ein nennenswerter Druckverlust einhergeht. Im Ergebnis ergibt sich mit einer zunehmenden Tiefe des Schlitzes eine weiter verbesserte Vergleichmäßigung der Strömung und des Druckes des Wassers innenseitig vor den Bohrungen im Düsenstreifen, sodass ein möglichst tiefer Schlitz wünschenswert ist. Auf der anderen Seite sollte die Tiefe des Schlitzes nicht zu groß gewählt werden, da sich damit die Bauhöhe des Düsenbalkens unerwünscht vergrößern würde und der Strömungswiderstand des Wassers bei der Durchströmung des Schlitzes würde unerwünscht weiter anwachsen. Somit ergibt sich vor dem Hintergrund der beiden Zielsetzungen ein idealer Abstand des Düsenstreifens zur Mittelachse der Druckverteilkammer mit einem Wert von 40mm bis 50mm.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn der Abstand des Düsenstreifens zur Mittelachse der Druckverteilkammer einen Wert von 45mm bis 47mm aufweist. Der beste bestimmte Wert des Abstandes des Düsenstreifens zur Mittelachse der Druckverteilkammer beträgt 46mm. Auch und insbesondere ist es von Vorteil, wenn die von der Druckverteilkammer abragende Tiefe des Schlitzes einen Wert von 27mm bis 30mm aufweist.
In Verbindung mit einer optimalen Ausgestaltung des Düsenstreifens ist es von weiterem Vorteil, wenn die Druckkammer einen Durchmesser von 80mm aufweist und wenn die Druckverteilkammer einen Durchmesser von 35mm aufweist. Die geometrische Ausgestaltung des Düsenbalkens mit der Druckkammer und der Druckverteilkammer mit entsprechenden Durchmessern eines Kreisquerschnitts ergibt insbesondere in Verbindung mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schlitz einen überraschend positiven Effekt auf die Vergleichmäßigung des Austrittsdruckes über den Schlitz in Richtung zum Düsenstreifen bei einem zugleich geringen Gesamt-Druckverlust im Düsenbalken. Der Düsenbalken ist dabei insbesondere ausgelegt für die Einspeisung von Wasser mit einer Geschwindigkeit bis zu etwa 8m/s bei einem Vordruck von 250bar. Durch die Größenverhältnisse der Druckkammer und der Druckverteilkammer ergibt sich eine vorteilhafte Uberströmung des Wassers durch die Durchflussbohrungen in der Zwischenwandung von beispielsweise bis zu 1 1 m/s.
Eine weitere Verbesserung der Ausführung des Schlitzes ergibt sich, wenn dieser eine Breite von 8mm bis 12mm und/oder eine Breite von 10mm aufweist. Für eine einfache konstruktive Ausführung des Düsenbalkens kann vorgesehen sein, dass das Oberteil einen Federvorsprung aufweist, der in eine nutartige Vertiefung im Unterteil hineinragt und wobei der Schlitz sich in den Federvorsprung hinein erstreckt. Hierdurch kann bei einer geringen Gesamthöhe des Düsenbalkens der Schlitz mit einer optimalen Tiefe ausgebildet werden, ohne dass sich bei einem sich an das Oberteil anschließenden Unterteil die Gesamthöhe durch eine größere Tiefe des Schlitzes vergrößert.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass im Unterteil eine sich an die Anordnung des Düsenstreifens anschließende Verengung eingebracht ist und/oder dass eine sich an die Anordnung des Düsenstreifens anschließende Verengung ein Spaltmaß von 2mm bis 3mm aufweist. Durch das enge Spaltmaß werden die Wasserstrahlen noch stärker gerichtet auf die textile Ware gelenkt.
Für eine optimierte Gesamtströmung im Düsenbalken ist es von Vorteil, wenn der Abstand zwischen der Mittelachse der Druckkammer und der Mittelachse der Druckverteilkammer einen Wert von 85mm bis 95mm und/oder einen Wert von 92mm aufweist.
Mit weiterem Vorteil ist ein Prallkörper vorgesehen, der zylindrisch in der Druckverteilkammer angeordnet ist, wobei der Prallkörper eine längliche Zylinderform aufweist und einen Durchmesser von 20mm bis 25mm und/oder einen Durchmesser von 22,5mm aufweist. Mit besonderem Vorteil ist der Prallkörper an seinen Enden seiner länglichen Zylinderform aufgenommen und/oder der Prallkörper weist über seiner Länge verteilt Abstandshalter auf, mittels der der Prallkörper in der Druckverteilkammer mittig angeordnet gehalten ist. Wie vorstehend angegeben, ergeben sich besonders vorteilhafte Strömungsverhältnisse in der Druckverteilkammer, wenn der Prallkörper zentrisch in der Druckverteilkammer angeordnet ist. Mit anderen Worten bildet der Prallkörper vollumfänglich einen gleichen Abstand zur Wandung der Druckverteilkammer, sodass der Durchflussquerschnitt des Wassers von den Durchflussbohrungen bis in den Schlitz hinein um den Prallkörper im Wesentlichen gleichbleibend ausgebildet ist. Dabei konnte festgestellt werden, dass bei einer solchen Ausgestaltung des Prallkörpers und seiner Anordnung in der Druckverteilkammer eine nur minimale bis gar keine Wirbelbildung entsteht. Folgerichtig ist auch der Druckverlust bei einer möglichst optimalen Druckverteilung über der Länge des Düsenbalkens minimiert.
Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn die Druckkammer im Oberteil an wenigstens einer ihrer Endseiten des Oberteils mit einem Verschlusselement verschlossen ist, und wobei ein Verschlusselement die Öffnung für die Wassereinspeisung in die Druckkammer aufweist. Dabei ist es auch denkbar, dass die Druckkammer auf der dem Verschlusselement mit der Öffnung gegenüberliegenden Seite durch das Material des Oberteils verschlossen ist. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Oberteil über seiner gesamten Länge einen im Wesentlichen gleichen Materialquerschnitt aufweist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn auch die Druckverteilkammer im Oberteil an ihren gegenüberliegenden Endseiten des Oberteils mit Verschlusselementen verschlossen ist. Mit besonderem Vorteil kann dabei der Prallkörper mit seinen Enden zwischen den Verschlusselementen aufgenommen werden. Muss der Prallkörper beispielsweise zu Reinigungszwecken der Druckverteilkammer aus dieser herausgenommen werden, so ist es bereits hinreichend, eines der beiden Verschlusselemente von den Endseiten des Oberteils zu lösen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht durch einen Düsenbalken für die
Bearbeitung einer textilen Ware mit Wasserstrahlen, wobei der Querschnitt längs durch den Düsenbalken verläuft und
Figur 2 eine Querschnittsansicht durch den Düsenbalken gemäß
Figur 1 entlang der dargestellten Schnittlinie A-A.
Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen Düsenbalken 1 für die Bearbeitung von Fasern, beispielsweise einer textilen Warenbahn, mit Wasserstrahlen, und Figur 2 zeigt entlang der Schnittlinie A-A eine Querschnittsansicht durch den Düsenbalken 1 , wobei die Schnittebene A- A quer zur Schnittebene durch den Düsenbalken 1 gemäß Figur 1 verläuft. Im Folgenden wird der Düsenbalken 1 in Zusammenschau der Figuren 1 und 2 näher beschrieben.
Das Gehäuse des Düsenbalkens 1 weist ein Oberteil 10 auf, das mit dem Unterteil 16 vielfach über die Länge durch Schrauben 24 verschraubt ist. Das Oberteil 10 weist in Längsrichtung verlaufend zwei Bohrungen 1 1 und 13 auf, von denen die obere Bohrung eine Druckkammer 1 1 und die untere Bohrung eine Druckverteilkammer 13 bildet. Beide Kammern 1 1 und 13 sind an den Endseiten des Oberteils 10 offen ausgeführt und durch Verschlusselemente 22 für die Druckkammer 1 1 und durch Verschlusselemente 23 für die Druckverteilkammer 13 flüssigkeitsdicht verschlossen. Das Verschlusselement 22 zum Verschluss der Druckkammer 1 1 weist ein Druckmessmittel 25 auf, und das Verschlusselement 22 zum Verschluss der Druckkammer 1 1 auf der rechten Seite weist eine Öffnung 12 auf, über die mit einem nicht näher dargestellten Wasseranschluss Wasser in die Druckkammer 1 1 eingespeist werden kann.
Die beiden Kammern 1 1 und 13 sind durch eine Zwischenwandung 15 voneinander getrennt, wobei die Zwischenwandung 15 durch einen Querschnittsbereich des Oberteils 10 gebildet ist. Über die Länge des Düsenbalkens 1 verbindet eine große Anzahl von Durchflussbohrungen 14 in der Zwischenwandung 15 die beiden Kammern 1 1 und 13, sodass in die Druckkammer 1 1 einströmendes Wasser gleichmäßig verteilt über die Länge des Düsenbalkens 1 in die Druckverteilkammer 13 überströmt. Die Druckverteilkammer 13 ist nach unten offen, und zwar durch den gegenüber dem Durchmesser der Bohrung der Druckverteilkammer 13 schmal ausgeführten Schlitz 19, der sich ebenfalls über die Länge des Düsenbalkens 1 erstreckt.
Gemäß Figur 2 ist das Oberteil 10 mit dem Unterteil 16 fest und flüssigkeitsdicht mit den Schrauben 24 verschraubt. Die Dichtigkeit wird durch den O-Ring 26 bewirkt, der in einer um den Schlitz 19 verlaufenden Nut einsitzt. Ein Federvorsprung 27 sitzt in einer korrespondierenden Nut im Unterteil 16 ein, und in der Nut befindet sich ein weiterer O-Ring 28, der zur Abdichtung des Düsenstreifens 17 dient.
Die Querschnittsansicht in Figur 1 zeigt den Düsenstreifen 17, der eine Vielzahl von Bohrungen 18 aufweist, wobei die Bohrungen 18 in Längsrichtung zueinander gleich beabstandet den Düsenstreifen 17 durchsetzen. Das unter Druck stehende Wasser aus der Druckverteilkammer 13 und aus dem sich anschließenden Schlitz 19 beaufschlagt den Düsenstreifen 17 innenseitig, und das Wasser dringt durch die Bohrungen 18 hindurch und bildet einen aus jeder der Bohrungen 18 austretenden Wasserstrahl. Durch die beschriebene Ausgestaltung des Düsenbalkens 1 kann das Wasser, das unter Druck stehend durch die Öffnung 12 im Verschlusselement 22 in die Druckkammer 1 1 einströmt, gleichverteilt durch die Vielzahl der Durchflussbohrungen 14 in der Zwischenwandung 15 hindurchtreten und in die Druckverteilkammer 13 gelangen. Durch die zylindrische Ausbildung des Prallkörpers 20, der zwischen den beiden Verschlusselementen 23 haltend aufgenommen ist, und der zentrisch in der Druckverteilkammer 13 einsitzt, wird eine weitere Homogenisierung der Druckverteilung entlang der Erstreckungsrichtung des Düsenbalkens 1 erreicht, sodass der Düsenstreifen 17 unter Beibehaltung eines minimalen Druckverlustes über seiner gesamten Länge im Wesentlichen mit dem gleichen Druck beaufschlagt wird. Über der Länge des Prallkörpers 20 verteilt sind mehrere Abstandshalter 29 am Prallkörper 20 angeordnet, die scheibenartig ausgestaltet sind und den Prallkörper 20 in der Druckverteilkammer 13 zentrieren. Dafür sitzen die Abstandshalter 29 mit ihrer Außenkontur innenseitig in der Druckverteilkammer 13 ein und stützen sich so gegen die Innenwand ab. Die Abstandshalter 29 können dafür fest auf dem stabförmigen oder zylinderförmigen Prallkörper 20 aufsitzen. Im Ergebnis ergeben sich bei einem Hindurchtreten des Wassers durch die Vielzahl der Bohrungen 18 gleichmäßige Wasserstrahlen, sodass die Bearbeitung der textilen Ware über der gesamten Breite der Ware gleichmäßig erfolgen kann. Auch wird der Vorteil erreicht, dass bei einer Demontage eines der Verschlusselemente 23 der Prallkörper 20 beispielsweise zu Reinigungszwecken aus der Druckverteilkammer 13 entnommen werden kann.
Der Durchmesser der Druckkammer 1 1 beträgt gemäß dem Ausführungsbeispiel 80mm, und der Durchmesser der Druckverteilkammer 13 beträgt 35mm. Die Kammern 1 1 und 13 weisen dabei über der gesamten Länge des Düsenbalken 1 hinweg einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf. Der Abstand der Mittelachsen der beiden Druckkammern 1 1 und 13 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 92mm. Dadurch ergibt sich eine ideale Länge der Durchflussbohrungen 14 zur möglichst homogenen, über der Erstreckung des Düsenbalkens 1 gleichmäßigen Einströmung des unter Druck stehenden Wassers in die Druckverteilkammer 13. Durch die Anordnung des Prallkörpers 20 zentrisch in der Druckverteilkammer 13 ergibt sich eine ebenfalls homogenisierte und vorzugsweise verwirbelungsarme Einströmung des unter Druck stehenden Wassers in den sich an die Druckverteilkammer 13 anschließenden Schlitz 19, sodass der Düsenstreifen 17 über seiner gesamten Länge im Wesentlichen gleichmäßig mit Wasser beaufschlagt wird.
Der Schlitz 19 weist eine geometrische Ausgestaltung auf, die durch eine größere Tiefe t des Schlitzes 19 gekennzeichnet ist. Die größere Tiefe t wird dadurch erreicht, dass der Abstand A des Düsenstreifens 17 zur Mittelachse M der Druckverteilkammer 13 einen Wert von 40mm bis 50mm aufweist, in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere 46,1 mm, was insbesondere erreicht wird durch einen Federvorsprung 27, der den Schlitz 19 verlängert und der in eine Vertiefung 30 hineinragt, die im Unterteil 16 eingebracht ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Damit ergibt sich eine Tiefe t des Schlitzes 19 von beispielsweise 28,6, ohne dass sich dadurch die gesamte Bauhöhe des Düsenbalkens 1 vergrößert. Die Breite des Schlitzes 19 beträgt beispielsweise etwa 10mm, und die Länge des Schlitzes 19 in Längsrichtung des Düsenbalkens 1 beträgt 3660mm. Über der Länge des Schlitzes 19 gleich verteilt sind die Bohrungen 18 im Düsenstreifen 17 angeordnet, sodass dass sich bei einer jeweils gleichen Anstromung der Bohrungen 18 ein gleichförmiger Wasservorhang über der Länge des Düsenbalkens 1 ergibt.
Im Unterteil 16 ist eine sich an die Anordnung des Düsenstreifens 17 anschließende Verengung 21 eingebracht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die sich an die Anordnung des Düsenstreifens 17 anschließende Verengung 21 ein Spaltmaß von 2,5mnn bis 3mnn, insbesondere von 2,8mnn aufweist.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das 5 vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver i o Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichen
1 Düsenbalken
10 Oberteil
1 1 Druckkammer
12 Öffnung
13 Druckverteilkammer
14 Durchflussbohrung
15 Zwischenwandung
16 Unterteil
17 Düsenstreifen
18 Bohrung
19 Schlitz
20 Prallkörper
21 Verengung
22 Verschlusselement
23 Verschlusselement
24 Schraube
25 Druckmessmittel
26 O-Ring
27 Federvorsprung
28 O-Ring
29 Abstandshalter
30 Vertiefung
A Abstand
M Mittelachse t Tiefe

Claims

Patentansprüche
1 . Düsenbalken (1 ) für die Bearbeitung von Fasern mit Wasserstrahlen, aufweisend ein sich länglich erstreckendes Oberteil (10), in dem eine länglich ausgebildete Druckkammer (1 1 ) eingebracht ist, wobei die Druckkammer (1 1 ) eine Endseite mit einer Öffnung (12) zur Einspeisung von Wasser und eine gegenüberliegende geschlossene Endseite aufweist, und wobei im Oberteil (10) eine Druckverteilkammer (13) eingebracht ist, die sich parallel zur Druckkammer (1 1 ) entlang einer Mittelachse (M) erstreckt und wobei über der Länge des Oberteils (10) verteilt mehrere Durchflussbohrungen (14) in der Zwischenwandung (15) zwischen der Druckkammer (1 1 ) und der Druckverteilkammer (13) eingebracht sind, durch die das Wasser von der Druckkammer (1 1 ) in die Druckverteilkammer (13) führbar ist, und aufweisend ein sich länglich erstreckendes Unterteil (16), das am Oberteil (10) flüssigkeitsdicht angeordnet ist, und wobei ein Düsenstreifen (17) mit Bohrungen (18) für den Wasseraustritt im oder am Unterteil (16) aufgenommen ist, und wobei im Oberteil ein Schlitz (19) eingebracht ist, der sich zwischen der Druckverteilkammer (13) und dem Düsenstreifen (17) zur Wasserbeaufschlagung des Düsenstreifens (17) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) des Düsenstreifens (17) zur Mittelachse (M) der Druckverteilkammer (13) einen Wert von 40mm bis 50mm aufweist.
2. Düsenbalken (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) des Düsenstreifens (17) zur Mittelachse (M) der Druckverteil kammer (13) einen Wert von 45mm bis 47mm aufweist.
3. Düsenbalken (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (1 1 ) einen Durchmesser von 80mm aufweist und dass die Druckverteilkammer (13) einen Durchmesser von 35mm aufweist.
4. Düsenbalken (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 5 gekennzeichnet, dass die von der Druckverteilkammer (13) abragende Tiefe (t) des Schlitzes (19) einen Wert von 27mm bis 30mm aufweist.
5. Düsenbalken (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch i o gekennzeichnet, dass der Schlitz (19) eine Breite von 8mm bis
12mm und/oder eine Breite von 10mm aufweist.
6. Düsenbalken (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (10) einen Federvorsprung (27)
15 aufweist, der in eine nutartige Vertiefung (30) im Unterteil (16) hineinragt und wobei der Schlitz (19) sich in den Federvorsprung (27) hinein erstreckt.
7. Düsenbalken (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch 20 gekennzeichnet, dass im Unterteil (16) eine sich an die Anordnung des Düsenstreifens (17) anschließende Verengung (21 ) eingebracht ist und/oder dass eine sich an die Anordnung des Düsenstreifens (17) anschließende Verengung (21 ) ein Spaltmaß von 2mm bis 3mm aufweist.
25
8. Düsenbalken (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Mittelachse der Druckkammer (1 1 ) und der Mittelachse (M) der Druckverteilkammer (13) einen Wert von 85mm bis 95mm und/oder einen Wert von
30 92mm aufweist.
9. Düsenbalken (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prallkörper (20) vorgesehen ist, der zentrisch in der Druckverteilkannnner (13) angeordnet ist, wobei der Prallkörper (20) eine längliche Zylinderform aufweist und einen Durchmesser von 20mm bis 25mm und/oder einen Durchmesser von 22,5mm aufweist.
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