WO2020120412A1 - Strahlsaugkasten und strahlsaugverfahren - Google Patents

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WO2020120412A1
WO2020120412A1 PCT/EP2019/084271 EP2019084271W WO2020120412A1 WO 2020120412 A1 WO2020120412 A1 WO 2020120412A1 EP 2019084271 W EP2019084271 W EP 2019084271W WO 2020120412 A1 WO2020120412 A1 WO 2020120412A1
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WO
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jet
suction
suction box
box
nozzle
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/084271
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Richter
Original Assignee
Autefa Solutions Germany Gmbh
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Publication date
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Priority to US17/413,380 priority patent/US11767624B2/en
Publication of WO2020120412A1 publication Critical patent/WO2020120412A1/de

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    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B15/00—Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours
    • D06B15/04—Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by suction
    • D06B15/043—Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by suction by means of a perforated drum

Definitions

  • the invention relates to a jet suction box for a suction device for a device
  • Water jet consolidation device is provided with which a fiber material web in the form of a nonwoven fleece with incident water jets is consolidated. With the jet suction box, the water jets emitted by several injectors of the water jet consolidation device at high pressure after penetrating the
  • the hollow jet suction box has several slot-like jacket openings leading to its box interior on its box jacket.
  • Jet suction box is suppressed, and air is drawn in from the environment into the hollow box interior through the jacket openings in addition to the jacket jets.
  • WO 01/79598 A2 shows a jet suction box of a suction device with a suction nozzle, the sucking opening of which has a constant opening width.
  • Jet suction box and the jet suction process as well as the suction device and the device for water jet consolidation equipped with it have various advantages.
  • the claimed jet suction box can be an independent component of a suction device and thus one
  • the jet suction box can be used on existing
  • Suction devices can be retrofitted or converted.
  • Suction device can be implemented.
  • the claimed jet suction box points to his
  • Box jacket at least one suction nozzle with a
  • the infant opening can in particular have a conical widening cross section.
  • the baby opening opens
  • the sucking opening has an opening-side opening width that is larger than the inlet-side opening width.
  • Nozzle outlet side can be kept low. Compared to a suction nozzle with a constant or narrow nozzle width, the is Pressure loss is much lower. The positive effect of the jet suction technology claimed has a greater impact, the greater the flow velocity
  • the nozzle outlet is and the greater the suction speed of the air / liquid mixture from the hollow
  • the one or more suction nozzles can be arranged in a suitable manner on the jet suction box. You can along the suction box axis and also across
  • the number and arrangement of the suction nozzles can be related to the number and arrangement of injectors or nozzle strips
  • Water jet consolidation device can be adjusted.
  • the suction nozzles can each be in one of these injectors
  • the fiber material web through which it flows is thus moistened as little as possible.
  • the subsequent drying effort can be lower for the fiber material web, which also reduces the resource consumption and the
  • the jet suction box can have several suction nozzles distributed in the circumferential direction on its box casing
  • Box jacket can be integrated. As an alternative or in addition, they can be designed as a nozzle attachment and arranged over a jacket opening of the box jacket. The nozzle attachment can protrude outwards from the box jacket. He can get close to one
  • the nozzle attachment on the box jacket can protrude inwards into the box interior.
  • Training with the nozzle attachment has several advantages.
  • the intake of false air can be reduced or avoided. Due to the one or more nozzle attachments protruding locally from the jet suction box, one can
  • liquid-permeable funds are created, which the space required for the storage of a
  • drum-like funding can correspond.
  • the box casing projecting inwardly into the box interior allows for maximum expansion of the suction box and a maximum interior volume, which is advantageous for optimizing the suction effect and the suction power.
  • the claimed jet suction box can have any suitable shape. It can also be adapted to the said funding.
  • the jet suction box can have a cubic or cuboid shape
  • the conveying means e.g. can be designed as a straight section of a conveyor belt.
  • Jet suction box designed as a straight jet suction pipe. This can be done with an outside prismatic jacket a flattening in the area of one or more
  • the jacket can be cylindrical on the inside. Due to the flattening, a nozzle attachment can be arranged on the jet suction pipe in a particularly favorable manner.
  • the liquid-permeable conveying means can e.g. designed as a rotatingly driven conveyor drum and arranged coaxially to the stationary jet suction pipe.
  • Jet suction pipe can also be used for storage areas
  • a plurality of support struts are arranged in the one or more slot-like jacket openings. These can be slanted
  • the jacket opening adjoins its end on the outlet side.
  • the jacket opening width can be equal to or larger than that on the outlet side
  • the width of the breast opening can be adjustable. As a result, it can respond to different application requirements, in particular also to varying operating modes
  • Water jet consolidation device can be adjusted.
  • Breast openings can be set to be the same or different if necessary.
  • Suction nozzle in particular the nozzle attachment, can have movable side walls and one relative to each other
  • the prismatic outer contour and the one or more flats are for a suction nozzle adjustment particularly advantageous.
  • the suction device equipped with the claimed jet suction box is particularly efficient and
  • the associated vacuum generator can be relatively weak in the aforementioned manner and therefore
  • the water can be resource and cost-effective. With a recovery, the water can be separated from the sucked-in water / air mixture in a particularly advantageous manner and, if necessary, the device for
  • Water jet consolidation can be fed again.
  • the water used in the shot peening process can be fed again.
  • Water discharge via the fiber material web can be kept low.
  • the claimed device for water jet consolidation can be a suction device and in particular one
  • the liquid jets emitted to the fiber material web under high pressure and penetrating it can consist of water or any other suitable liquid. All types of consolidation devices are therefore included under a water jet consolidation device
  • Figure 1 a schematic view of a
  • Figure 2 is a perspective arrangement of a
  • Jet suction box with a surrounding rotating conveyor drum
  • FIG. 6 a cross section through the jet suction pipe and the conveyor drum from FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 7 a broken-off, enlarged and sectioned detailed representation of the
  • Jet suction pipe with two suction nozzles Jet suction pipe with two suction nozzles
  • Figure 8 a broken and enlarged
  • the invention relates to a jet suction box (14) and a method for jet suction of high pressure liquid jets of a device (1) for
  • the invention also relates to a suction device (6) with such a jet suction box (14).
  • the invention further comprises a device (1) for water jet consolidation with such a device
  • Jet suction box (14) and a suction device (6) The invention also includes
  • Figure 1 shows a system with three devices (1) for the water jet consolidation of a fibrous material web (2).
  • the fiber material web (2) consists of textile fibers, in particular synthetic fibers. It is e.g. designed as a nonwoven fleece. It is from a not shown
  • Generating device e.g. a card, a spunbond or spun bond tower, an air layer or the like. on one
  • the transport means (5) can have an endlessly circulating and radiolucent transport belt.
  • the fiber material web (2) can do the three
  • the three devices (1) can be used with each other
  • injectors (3) are of the same design. They each have one or more injectors (3). The preferred several
  • Injectors (3) are distributed and one behind the other in the conveying direction of the fiber material web (2)
  • the fiber material web (2) is coated with thin high-pressure liquid jets (4), in particular water jets, arranged in a row or in a matrix, solidified, which are emitted from the injectors (3) against the fiber material web (2) and the latter
  • the respective injector (3) can e.g. be designed as a nozzle bar which is transverse to
  • the emitted liquid jets (4) are picked up, sucked in and extracted with a suction device (6)
  • the suction device (6) according to Figures 1, 2 and 6 has a jet suction box (14) and
  • Conveying means (11) support the fiber material web (2) against the impinging liquid jets (4).
  • the jet suction box (14) sucks the
  • the jet suction box (14) is in the emission direction shown in FIGS. 1 and 6
  • Liquid jets (4) are arranged below the conveying means (11).
  • the jet suction box (14) is arranged relatively stationary with respect to the moving conveying means (11).
  • Jet suction box (14) as a long and straight one
  • Jet suction pipe (15) formed.
  • another training e.g. in cuboid box shape, possible.
  • Jet suction box (14) or the jet suction pipe (15) is arranged relatively stationary.
  • the conveyor drum (12) is arranged concentrically to the central axis (16) of the jet suction pipe (15) and rotates about this axis (16).
  • the conveyor drum (12) can be driven to rotate in any suitable manner.
  • a drive (13) is provided, of which e.g. a ring gear
  • the conveying means (11) is designed to be fluid-permeable. It leaves the liquid jets (4) and also air
  • the funding (11) can e.g. have a perforated or perforated conveying element.
  • the drum jacket is liquid-permeable.
  • the conveying means (11) can be used in a different way, e.g. be designed as a rotating belt conveyor. This can also be fluid permeable and can e.g. have a perforated or perforated conveyor belt.
  • the conveyor drum (12) has a perforated, in particular perforated,
  • Liquid jets (4) can reach the jet suction box (14) or jet suction pipe (15).
  • a negative pressure can be generated in the jet suction pipe (15), through which the emitted liquid jets (4) can be sucked efficiently and specifically into the hollow box interior (17).
  • the jet suction pipe (15) is closed at one end and has a suction opening (43) at the other end through which the aspirated liquid / air mixture can leave the interior of the box (17) again.
  • the fiber material web (2) wraps around the conveyor drum (12) over a large part of its circumference.
  • the fibrous material web (2) can be conveyed by the drum rotation and also passed on to the next following conveying drum (12) and after passing through the last one
  • the fiber material web (2) can rest directly on the drum jacket.
  • a moving conveyor belt can be arranged in between.
  • An injector (3) the emitter of which is emitted, is arranged under the transport means (5) and at the transfer point of the fibrous material web (2) to the first suction device (6)
  • Figure 1 shows this arrangement.
  • FIGS 2, 3 and 4 show schematically further components of the suction device (6).
  • the conveyor drum (12) is rotatably mounted on the jet suction pipe (15).
  • the jet suction pipe (15) can be found at the front ends
  • An intermediate space (22) can be formed between the jet suction pipe (15) and the conveyor drum (12).
  • Drum storage can correspond.
  • Figure 6 shows this arrangement. At the closed forehead that shows
  • the suction device (6) has a vacuum generator (7) with which the liquid / air mixture is sucked out of the jet suction pipe (15) through the opening (43) and through a subsequent line.
  • Suction device (6) can also have a recovery (8) with which the liquid is separated from the air and via a return (9) and possibly a
  • Injectors (3) can be supplied.
  • the air can be discharged through an outlet (10).
  • Vacuum generator (7) and the recovery (8) are only indicated schematically in Figure 2. They can be designed and arranged in any suitable manner.
  • the recovery (8) can e.g. be designed as a cyclone.
  • FIG. 3 to 8 illustrate the formation of the
  • the hollow jet suction pipe (15) has a box casing (18) or pipe casing which is cylindrical in cross section on the inside and one on the outside
  • the jet suction pipe (14) has at least one suction nozzle (23) with a slot-like sucking opening (25) on its box casing (18).
  • the width of the sucking opening (25) increases towards the interior of the box (17).
  • the nursing opening (25) can have a conical cross section, such as e.g. is shown in Figures 6 to 8.
  • a step-like cross-sectional expansion is also
  • Sucking opening (25) extend along the axis (16) or suction box axis. They also preferably extend over the entire width of the fiber material web (2).
  • the number and arrangement of the suction nozzles (23) can depend on the number and arrangement of the one or more injectors (3). In the exemplary embodiment shown, three injectors, for example, are arranged in a curve around the conveyor drum (12) and the jet suction pipe (15) in a device (1) for water jet consolidation according to FIG.
  • Liquid jets (4) can be concentric to the axis (16).
  • the suction nozzles (23) are arranged in a corresponding distribution on the box casing (18) of the jet suction pipe (15). With their sucking opening (25), they point to the respectively assigned injector (3) and lie opposite it in the emission direction.
  • the emission direction and the vertical axis of the sucking opening (25) are aligned radially to the axis (16).
  • the three suction nozzles (23), which are distributed on the casing (18) in the circumferential direction, are each arranged as a nozzle attachment (24).
  • the nozzle attachment (24) protrudes radially outward from the box casing (18) and, as shown in FIGS. 1 and 6, extends close to the conveying means (11), in particular to the conveying drum (12).
  • the preferably slot-like jacket opening (20) extends along the axis (16) in the box jacket (18). It extends across the width of the material web and ends before
  • a plurality of support struts (21) are each arranged in the slot-like jacket openings (20).
  • the arrangement can have an oblique orientation and can be designed like a framework.
  • the nozzle attachments (24) have axially directed side walls (28) which are laterally spaced apart and between which the baby opening (25) is arranged.
  • the sucking opening (25) opens on the inlet side (26) or on the outside of the nozzle attachment (24) and close to
  • the or the nozzle attachments (24) are each on the
  • the front ends are sealed by means of closures (40). Axial support of the side walls (28) can also take place here.
  • the side walls (28) can be in one piece or in several parts. In the exemplary embodiments shown, they are segmented, the respective ones
  • the infant opening (25) preferably has the one shown
  • the width of the sucking opening (25) is smaller on the inlet side (26) than on the
  • the width of the jacket opening (20) in the box jacket (18) can be equal to or larger than that
  • the side walls (28) of the nozzle attachments (24) can each have an inclined inner wall (29) to form said change in width.
  • the wall slope can be mirror-symmetrical with respect to the radial direction
  • the increase in the suction opening width can be constant in the embodiments shown.
  • the angle of inclination OC between the inclined wall (29) and the radial direction can e.g. are between 8 ° and 15 °. A range between 10 ° and 13 ° is preferred. Figure 8 illustrates this fact.
  • the width of the sucking opening (25) can be adjustable. If necessary, the inclination angle OC can alternatively or additionally be changed and adjusted in an embodiment that is not shown.
  • the suction nozzle (23), in particular the nozzle attachment (24), has side walls (28) which are movable relative to one another and one
  • the adjustment device (34) can be any adjustment device (34). Adjustment to.
  • the adjustment device (34) can be any adjustment device (34).
  • the side walls (28) each have a stepped outer wall (30). This can have a laterally projecting base (33) at the lower end facing the axis (16). Furthermore, the side walls (28) on the inlet side (26) or on the outside of the nozzle attachment (24) can each have a convexly curved or beveled roof wall (31). In this way, together with the conveying means (11, 12), a seal against the intermediate space (22) can be brought about.
  • the side walls (28) can each have a flat bottom wall (32) on the outlet side (27).
  • the bottom wall (32) can rest on a bevel (19) of the box casing (18) and slide transversely to said radial direction during adjustment.
  • a seal (39) can be arranged between the bottom wall (32) and the bevel (19).
  • the nozzle holder (38) holds the nozzle attachment (24) and its side walls (28) firmly on the box casing (18) and at the same time enables the side walls (28) to be adjusted transversely to change the suction opening width.
  • the nozzle holders (38) are e.g. each designed as a clamping claw, which on
  • Box casing (18) is fastened by screws or in some other way and which overlaps the respective base (33) with a claw arm and is fixed against the box casing (18) or the flattened portion (19).
  • the nozzle holder (38) can extend over the entire length or part of the length of the nozzle attachments (24). In the exemplary embodiments shown, there are a plurality of shorter nozzle holders (38) which are distributed along the box casing (18).
  • the clamping means (35) for adjusting the width of the sucking opening (25) acts between the opposite side walls (28) of the respective nozzle attachments (24).
  • the tensioning means has, for example, axial tensioning bars (36), each of which abuts the outer wall (30) and is supported on the base (33).
  • the clamping bar (36) arranged on the respective side walls (28) can be formed in one piece and can extend over the entire length of the respective nozzle attachment (24). Alternatively, it can be segmented.
  • the tensioning means (35) also has a plurality of tensioning pins (37) which extend transversely through the side walls (28) and which are adjustably fastened to the tensioning strips (36).
  • the suction opening width can be changed by adjusting, in particular twisting, the dowel pins (37).
  • the dowel pins (37) can e.g. as screw pins
  • the dowel pins (37) pass through the side walls (28), a tensioning sleeve being drawn onto the respective dowel pin (37) in the region of the feeding opening (25) according to FIG. 8, each of which is received in a blind hole in the inner walls (29) and with a spring is axially supported.
  • the dowel pins (37) are screwed together, the dowel bars (36) are moved towards or removed from one another while taking their respective side wall (28), the dowel sleeve with the springs exerting a central counterforce on the
  • Drying device with a crushing unit and / or a drying oven. This can be further

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strahlsaugverfahren und einen Strahlsaugkasten (14) für eine Absaugvorrichtung (6) einer Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung einer Fasermaterialbahn (2). Der hohle Strahlsaugkasten (14) saugt die von der Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung emittierten und aus der Fasermaterialbahn (2) wieder austretenden Flüssigkeitsstrahlen (4) an, wobei an seinem Kastenmantel (18) mindestens eine zu seinem Kasteninnenraum (17) führende schlitzartige Mantelöffnung (20) angeordnet ist. Der Strahlsaugkasten (14) weist an seinem Kastenmantel (18) mindestens einen über der Mantelöffnung (20) angeordneten Düsenaufsatz (24) mit einer schlitzartigen Saugöffnung (25) auf, deren Weite sich zum Kasteninnenraum (17) und zu der Mantelöffnung (20) hin stetig vergrößert, wobei die Weite der Mantelöffnung (20) gleich oder größer als die auslassseitige Weite der Saugöffnung (25) ist.

Description

BESCHREIBUNG
Strahlsaugkasten und Strahlsaugverfahren
Die Erfindung betrifft einen Strahlsaugkasten für eine Absaugvorrichtung einer Einrichtung zur
Wasserstrahlverfestigung von Fasermaterialbahnen und ein Strahlsaugverfahren mit den Merkmalen in den
selbstständigen Ansprüchen.
Aus der US 5,718,022 A ist ein Strahlsaugkasten einer Absaugvorrichtung bekannt, die für eine
Wasserstrahlverfestigungseinrichtung vorgesehen ist, mit der eine Fasermaterialbahn in Form eines Nonwoven-Vlieses mit auftreffenden Wasserstrahlen, verfestigt wird. Mit dem Strahlsaugkasten werden die von mehreren Injektoren der Wasserstrahlverfestigungseinrichtung mit hohem Druck emittierten Wasserstrahlen nach Durchdringen der
Materialbahn eingesaugt. Der hohle Strahlsaugkasten weist an seinem Kastenmantel mehrere zu seinem Kasteninnenraum führende schlitzartige Mantelöffnungen auf. Der
Strahlsaugkasten steht unter Unterdrück, wobei durch die Mantelöffnungen außer den Mantelstrahlen auch Luft aus der Umgebung in den hohlen Kasteninnenraum eingesaugt wird.
Die WO 01/79598 A2 zeigt einen Strahlsaugkasten einer Absaugvorrichtung mit einer Saugdüse, deren Säugöffnung eine konstante Öffnungsweite hat.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Strahlsaugtechnik aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Ansprüchen. Die beanspruchte Strahlsaugtechnik, d.h. der
Strahlsaugkasten und das Strahlsaugverfahren sowie die Absaugvorrichtung und die damit ausgerüstete Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung haben verschiedene Vorteile.
Die Strahlsaugtechnik benötigt wenig Energie- und
Bauaufwand. Sie spart Ressourcen, ist effizient und hat eine geringe Geräuschemission. Durch den geringen Bau- und Energieaufwand ist die beanspruchte Strahlsaugtechnik wirtschaftlicher als der Stand der Technik. Schließlich werden auch bessere und konstantere
Verfestigungsergebnisse bei der Verfestigung einer
Fasermaterialbahn mit Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere Hochdruck-Wasserstrahlen, erreicht.
Der beanspruchte Strahlsaugkasten kann eine eigenständige Komponente einer Absaugeinrichtung und einer damit
ausgerüsteten Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung sein. Der Strahlsaugkasten kann an bestehenden
Absaugeinrichtungen nachgerüstet oder umgerüstet werden.
Er kann auch als Erstausstattung in eine neue
Absaugeinrichtung implementiert werden.
Der beanspruchte Strahlsaugkasten weist an seinem
Kastenmantel mindestens eine Saugdüse mit einer
schlitzartigen Säugöffnung auf, deren Weite sich zum
Kasteninnenraum hin bevorzugt stetig vergrößert. Die Säugöffnung kann insbesondere einen konischen erweiternden Querschnitt aufweisen. Die Säugöffnung mündet
auslassseitig an der Mantelöffnung. Die Säugöffnung hat eine auslassseitige Öffnungsweite, die größer als die einlassseitige Öffnungsweite ist.
Durch die Vergrößerung der Düsenweite in Strahlrichtung bzw. Einsaugrichtung kann der Druckverlust an der
Düsenauslassseite gering gehalten werden. Gegenüber einer Saugdüse mit konstanter oder verengter Düsenweite ist der Druckverlust wesentlich geringer. Der positive Effekt der beanspruchten Strahlsaugtechnik wirkt sich umso stärker aus, je größer die Strömungsgeschwindigkeit am
Düsenauslass ist und je größer die Absauggeschwindigkeit des Luft-/Flüssigkeitsgemisches aus dem hohlen
Kasteninnenraum ist.
Dank des geringen Druckverlustes genügen ein moderater Unterdrück im Kasteninnenraum und ein niedrig
dimensionierter Unterdruckerzeuger zur Erzielung eines gewünschten Unterdrucks an der Einlassseite der Saugdüse und einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit an der Saugdüse und an einer Absaugöffnung des Strahlsaugkastens. Ein solcher Unterdrück kann z.B. bei 15.000 Pa liegen und eine Strömungsgeschwindigkeit kann z.B. 25 m/s betragen.
Die ein oder mehreren Saugdüsen können am Strahlsaugkasten in geeigneter Weise angeordnet werden. Sie können sich längs der Saugkastenachse und außerdem quer zur
Fasermaterialbahn erstrecken. Die Zahl und Anordnung der Saugdüsen kann an die Zahl und Anordnung von Injektoren bzw. Düsenleisten einer
Wasserstrahlverfestigungseinrichtung angepasst werden. Die Saugdüsen können jeweils einem dieser Injektoren in
Emissionsrichtung emittierten Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere Wasserstrahlen, gegenüberliegen. Die
emittierte Flüssigkeit und die vom Strahl mitgerissene Umgebungsluft können in der beanspruchten schlitzartigen und in der weiter vergrößerten Säugöffnung besonders gut und wirksam aufgenommen und abgeführt werden. Die
durchströmte Fasermaterialbahn wird dadurch möglichst wenig angefeuchtet. Der nachfolgende Trocknungsaufwand kann für die Fasermaterialbahn geringer sein, wodurch ebenfalls der Ressourcenverbrauch gemindert und die
Effizienz bzw. Wirtschaftlichkeit gesteigert wird. Der Strahlsaugkasten kann an seinem Kastenmantel mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Saugdüsen
aufweisen. Diese können in einen entsprechend dicken
Kastenmantel integriert werden. Sie können alternativ oder zusätzlich als Düsenaufsatz ausgebildet und über einer Mantelöffnung des Kastenmantels angeordnet sein. Der Düsenaufsatz kann dabei vom Kastenmantel nach außen wegragen. Er kann bis nahe an ein
flüssigkeitsdurchlässiges, insbesondere perforiertes, Fördermittel für die Fasermaterialbahn ragen. Alternativ oder zusätzlich kann der Düsenaufsatz am Kastenmantel nach innen in den Kasteninnenraum ragen.
Die Ausbildung mit dem Düsenaufsatz hat mehrere Vorteile. Das Ansaugen von Falschluft kann reduziert oder vermieden werden. Durch die lokal vom Strahlsaugkasten nach außen wegragenden ein oder mehreren Düsenaufsätze kann ein
Zwischenraum zwischen dem Kastenmantel und dem
flüssigkeitsdurchlässigen Fördermittel geschaffen werden, welcher dem Platzbedarf für die Lagerung eines
trommelartigen Fördermittels entsprechen kann. Vom
Kastenmantel nach innen in den Kasteninnenraum ragende Düsenaufsätze ermöglichen eine maximale Ausdehnung des Saugkastens und ein maximales Innenraumvolumen, was für die Optimierung der Saugwirkung und der Saugleistung von Vorteil ist.
Der beanspruchte Strahlsaugkasten kann eine beliebige geeignete Formgebung haben. Er kann auch an das besagte Fördermittel angepasst sein. In einer Ausführungsform kann der Strahlsaugkasten eine kubische oder quaderartige Form haben, wobei das Fördermittel z.B. als gerader Abschnitt eines Förderbands ausgebildet sein kann.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der
Strahlsaugkasten als gerades Strahlsaugrohr ausgebildet. Dieses kann einen außenseitig prismatischen Mantel mit einer Abflachung im Bereich der ein oder mehreren
Mantelöffnungen aufweisen. Der Mantel kann innenseitig zylindrisch ausgebildet sein. Durch die Abflachung kann ein Düsenaufsatz besonders günstig am Strahlsaugrohr angeordnet werden. Bei einem Strahlsaugrohr kann das flüssigkeitsdurchlässige Fördermittel z.B. als rotierend angetriebene Fördertrommel ausgebildet und koaxial zum stationären Strahlsaugrohr angeordnet sein. Das
Strahlsaugrohr kann auch Lagerflächen für die
Fördertrommel aufweisen.
Für die mechanische Stabilität des Strahlsaugkastens, insbesondere Strahlsaugrohrs, ist es günstig, wenn in den ein oder mehreren schlitzartigen Mantelöffnungen mehrere Stützstreben angeordnet sind. Diese können schräg
zueinander ausgerichtet und fachwerkartig angeordnet sein. Die Mantelöffnung schließt bei einem Düsenaufsatz an dessen auslassseitiges Ende an. Die Mantelöffnungsweite kann gleich oder größer als die auslassseitige
Saugöffnungsweite sein.
Die Säugöffnung kann in ihrer Weite verstellbar sein. Sie kann dadurch an unterschiedliche Einsatzerfordernisse, insbesondere auch an variierende Betriebsmodi der
Wasserstrahlverfestigungseinrichtung, angepasst werden.
Bei mehreren über den Transportweg der Fasermaterialbahn verteilt angeordneten Saugdüsen kann die Weite ihrer
Säugöffnungen untereinander gleich oder bedarfsweise unterschiedlich eingestellt werden.
Für eine solche Weitenverstellung ist eine Ausbildung der Saugdüse als Düsenaufsatz besonders vorteilhaft. Die
Saugdüse, insbesondere der Düsenaufsatz, kann relativ zueinander bewegliche Seitenwände und eine
Verstelleinrichtung für deren gegenseitige Verstellung aufweisen. Bei einem Strahlsaugrohr sind der prismatische Außenumriss und die ein oder mehreren Abflachungen für eine Saugdüsenverstellung besonders vorteilhaft.
Die mit dem beanspruchten Strahlsaugkasten ausgerüstete Absaugvorrichtung ist besonders effizient und
wirtschaftlich. Der zugehörige Unterdruckerzeuger kann in der vorerwähnten Weise relativ schwach und damit
ressourcen- und kostengünstig ausgebildet sein. Mit einer Rückgewinnung kann aus dem angesaugten Wasser/Luft-Gemisch das Wasser in besonders vorteilhafter Weise abgeschieden und bedarfsweise der Einrichtung zur
Wasserstrahlverfestigung wieder zugeführt werden. Das im Strahlverfestigungsprozess eingesetzte Wasser kann
effektiv genutzt und in einem hohen Grad zurückgewonnen werden. Ein Wasseraustrag über die Fasermaterialbahn kann gering gehalten werden.
Die beanspruchte Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung kann eine Absaugvorrichtung und insbesondere einen
Strahlsaugkasten der beanspruchten Art beinhalten. Die zur Fasermaterialbahn unter hohem Druck emittierten und diese durchdingenden Flüssigkeitsstrahlen können aus Wasser oder einer beliebigen anderen geeigneten Flüssigkeit bestehen. Unter einer Wasserstrahlverfestigungseinrichtung werden daher alle Arten von Verfestigungseinrichtungen mit
Einsatz solcher Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen aus beliebigen Flüssigkeiten verstanden.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1 : eine schematische Ansicht einer
Wasserstrahlverfestigungseinrichtung mit einer Absaugvorrichtung und einem
Strahlsaugkasten sowie einer
Fasermaterialbahn,
Figur 2 : eine perspektivische Anordnung eines als
Strahlsaugrohr ausgebildeten
Strahlsaugkastens mit einer umgebenden rotierenden Fördertrommel,
Figur 3 und 4 : perspektivische Ansichten des
Strahlsaugrohrs mit drei axial
ausgerichteten Saugdüsen gemäß Figur 1, Figur 5 : eine abgebrochene und vergrößerte
Detaildarstellung des vorderen
Saugrohrbereichs von Figur 4,
Figur 6 : einen Querschnitt durch das Strahlsaugrohr und die Fördertrommel von Figur 1 und 2,
Figur 7 : eine abgebrochene und vergrößerte sowie geschnittene Detaildarstellung des
Strahlsaugrohrs mit zwei als Düsenaufsatz ausgebildeten Saugdüsen und
Figur 8 : eine abgebrochene und vergrößerte
Frontansicht eines Düsenaufsatzes in einer geschnittenen Darstellung. Die Erfindung betrifft einen Strahlsaugkasten (14) und ein Verfahren zum Strahlsaugen von Hochdruck- Flüssigkeitsstrahlen einer Einrichtung (1) zur
Wasserstrahlverfestigung. Die Erfindung betrifft auch eine Absaugvorrichtung (6) mit einem solchen Strahlsaugkasten (14) . Ferner umfasst die Erfindung eine Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung mit einem solchen
Strahlsaugkasten (14) und einer Absaugvorrichtung (6) . Zur Erfindung gehören außerdem ein
Wasserstrahlverfestigungsverfahren und ein
Absaugverfahren .
Figur 1 zeigt eine Anlage mit drei Einrichtungen (1) zur Wasserstrahlverfestigung einer Fasermaterialbahn (2). Die Fasermaterialbahn (2) besteht aus textilen Fasern, insbesondere Kunstfasern. Sie ist z.B. als Nonwoven-Vlies ausgebildet. Sie wird von einer nicht dargestellten
Erzeugervorrichtung, z.B. einer Karde, einem Spinnvlies oder Spunbondturm, einer Airlay oder dgl . auf einem
Transportmittel (5) zugeführt. Dabei können bedarfsweise weitere Maschinen, z.B. eine Vliesleger,
zwischengeschaltet sein. Das Transportmittel (5) kann ein endlos umlaufendes und strahldurchlässiges Transportband aufweisen. Die Fasermaterialbahn (2) kann die drei
Einrichtungen (1) zur Wasserstrahlverfestigung
nacheinander durchlaufen.
Die drei Einrichtungen (1) können untereinander
gleichartig ausgebildet sein. Sie weisen jeweils ein oder mehrere Injektoren (3) auf. Die bevorzugt mehreren
Injektoren (3) sind verteilt und in Förderrichtung der Fasermaterialbahn (2) hintereinander entlang des
Förderwegs angeordnet .
Die Fasermaterialbahn (2) wird mit dünnen und in Reihe oder in einer Matrix angeordneten Hochdruck- Flüssigkeitsstrahlen (4), insbesondere Wasserstrahlen, verfestigt, die aus den Injektoren (3) jeweils gegen die Fasermaterialbahn (2) emittiert werden und diese
durchdringen. Der jeweilige Injektor (3) kann z.B. als Düsenbalken ausgebildet sein, der quer zur
Fasermaterialbahn (2) und zu deren Transportweg
ausgerichtet ist und die Fasermaterialbahn (2) in ihrer Breite zum größten Teil, vorzugsweise vollständig, übergreift .
Die emittierten Flüssigkeitsstrahlen (4) werden mit einer Absaugvorrichtung (6) aufgenommen, angesaugt und
abtransportiert. Die Absaugvorrichtung (6) weist gemäß Figur 1, 2 und 6 einen Strahlsaugkasten (14) und ein
Fördermittel (11) zum Transport der Fasermaterialbahn (2) im Bereich des oder der Injektoren (3) auf. Das
Fördermittel (11) stützt die Fasermaterialbahn (2) gegen die auftreffenden Flüssigkeitsstrahlen (4) ab.
Der Strahlsaugkasten (14) saugt die aus der
Fasermaterialbahn (2) wieder austretenden
Flüssigkeitsstrahlen (4) an. Außerdem kann Umgebungsluft angesaugt werden. Der Strahlsaugkasten (14) ist in der in Figur 1 und 6 gezeigten Emissionsrichtung der
Flüssigkeitsstrahlen (4) unterhalb des Fördermittels (11) angeordnet. Der Strahlsaugkasten (14) ist relativ ortsfest gegenüber dem bewegten Fördermittel (11) angeordnet.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der
Strahlsaugkasten (14) als langes und gerades
Strahlsaugrohr (15) ausgebildet. Alternativ ist eine andere Ausbildung, z.B. in quaderartiger Kastenform, möglich. Die nachfolgend zum Strahlsaugrohr (15)
beschriebenen Merkmale gelten entsprechend auch für andere Arten von Strahlsaugkästen (14) . Das Fördermittel (11) ist in den gezeigten
Ausführungsbeispielen als rotierend angetriebene
Fördertrommel (12) ausgebildet, in welcher der
Strahlsaugkasten (14) bzw. das Strahlsaugrohr (15) relativ ortsfest angeordnet ist. Die Fördertrommel (12) ist konzentrisch zur zentralen Achse (16) des Strahlsaugrohrs (15) angeordnet und rotiert um diese Achse (16) . Die
Fördertrommel (12) kann in beliebig geeigneter Weise rotierend angetrieben werden. Hierfür ist ein Antrieb (13) vorgesehen, von dem in Figur 2 z.B. ein Zahnkranz
dargestellt ist, der am einen Stirnende der Fördertrommel (12) angeordnet ist. Die anderen Teile des Antriebs (13), z.B. ein Motor mit Getriebe und Abtriebsritzel etc., sind nicht dargestellt.
Das Fördermittel (11) ist fluiddurchlässig ausgebildet. Es lässt die Flüssigkeitsstrahlen (4) und auch Luft
passieren. Das Fördermittel (11) kann hierfür z.B. ein gelochtes oder perforiertes Förderelement aufweisen. Bei der gezeigten Ausbildung als Fördertrommel (12) ist der Trommelmantel flüssigkeitsdurchlässig .
In einer anderen und nicht dargestellten Variante kann das Fördermittel (11) in anderer Weise, z.B. als umlaufender Bandförderer ausgebildet sein. Dieser kann ebenfalls fluiddurchlässig sein und kann z.B. ein gelochtes oder perforiertes Förderband aufweisen.
In den gezeigten Ausführungsformen weist die Fördertrommel (12) einen gelochten, insbesondere perforierten,
zylindrischen Mantel auf, durch dessen Öffnungen die
Flüssigkeitsstrahlen (4) zum Strahlsaugkasten (14) bzw. Strahlsaugrohr (15) gelangen können. Im Strahlsaugrohr (15) kann ein Unterdrück erzeugt werden, durch den die emittierten Flüssigkeitsstrahlen (4) effizient und gezielt in den hohlen Kasteninnenraum (17) gesaugt werden können. Das Strahlsaugrohr (15) ist an einem Stirnende geschlossen und weist am anderen Stirnende eine Absaugöffnung (43) auf, durch die das angesaugte Flüssigkeits/Luft-Gemisch den Kasteninnenraum (17) wieder verlassen kann.
Die Fasermaterialbahn (2) umschlingt die Fördertrommel (12) an einem großen Teil ihres Umfangs. Die
Fasermaterialbahn (2) kann durch die Trommelrotation gefördert und auch an die nächstfolgende Fördertrommel (12) übergeben sowie nach Durchlaufen der letzten
Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung wieder an ein Förderband oder ein anderes Mittel zum Abtransport
übergeben werden. Die Fasermaterialbahn (2) kann direkt auf dem Trommelmantel aufliegen. Alternativ kann ein bewegtes Förderband dazwischen angeordnet sein.
Unter dem Tranportmittel (5) und an der Übergabestelle der Fasermaterialbahn (2) an die erste Absaugvorrichtung (6) ist ein Injektor (3) angeordnet, dessen emittierte
Flüssigkeitsstrahlen (4) das Transportband durchdringen. Sie bewirken zusätzlich eine Mitnahme und eine Übergabe der Fasermaterialbahn (2) an die erste Fördertrommel (12) . Figur 1 zeigt diese Anordnung.
Figur 2, 3 und 4 zeigen schematisch weitere Komponenten der Absaugeinrichtung (6) . Die Fördertrommel (12) ist auf dem Strahlsaugrohr (15) drehbar gelagert. Hierfür kann das Strahlsaugrohr (15) an den stirnseitigen Enden
Lagerflächen (41) aufweisen, die in Figur 3 und 4
verdeutlicht sind. Zwischen dem Strahlsaugrohr (15) und der Fördertrommel (12) kann ein Zwischenraum (22)
bestehen, welcher dem radialen Platzbedarf der
Trommellagerung entsprechen kann. Figur 6 zeigt diese Anordnung. Am geschlossenen Stirnende weist das
Stahlsaugrohr (15) einen Stützzapfen und am anderen offenen (43) stirnseitigen Ende einen Rohrflansch (42) für die ortsfeste Montage auf. Die Absaugvorrichtung (6) weist einen Unterdruckerzeuger (7) auf, mit dem das Flüssigkeits/Luftgemisch aus dem Strahlsaugrohr (15) durch die Öffnung (43) und durch eine anschließende Leitung abgesaugt wird. Die
Absaugvorrichtung (6) kann ferner eine Rückgewinnung (8) aufweisen, mit der die Flüssigkeit von der Luft getrennt wird und über eine Rückführung (9) sowie ggf. eine
Reinigungsvorrichtung wieder den ein oder mehreren
Injektoren (3) zugeführt werden kann. Die Luft kann über einen Auslass (10) abgegeben werden. Der
Unterdruckerzeuger (7) und die Rückgewinnung (8) sind in Figur 2 nur schematisch angedeutet. Sie können in beliebig geeigneter Weise ausgebildet und angeordnet sein. Die Rückgewinnung (8) kann z.B. als Zyklon ausgestaltet sein.
Figur 3 bis 8 verdeutlichen die Ausbildung des
Strahlsaugkastens (14) bzw. des Strahlsaugrohrs (15) . Das hohle Strahlsaugrohr (15) weist einen Kastenmantel (18) bzw. Rohrmantel auf, der im Querschnitt innenseitig zylindrisch ausgebildet ist und außenseitig eine
prismatische Form mit mehreren Abflachungen (19) aufweist. Figur 7 und 8 verdeutlicht diese Ausbildung.
Das Strahlsaugrohr (14) weist an seinem Kastenmantel (18) mindestens eine Saugdüse (23) mit einer schlitzartigen Säugöffnung (25) auf. Die Weite der Säugöffnung (25) vergrößert sich zum Kasteninnenraum (17) hin. Die
Säugöffnung (25) kann dabei einen konischen Querschnitt aufweisen, wie er z.B. in Figur 6 bis 8 gezeigt ist. Eine stufenartige Querschnittserweiterung ist ebenfalls
möglich. Die Saugdüse (23) und ihre schlitzartige
Säugöffnung (25) erstrecken sich längs der Achse (16) bzw. Saugkastenachse. Sie erstrecken sich ferner bevorzugt über die gesamte Breite der Fasermaterialbahn (2) . Die Zahl und Anordnung der Saugdüsen (23) kann sich nach der Zahl und Anordnung der ein oder mehreren Injektoren (3) richten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind bei einer Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung gemäß Figur 1 z.B. drei Injektoren im Bogen um die Fördertrommel (12) und das Strahlsaugrohr (15) angeordnet. Die
Bogenanordnung und die Emissionsrichtung der
Flüssigkeitsstrahlen (4) können konzentrisch zur Achse (16) sein.
Die Saugdüsen (23) sind in entsprechender Verteilung am Kastenmantel (18) des Strahlsaugrohrs (15) angeordnet. Sie weisen mit ihrer Säugöffnung (25) zum jeweils zugeordneten Injektor (3) hin und liegen diesem in Emissionsrichtung gegenüber. Der von dem jeweiligen Injektor (3) emittierte Flüssigkeitsstrahl (4) gelangt nach Durchdringen der Fasermaterialbahn (2) und des Fördermittels (11,12) direkt in die Säugöffnung (25) . In Figur 6 ist dieser Sachverhalt mit Pfeilen dargestellt.
Die Emissionsrichtung und die Hochachse der Säugöffnung (25) sind radial zur Achse (16) ausgerichtet. Das
Eindringen der jeweiligen Flüssigkeitsstrahlen (4) in die Säugöffnung (25) wird durch den Unterdrück im
Kasteninnenraum (17) und die Ansaugwirkung unterstützt. Außerdem wird von außen Luft durch die Säugöffnung (25) eingesaugt und mit den Flüssigkeitsstrahlen (4)
mitgerissen .
In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die drei in Umfangsrichtung verteilt am Kastenmantel (18) angeordneten Saugdüsen (23) jeweils als ein Düsenaufsatz (24)
ausgebildet, der über einer axialen Mantelöffnung (20) im Kastenmantel (18) angeordnet ist. Der Düsenaufsatz (24) ragt jeweils in radialer Richtung vom Kastenmantel (18) nach außen weg und reicht gemäß Figur 1 und 6 bis dicht an das Fördermittel (11), insbesondere an die Fördertrommel (12) . Die dichte Annäherung oder ggf. auch Anlage des Düsenaufsatzes (24) am Fördermittel (11), insbesondere an der Fördertrommel (12), verhindert ein seitliches Ansaugen von Falschluft, insbesondere aus dem Zwischenraum (22) .
Die bevorzugt schlitzartige Mantelöffnung (20) erstreckt sich längs der Achse (16) im Kastenmantel (18) . Sie reicht über die Materialbahnbreite und endet vor den
stirnseitigen Rändern des Strahlsaugrohrs (15) . In den schlitzartigen Mantelöffnungen (20) sind jeweils mehrere Stützstreben (21) angeordnet. Die Anordnung kann eine Schrägausrichtung haben und kann fachwerkartig ausgebildet sein .
Die Düsenaufsätze (24) weisen axial gerichtete Seitenwände (28) auf, die seitlich voneinander distanziert sind und zwischen denen die Säugöffnung (25) angeordnet ist. Die Säugöffnung (25) mündet an der Einlassseite (26) bzw. an der Außenseite des Düsenaufsatzes (24) und nahe am
Fördermittel (11,12) . Am auslassseitigen Ende (27) mündet die Sauföffnung (25) an der Mantelöffnung (20) .
Der oder die Düsenaufsätze (24) sind jeweils an den
Stirnenden durch Verschlüsse (40) dicht verschlossen. Hier kann auch eine axiale Abstützung der Seitenwände (28) stattfinden. Die Seitenwände (28) können einstückig oder mehrteilig sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind sie segmentiert, wobei die jeweiligen
Seitenwandsegmente durch komplementär abgestufte
Stirnseiten formschlüssig aneinander geführt sind.
Die Säugöffnung (25) hat vorzugsweise die gezeigte
konische Querschnittsform. Die Weite der Säugöffnung (25) ist an der Einlassseite (26) kleiner als an der
Auslassseite (27) . Die Weite der Mantelöffnung (20) im Kastenmantel (18) kann gleich oder größer als die
auslassseitige Weite der Säugöffnung (25) sein. Die Seitenwände (28) der Düsenaufsätze (24) können zur Bildung der besagten Weitenänderung jeweils eine schräge Innenwandung (29) aufweisen. Die Wandungsschräge kann spiegelsymmetrisch bezüglich der radialen Richtung
ausgehend von der Achse (16) sein. Alternativ ist eine unsymmetrische Ausbildung möglich. Die Vergrößerung der Saugöffnungsweite kann in den gezeigten Ausführungsformen stetig sein.
Der Neigungswinkel OC zwischen der schrägen Wandung (29) und der Radialenrichtung kann z.B. zwischen 8° und 15° liegen. Bevorzugt wird ein Bereich zwischen 10° und 13°. Figur 8 verdeutlicht diesen Sachverhalt.
2
Die Säugöffnung (25) kann in ihrer Weite verstellbar sein. Bedarfsweise lässt sich auch der Neigungswinkel OC in einer nicht dargestellten Ausführungsform alternativ oder zusätzlich verändern und verstellen.
Für die Weitenverstellung der Säugöffnung (25) weist die Saugdüse (23), insbesondere der Düsenaufsatz (24), relativ zueinander bewegliche Seitenwände (28) und eine
Verstelleinrichtung (34) für deren gegenseitige
Verstellung auf. Die Verstelleinrichtung (34) kann
Spannmittel (35) für die gegenseitige Verstellung der Seitenwände (28) und jeweils einen Düsenhalter (38) zur Fixierung der Seitenwände (28) am Kastenmantel (18) aufweisen .
Wie Figur 7 und 8 verdeutlichen, weisen die Seitenwände (28) jeweils eine abgestufte Außenwandung (30) auf. Diese kann einen seitlich abstehenden Sockel (33) am unteren und der Achse (16) zugewandten Ende aufweisen. Ferner können die Seitenwände (28) an der Einlassseite (26) bzw. an der Außenseite des Düsenaufsatzes (24) jeweils eine konvex gewölbte oder abgeschrägte Dachwandung (31) aufweisen. Hierdurch kann zusammen mit dem Fördermittel (11,12) eine Abdichtung gegenüber dem Zwischenraum (22) bewirkt werden.
An der Auslassseite (27) können die Seitenwände (28) jeweils eine ebene Bodenwandung (32) aufweisen. Die
Bodenwandung (32) kann auf einer Abschrägung (19) des Kastenmantels (18) aufliegen und beim Verstellen quer zur besagten Radialrichtung entlang gleiten. Zwischen der Bodenwandung (32) und der Abschrägung (19) kann jeweils eine Dichtung (39) angeordnet sein.
Der Düsenhalter (38) hält den Düsenaufsatz (24) und seine Seitenwände (28) am Kastenmantel (18) fest und ermöglicht zugleich eine Querverstellung der Seitenwände (28) zur Veränderung der Saugöffnungsweite. Die Düsenhalter (38) sind z.B. jeweils als Spannklaue ausgebildet, die am
Kastenmantel (18) durch Schrauben oder auf andere Weise befestigt ist und die mit einem Klauenarm den jeweiligen Sockel (33) übergreift und gegen den Kastenmantel (18) bzw. die Abflachung (19) fixiert. Die Düsenhalter (38) können sich über die gesamte Länge oder einen Teil der Länge der Düsenaufsätze (24) erstrecken. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind mehrere kürzere und entlang des Kastenmantels (18) verteilt angeordnete Düsenhalter (38) vorhanden.
Das Spannmittel (35) zur Weitenverstellung der Säugöffnung (25) wirkt zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden (28) der jeweiligen Düsenaufsätze (24) . Das Spannmittel weist z.B. axiale Spannleisten (36) auf, die jeweils an der Außenwandung (30) anliegen und auf dem Sockel (33) abgestützt sind. Die an den jeweiligen Seitenwänden (28) angeordnete Spannleiste (36) kann einteilig ausgebildet sein und kann sich über die gesamte Länge des jeweiligen Düsenaufsatzes (24) erstrecken. Sie kann alternativ segmentiert sein. Das Spannmittel (35) weist ferner mehrere Spannstifte (37) auf, die sich quer durch die Seitenwände (28) erstrecken und die an den Spannleisten (36) verstellbar befestigt sind. Die Saugöffnungsweite kann durch Verstellung, insbesondere Verdrehen, der Spannstifte (37) verändert werden .
Die Spannstifte (37) können z.B. als Schraubstifte
ausgebildet sein, mit denen die distanzierten Spannleisten (36) gegenseitig verschraubt und verspannt werden können.
Die Spannstifte (37) durchsetzen die Seitenwände (28), wobei gemäß Figur 8 im Bereich der Säugöffnung (25) eine Spannhülse auf dem jeweiligen Spannstift (37) aufgezogen ist, die jeweils in einer Sackbohrung der Innenwände (29) aufgenommen und mit einer Feder axial abgestützt ist. Beim Verschrauben der Spannstifte (37) werden die Spannleisten (36) unter Mitnahme ihrer jeweiligen Seitenwand (28) gegenseitig angenähert oder entfernt, wobei die Spannhülse mit den Federn eine zentrale Gegenkraft auf die
Seitenwände (28) ausübt und diese in Anlage an ihrer jeweiligen Spannleiste (36) hält. Alternativ können die Verstelleinrichtung (34) und das Spannmittel (35) in anderer Weise konstruktiv ausgebildet sein. Die mit den Flüssigkeitsstrahlen (4) in einer oder
mehreren Wasserstrahlverfestigungseinrichtungen (1) verfestigte Fasermaterialbahn (2) kann zu einer
anschließenden, nicht dargestellten Weiterverarbeitung transportiert werden. Dies kann z.B. eine
Trocknungseinrichtung mit einem Quetschwerk und/oder einem Trocknungsofen sein. Hieran können sich weitere
Verarbeitungseinrichtungen, z.B. ein Vliesleger, eine Wickeleinrichtung, ein Schneidwerk oder dergleichen anschließen . Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsformen und der genannten Varianten sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die genannten Merkmale beliebig miteinander kombiniert und gegebenenfalls auch vertauscht werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung
2 Fasermaterialbahn
3 Injektor, Düsenleiste
4 Flüssigkeitsstrahl, Wasserstrahl
5 Transportmittel
6 Absaugvorrichtung
7 Unterdruckerzeuger
8 Rückgewinnung
9 Rückführung Wasser
10 Auslass Luft
11 Fördermittel
12 Fördertrommel
13 Antrieb
14 Strahlsaugkasten
15 Strahlsaugrohr
16 Achse, Kastenachse
17 Kasteninnenraum
18 Kastenmantel
19 Abflachung
20 Mantelöffnung
21 Strebe
22 Zwischenraum
23 Saugdüse
24 Düsenaufsatz
25 Säugöffnung
26 Einlassseite
27 Auslassseite
28 Seitenwand
29 Innenwandung schräg
30 Außenwandung gestuft
31 Dachwandung gewölbt
32 Bodenwandung eben
33 Sockel
34 Verstelleinrichtung
35 Spannmittel 36 Spannleiste
37 Spannstift
38 Düsenhalter, Klaue
39 Dichtung
40 Verschluss
41 Lagerfläche
42 Flansch
43 Absaugöffnung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1.) Strahlsaugkasten für eine Absaugvorrichtung (6)
einer Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung einer Fasermaterialbahn (2), insbesondere eines Nonwoven-Vlieses, wobei der Strahlsaugkasten (14) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, die von der Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung
emittierten und aus der Fasermaterialbahn (2) wieder austretenden Flüssigkeitsstrahlen (4) anzusaugen und wobei der hohle Strahlsaugkasten (14) an seinem Kastenmantel (18) mindestens eine zu seinem
Kasteninnenraum (17) führende schlitzartige
Mantelöffnung (20) aufweist, wobei der
Strahlsaugkasten (14) an seinem Kastenmantel (18) mindestens eine Saugdüse (23) mit einer
schlitzartigen Säugöffnung (25) aufweist, deren Weite sich zum Kasteninnenraum (17) und zu der
Mantelöffnung (20) hin stetig vergrößert, wobei die Saugdüse (23) als Düsenaufsatz (24) ausgebildet und über der Mantelöffnung (20) angeordnet ist, wobei die Weite der Mantelöffnung (20) gleich oder größer als die auslassseitige Weite der Säugöffnung (25) ist .
2.) Strahlsaugkasten nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Säugöffnung (25) einen konischen Querschnitt aufweist.
3.) Strahlsaugkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Saugdüse (23) einem Flüssigkeitsstrahlen (4), insbesondere
Wasserstrahlen, unter Druck emittierenden Injektor (3) in Emissionsrichtung gegenüber liegt.
4.) Strahlsaugkasten nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Saugdüse (23) und die schlitzartige Säugöffnung (25) längs der Saugkastenachse (16) ausgerichtet sind.
5.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Saugdüse (23) und die schlitzartige Säugöffnung (25) sich bevorzugt über die gesamte Breite der Fasermaterialbahn (2) erstrecken.
6.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) an seinem Kastenmantel (18) mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Saugdüsen (23) aufweist.
7. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) als gerades Strahlsaugrohr
(15) ausgebildet ist.
8.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Strahlsaugrohr (15) einen außenseitig
prismatischen Mantel mit einer Abflachung (19) im Bereich der Mantelöffnung (20) aufweist.
9.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Düsenaufsatz (24) vom Kastenmantel (18) wegragt.
10.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Düsenaufsatz (24) bis nahe an ein
flüssigkeitsdurchlässiges, insbesondere
perforiertes, Fördermittel (11) für die Fasermaterialbahn (2), insbesondere nahe an eine rotierende Fördertrommel (12), reicht.
11. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in der schlitzartigen Mantelöffnung (20) mehrere Stützstreben (21) bevorzugt fachwerkartig angeordnet sind .
12.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Säugöffnung (25) in ihrer Weite verstellbar ist.
13. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Saugdüse (23), insbesondere der Düsenaufsatz (24), relativ zueinander bewegliche Seitenwände (28) und eine Verstelleinrichtung (34) für deren
gegenseitige Verstellung aufweist.
14. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verstelleinrichtung (34) Spannmittel (35) für die gegenseitige Verstellung der Seitenwände (28) und einen Düsenhalter (38) zur Fixierung der
Seitenwände (28) am Kastenmantel (18) aufweist.
15. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenwände (28) der Saugdüse (23), insbesondere des Düsenaufsatzes (24), jeweils eine schräge
Innenwandung (29) aufweisen.
16.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenwände (28) der Saugdüse (23), insbesondere des Düsenaufsatzes (24), jeweils eine abgestufte Außenwandung (30) mit einem Sockel (33) aufweisen.
17.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenwände (28) der Saugdüse (23), insbesondere des Düsenaufsatzes (24), an der Einlassseite (26) jeweils eine konvex gewölbte oder abgeschrägte
Dachwandung (31) aufweisen.
18. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenwände (28) der Saugdüse (23), insbesondere des Düsenaufsatzes (24), an der Auslassseite (27) jeweils eine ebene Bodenwandung (32) aufweisen.
19.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Saugdüse (23), insbesondere der Düsenaufsatz (24), an den Stirnseiten einen Verschluss (38) aufweist .
20.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) eine bevorzugt axiale Absaugöffnung (43) aufweist.
21.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Kasteninnenraum (17) des Strahlsaugkastens (14) ein Unterdrück gegenüber der Umgebung herrscht.
22.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) an einen
Unterdruckerzeuger (7) und ggf. an eine
Rückgewinnung (8) angeschlossen ist.
23.) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) innerhalb einer
rotierenden perforierten Fördertrommel (12) für eine Fasermaterialbahn (2) angeordnet ist, insbesondere relativ ortsfest angeordnet ist.
24. ) Strahlsaugkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) eine Lagerfläche (41) für die Fördertrommel (12) aufweist.
25. ) Absaugvorrichtung für eine Einrichtung (1) zur
Wasserstrahlverfestigung einer Fasermaterialbahn (2), insbesondere eines Nonwoven-Vlieses, wobei die Absaugvorrichtung (6) einen hohlen Strahlsaugkasten (14) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
26. ) Absaugvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Absaugvorrichtung (6) einen Unterdruckerzeuger (7) aufweist, der mit dem Strahlsaugkasten (14)
strömungsleitend verbunden ist.
27.) Absaugvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Absaugvorrichtung (6) eine Rückgewinnung (8) für die in der angesaugten Strömung enthaltene Flüssigkeit, insbesondere das enthaltene Wasser, aufweist.
28. ) Absaugvorrichtung nach Anspruch 25, 26 oder 27,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Absaugvorrichtung (6) ein flüssigkeitsdurchlässiges, insbesondere perforiertes, Fördermittel (11) für die Fasermaterialbahn (2), insbesondere eine rotierende angetriebene Fördertrommel (12), aufweist.
29.) Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis
28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Absaugvorrichtung (6) an einem Flüssigkeitsstrahlen (4), insbesondere Wasserstrahlen, unter Druck emittierenden Injektor (3) angeordnet ist.
30. ) Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis
29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) in Emissionsrichtung der
Flüssigkeitsstrahlen (4), insbesondere
Wasserstrahlen, unterhalb des Fördermittel (11) für die Fasermaterialbahn (2), insbesondere innerhalb der rotierend angetriebenen Fördertrommel (12), angeordnet ist.
31. ) Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung einer
Fasermaterialbahn (2), insbesondere eines Nonwoven- Vlieses, mit mindestens einem Injektor (3), der Flüssigkeitsstrahlen (4), insbesondere
Wasserstrahlen, unter Druck emittiert, und mit einer Absaugvorrichtung (6), die einen Strahlsaugkasten (14) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Strahlsaugkasten (14) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
32. ) Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung nach
Anspruch 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Absaugvorrichtung (6) nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 30 ausgebildet ist.
33.) Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung nach
Anspruch 31 oder 32, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass der Injektor (3) die emittierten Flüssigkeitsstrahlen (4),
insbesondere Wasserstrahlen, in eine Saugdüse (23) des Strahlsaugkastens (14) richtet, die in
Emissionsrichtung gegenüber liegt. Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung nach
Anspruch 31, 32 oder 33, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung mehrere in
Laufrichtung der Fasermaterialbahn (2) nebeneinander angeordnete Injektoren (3) aufweist, denen jeweils eine Saugdüse (23) des Strahlsaugkastens (14) in Emissionsrichtung gegenüber liegt. Einrichtung zur Wasserstrahlverfestigung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung (1) zur Wasserstrahlverfestigung ein Transportmittel (5) für die Fasermaterialbahn (2) aufweist. Verfahren zum Absaugen von Flüssigkeitsstrahlen (4), die von einer Einrichtung (1) zur
Wasserstrahlverfestigung gegen eine
Fasermaterialbahn (2), insbesondere ein Nonwoven- Vlies, emittiert werden und aus der
Fasermaterialbahn (2) wieder austreten, wobei die austretenden Flüssigkeitsstrahlen (4) mittels eines hohlen Strahlsaugkastens (14) einer
Absaugvorrichtung (6) angesaugt werden, wobei der Strahlsaugkasten (14) an seinem Kastenmantel (18) mindestens eine zu seinem Kasteninnenraum (17) führende schlitzartige Mantelöffnung (20) und mindestens eine Saugdüse (23) mit einer
schlitzartigen Säugöffnung (25) aufweist, deren Weite sich zum Kasteninnenraum (17) und zu der
Mantelöffnung (20) hin kontinuierlich vergrößert, wobei die Saugdüse (23) als Düsenaufsatz (24) ausgebildet und über der Mantelöffnung (20)
angeordnet ist, wobei die Weite der Mantelöffnung (20) gleich oder größer als die auslassseitige Weite der Säugöffnung (25) ist.
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