CN109790665B - 用水射流加工纤维的喷嘴梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用水射流加工纤维的喷嘴梁(1)，其具有纵向延伸的上部件(10)，其中设有长形构造的压力室(11)，压力室(11)具有带有供入水的开口(12)的端侧和对置的封闭的端侧，在上部件(10)内设有与压力室(11)平行延伸的压力分配室(13)，在上部件(10)的长度上分布着多个位于压力室(11)和压力分配室(13)之间的中间壁(15)中的通流孔(14)；来自压力室(11)的水流经过通流孔(14)导入压力分配室(13)。喷嘴梁还具有纵向延伸的液体密封地设置在上部件(10)旁的下部件(16)，带有小孔(18)的喷嘴板(17)容纳在下部件(16)中或下部件(16)上。在上部件内设有在压力分配室(13)与喷嘴板(17)之间延伸的狭缝(19)以便用水冲击喷嘴板(17)。根据本发明，在压力室(11)与压力分配室(13)之间的各通流孔(14)在上部件(10)纵向延伸方向上的间距为25mm至35mm和/或28mm至32mm和/或30mm。

Description

用水射流加工纤维的喷嘴梁

技术领域

本发明涉及一种用水射流加工纤维的喷嘴梁，其具有纵向延伸的上部件，在该上部件中设有长形构造的压力室，其中，压力室具有带有用于供水的开口的端侧和在对置的封闭的端侧，其中，在上部件中设有与压力室平行延伸的压力分配室，在上部件的长度上分布有多个通流孔，这些通流孔位于压力室和压力分配室之间的中间壁中，来自压力室的水流可经过通流孔导入压力分配室；所述喷嘴梁还具有纵向延伸的、液体密封地设置在上部件旁的下部件，其中，带有出水的小孔的喷嘴板容纳在下部件中或承接在下部件上，在上部件内设有狭缝，该狭缝在压力分配室与喷嘴板之间延伸以用于使水流作用于喷嘴板。

背景技术

由DE 102005055939 B3已知一种用水射流加工纺织物的喷嘴梁。在此，对纺织物的加工借助很多在一排中产生的水射流进行，这些水射流例如在水射流下方运动的织物幅面的整体宽度上延伸并作用于织物幅面。为此，喷嘴梁具有水接口，水借助水接口经由开口进入压力室。例如，水借助产生的250巴的预压通过开口进入压力室，其中，水通过开口的流入速度可达到至例如8m/s，在压力室中央的水流速度可达到2.5m/s。为避免压力室中产生加强的涡流，经证实的为有利的是，令水通过开口单侧地进入压力室。在此，喷嘴梁构造为长而窄的，其中，主要通过长形构造的上部件和长形构造的下部件来构成喷嘴梁。在此，下部件液体密封地地设置在上部件的指向纺织物的一侧上，水射流经由下部件和设置在下部件中或下部件上的喷嘴板通过多个设置在喷嘴板内的小孔而产生。

为使通过喷嘴板内的小孔所产生的水射流尽量均匀，期望在喷嘴梁大的长度上的压力基本上平均分布。为此，压力室与压力分配室分开，且在位于压力室与压力分配室之间的中间壁中的多个通流开口在压力室与压力分配室之间延伸。由此，在喷嘴梁宽度上的压力得以均衡，从而既不会在给水的流入口附近出现高压，又不会在对置的较远的给水一侧上在喷嘴板前出现较低水压。对纺织物的均匀加工通过在喷嘴梁整体宽度上均匀的水射流才能得以保证。

在构造该种喷嘴梁时的优先目标是，通过在喷嘴板内小孔前在内侧的水压均衡，获得尽可能低的整体压力损失。在应用了该种喷嘴板的设备中，喷嘴梁长时间处在水的作用之下，从而喷嘴梁内任何的压力损失同时伴随着设备运行的能量损失。因此，在构造该喷嘴梁时的目标，除使全部水射流构造均匀之外，还有尽可能减小从将水供入压力室中的开口开始至水从喷嘴板的出水小孔流出的压力损失。

在EP 0725175 B1中，为了使喷嘴板内的出水孔前水压均衡，这样构造有狭缝，使得从内侧均匀作用于喷嘴板产生加强的涡流，但同时也伴随着更高的压力损失。

此外，还期望喷嘴梁在构造上尽可能简单地构造且实现简单的维护。例如，喷嘴梁必须按规律的时间间隔清洁，喷嘴板尤其必须能够以简单的方式取下。在带有压力室与压力分配室的上部件的流动优化的构造中经证实的是，几何上的调整可实现压力损失的进一步下降，从而例如可优化位于喷嘴板上的、从压力分配室通出的窄狭缝，如在EP 0725175B1中描述的那样。

由EP 1472397 B1已知另一种用水射流加工纺织物的喷嘴梁，其包括纵向延伸的上部件，在上部件内设有长形构造的压力室，其中，压力室具有带有用于供入水的开口的端侧和对置封闭的端侧，其中，在上部件中设有与压力室平行延伸的压力分配室，在上部件的纵向方向上分布着多个通流孔，这些通流孔位于压力室和压力分配室之间的中间壁中；来自压力室的水流可经过通流孔导入压力分配室；所述喷嘴梁还具有纵向延伸的、液体密封地设置在上部件旁的下部件，其中，带有出水小孔的喷嘴板容纳在下部件中或承接在下部件上，在上部件内设有在压力分配室与喷嘴板之间延伸的、用于使水作用于喷嘴板的狭缝。对于通流孔的说明如下：通流孔具有与压力室相接的第一段，该第一段具有较小的直径，水从该第一段以较高的速度流进相接的、具有较大直径的第二段，这导致产生扼流作用。直径较小的第一段产生的扼流作用带来的结果是，通过所有通流孔的水流速度几乎有同样的损失。结果是，压力分配室的水压作用变得更均质。

对于穿流压力室、压力分配室及最终穿流狭缝与相邻的喷嘴板的水的流动特性的一般观察显示，整体流动阻力及整体压力损失的最小化是可能实现的，其中要同时追求另一个目标，即，使在喷嘴梁整体长度上的出水尽可能完全相同，从而形成完全一致的水幕以便作用在纺织物上。尤其是压力室与压力分配室连同在压力室与压力分配室之间延伸的通流孔的设计对于形成尽可能完全相同的出水具有重要作用。

发明内容

本发明的任务在于，进一步改进用水射流加工纤维的喷嘴梁，其中，喷嘴梁应具有很小的整体压力损失，并且其中，所述喷嘴梁应如下改进：通过喷嘴板内的小孔产生的水射流在喷嘴梁整体宽度上尽可能彼此相同。此外，在避免无法解决本发明的前述任务的情况下，喷嘴梁应尽可能在结构空间上最小化地构造。

本发明包含如下技术教导：在压力室与压力分配室之间的各通流孔在上部件的纵向延伸方向上的间距为25mm至35mm和/或28mm至32mm和/或为30mm。

通流孔的特殊构造对于均衡经由狭缝朝向喷嘴板的排出压力、同时减小喷嘴梁内的整体压力损失具有惊人的积极作用。在此，喷嘴梁特别是设计用于，在预压250巴时以达到约8m/s的速度给水。通过各通流孔的几何关系，使水以例如达到11m/s的速度从给压力室有利地流入压力分配室，尤其是当各通流孔的间距为30mm时。

如果各通流孔在中间壁内以过大或过小的间距设置，则压力分配室内或者出现水流静止区，或者出现更强的涡流区，导致不期望的压力分布不均。在对各通流孔进行几何优化的情况下，对压力分布和整体压力损失的的这种负面影响会被最小化。

已证明非常有利的是，在压力室或压力分配室的纵向延伸方向上，在中间壁内每米设置25至40个通流孔。尤其有利的是，每米设置32至35个通流孔。结合本发明中喷嘴梁长度上每米的通流孔数目，也有利的是，压力室构造为圆柱状且其圆形横截面直径为70mm至90mm，且压力分配室构造为圆柱状且其圆形横截面直径为30mm至40mm。

此外，已证明有利的是，通流孔具有圆形截面并且具有与压力室邻接的第一段，该第一段的直径小于与压力分配室邻接的第二段的直径。尤其是，当结合本发明中各通流孔的间距时，会出现如下有利的效果：水从该第一段以较高的速度流进相接的具有较大直径的第二段，这平息了产生的涡流。直径较小的第一段产生的扼流作用带来的结果是，通过所有通流孔的水流速度几乎有同样的损失。结果是，压力分配室的水压作用非常平稳。

例如，通流孔在第一段的直径为3mm至4mm且在第二段的直径为5mm至7mm。优选地，通流孔第一段的长度为8mm至12mm且第二段的长度为22mm至26mm。已证明有利的是，优选的长度和直径比例使水的流入速度达到如11m/s。

通过在压力室与压力分配室之间的中间壁内的、可被定为33mm至35mm的通流孔长度，确定了另一重要影响。因此，压力室的中轴线到压力分配室的中轴线的间距能影响喷嘴梁的整体压力损失和喷嘴板长度上在小孔前在内侧尽可能的均衡水压分布。尤其有利的是，压力室的中轴线到压力分配室的中轴线的间距为80mm至100mm，优选间距为85mm至95mm，特别优选间距为92mm。与之相对应地，通流孔的长度为34.5mm。在此，通流孔进一步有利地构造成分段状，且通流孔通入压力室入口处的直径小于通流孔通入压力分配室入口处的直径。

另一优点在于，设有非流线形体，其呈圆柱状地设置在压力分配室内，其中，非流线形体呈长形圆柱状且直径为20mm至25mm和/或22.5mm。尤其有利的是，非流线形体在其端部处采用长形圆柱形状和/或非流线形体在其长度上分布有间隔保持件，借助于所述间隔保持件将非流线形体居中地固定设置在压力分配室中。如上述给出的，当非流线形体居中地设置在压力分配室中时，在压力分配室内得出非常有利的流动特性。换言之，非流线形体全面地形成到压力分配室的壁的相同距离，从而从通流孔到狭缝的水绕非流线形体的穿流截断面基本上保持相同。在此，可以确定，在非流线形体这样构造且设置在压力分配室中时，仅会最小程度地产生或完全不会产生涡流。与之相应的，在尽可能优化在喷嘴梁长度上的压力分布的情况下将压力损失最小化。

当位于上部件内的压力室在上部件的至少一个端侧上用封闭元件封闭，并且封闭元件具有为压力室供入水的开口时，实现另一个优点。在此，也可设想的是，压力室在与带有开口的封闭元件对置的一侧上通过上部件的材料密封闭。而出于生产技术原因有利的是，上部件在其整体长度上具有基本上相同的材料截面。

此外有利的是，在上部件内的压力分配室在上部件的与其对置的端侧上以封闭元件封闭。在此，尤其有利的是，非流线形体利用其端部容纳在封闭元件之间。如果例如出于清洁压力分配室的目的而必须要将非流线形体从压力分配室中取出时，则将上部件的端侧的两个封闭元件中的一个拆下就已足够。

附图说明

以下，借助附图进一步示出改进本发明的其它措施连同本发明优选实施例的说明。

图中：

图1示出用水射流加工纺织物的喷嘴梁的横截面图，其中，该横截面穿过喷嘴梁纵向地延伸；

图2示出沿所示剖面线A-A穿过根据图1的喷嘴梁的横截面图。

具体实施方式

图1示出穿过用水射流加工纤维、如织物幅面的喷嘴梁1的横截面图，并且图2示出沿剖面线A-A穿过喷嘴梁1的横截面图，其中，剖面A-A横向于图1的穿过喷嘴梁1的剖面延伸。下面结合图1及图2对喷嘴梁1作进一步说明。

喷嘴梁1的外壳具有上部件10，该上部件10与下部件16在长度上多处由螺栓24拧紧。上部件10具有沿纵向方向延伸的两个穿孔11和13，其中，上穿孔构成压力室11，并且下穿孔构成压力分配室13。压力室11与压力分配室13在上部件10的端侧敞开，压力室11的封闭元件22液体密封地密封压力室11且压力分配室13的封闭元件23液体密封地密封压力分配室13。用于封闭压力室11的封闭元件22具有压力测量器25且该用于封闭压力室11的封闭元件22在右侧具有开口12，可借助未进一步示出的水接口通过开口12向压力室11给水。

压力室11与压力分配室13由中间壁15隔开，其中，中间壁15由上部件10的横截面区域构成。在喷嘴梁1长度上，位于中间壁15内的多个通流孔14将压力室11与压力分配室13连接，从而流入压力室11的水流在喷嘴梁1长度上分配均匀地流入压力分配室13。压力分配室13向下敞开，更确切地说，通过相对于压力分配室13的穿孔直径的狭窄的狭缝19向下敞开，该狭缝同样在喷嘴梁1长度上延伸。

根据图2，上部件10与下部件16用螺栓24液体密封地且固定地拧紧。密封性由O形环26实现，该O形环嵌于环绕狭缝19的凹槽中。弹簧突起27嵌于下部件16内相应的凹槽中，并且在该槽中存在另一用于密封喷嘴板17的O形环28。

图1中的截面图示出了具有多个小孔18的喷嘴板17，其中，这些小孔18在纵向上彼此等距地分布在喷嘴板17上。处于压力下的、来自压力分配室13与来自相邻狭缝19的水流从内部作用于喷嘴板17，且穿过小孔18，并且形成从各个小孔18喷射出的水射流。

通过喷嘴梁1的所描述的构造，水流在处于压力状态下通过封闭元件22中的开口12流入压力室11，均匀分配地穿过中间壁15中的多个通流孔14到达压力分配室13。非流线形体20固定地容纳在两个封闭元件23之间且居中地安装在压力分配室13中，通过该非流线形体的圆柱形构造，使沿喷嘴梁1的延伸方向的压力分布进一步均匀化，从而在保持最小的压力损失下，喷嘴板17在其整体长度上基本上受到相同的压力。在非流线形体20长度上分布有多个设置在该非流线形体20上的间隔保持件29，这些间隔保持件29呈圆片状且将非流线形体20置于压力分配室13中心。对此，间隔保持件29以其外轮廓在内侧安置在压力分配室13中并且因此支撑在内壁上。对此，间隔保持件29可以牢固紧贴在棍状或圆柱状的非流线形体20上。作为结果，在水流穿过多个小孔18时产生均匀的水射流，从而可实现在纺织物的整体宽度上对纺织物均匀加工。另外可实现如下优点，即，在拆卸其中一个封闭元件23时，可将非流线形体20例如出于清洁目的而从压力分配室13内取出。

在压力室11与压力分配室13之间的各通流孔14在上部件10的纵向延伸方向上间距为25mm至35mm和/或28mm至32mm和/或30mm。在压力室11或压力分配室13的纵向延伸方向上，在中间壁15内每米构造有25至40个通流孔14。另外，通流孔14具有圆形截面和与压力室11相接的第一段Ⅰ，该第一段的直径小于与压力分配室13相接的第二段Ⅱ的直径。实施例示出的是，通流孔14在第一段Ⅰ中的直径为3.5mm并且在第二段II中的直径为6mm。第一段Ⅰ的长度值为10mm，并且第二段Ⅱ的长度值为24.5mm。在上部件10的纵向延伸方向上，通流孔14以一排等距地设置在3630mm的长度上，且121个通流孔14以一排等距地设置在中间壁15内。

按照该实施例，压力室11的直径为80mm，压力分配室13的直径为35mm。在此，压力室11和压力分配室13在喷嘴梁1的整体长度上具有基本上圆柱状的横截面。压力室11的中轴线与压力分配室13的中轴线间距为92mm。由此产生通流孔14的理想长度，可使处在压力下的水流尽可能均质地、在喷嘴梁1的延伸方向上均匀地进入压力分配室13，其中，该长度例如为34.5mm。通过将非流线形体20居中地设置在压力分配室13中，同样使处在压力下的水流最均质地并且优选少涡流地进入与压力分配室13相接的狭缝19，从而水流在喷嘴板17整体长度上基本上均匀地作用于喷嘴板17。

本发明在其实施方式方面不局限于上面提到的优选实施例。更确切地说，可设想一些变型方案，这些变型方案即使基本上以不同类型实施也能利用所呈现的解决方案。由权利要求书、说明书和附图得出的特征和/或优点、包括结构上的细节或空间上的布置在内，不仅可以本身作为发明本质也可以以不同的组合作为发明本质。

附图标记列表

1 喷嘴梁

10 上部件

11 压力室

12 开口

13 压力分配室

14 通流孔

15 中间壁

16 下部件

17 喷嘴板

18 小孔

19 狭缝

20 非流线形体

22 封闭元件

23 封闭元件

24 螺栓

25 压力测量器

26 O形环

27 弹簧突起

28 O形环

29 间隔保持件

Ⅰ 第一段

Ⅱ 第二段

Claims (11)

1.用水射流加工纤维的喷嘴梁（1），其具有纵向延伸的上部件（10），在上部件（10）中设有长形构造的压力室（11），其中，压力室（11）具有带有用于供入水的开口（12）的端侧和对置的封闭的端侧，其中，在上部件（10）内设有与压力室（11）平行地延伸的压力分配室（13），在上部件（10）的纵向方向上分布有多个通流孔（14），这些通流孔位于压力室（11）和压力分配室（13）之间的中间壁（15）中，来自压力室（11）的水流能经过所述通流孔导入压力分配室（13），所述喷嘴梁还具有纵向延伸的、液体密封地设置在上部件（10）旁的下部件（16），其中，带有排水用的小孔（18）的喷嘴板（17）容纳在下部件（16）中或承接在下部件（16）上，在上部件内设有狭缝（19），所述狭缝在压力分配室（13）与喷嘴板（17）之间延伸以用于使水流作用于喷嘴板（17），其特征在于，在压力室（11）与压力分配室（13）之间的各通流孔（14）在上部件（10）的纵向延伸方向上间距为25mm至35mm或28mm至32mm或为30mm。

2.根据权利要求1所述的喷嘴梁，其特征在于，在压力室（11）或压力分配室（13）的纵向延伸方向上，在中间壁（15）内每米构造有32至35个通流孔（14）。

3.根据权利要求1所述的喷嘴梁（1），其特征在于，通流孔（14）具有圆形截面并且具有与压力室（11）相接的第一段（Ⅰ），该第一段的直径小于与压力分配室（13）相接的第二段（Ⅱ）的直径。

4.根据权利要求2所述的喷嘴梁（1），其特征在于，通流孔（14）具有圆形截面并且具有与压力室（11）相接的第一段（Ⅰ），该第一段的直径小于与压力分配室（13）相接的第二段（Ⅱ）的直径。

5.根据权利要求3所述的喷嘴梁（1），其特征在于，通流孔（14）在第一段（Ⅰ）的直径为3mm至4mm和/或通流孔（14）在第二段（Ⅱ）的直径为5mm至7mm。

6.根据权利要求4所述的喷嘴梁（1），其特征在于，通流孔（14）在第一段（Ⅰ）的直径为3mm至4mm和/或通流孔（14）在第二段（Ⅱ）的直径为5mm至7mm。

7.根据权利要求3至6之一所述的喷嘴梁（1），其特征在于，第一段（Ⅰ）的长度为8mm至12mm和/或第二段（Ⅱ）的长度为22mm至26mm。

8.根据权利要求1至6之一所述的喷嘴梁（1），其特征在于，设有非流线形体（20），其居中地设置在压力分配室（13）中，其中，非流线形体（20）呈长形圆柱状，直径为20mm至25mm或为22.5mm。

9.根据权利要求8所述的喷嘴梁（1），其特征在于，非流线形体（20）在其端部处采用长形圆柱形状，和/或非流线形体（20）在其长度上分布有间隔保持件（29），借助所述间隔保持件，非流线形体（20）居中地固定设置在压力分配室（13）中。

10.根据权利要求1至6之一所述的喷嘴梁（1），其特征在于，位于上部件（10）内的压力室（11）在上部件（10）的至少一个端侧上用第一封闭元件封闭，其中，第一封闭元件具有为压力室（11）供入水的开口（12）。

11.根据权利要求9所述的喷嘴梁（1），其特征在于，位于上部件（10）内的压力分配室（13）在上部件（10）相对的端侧上以第二封闭元件封闭，其中，非流线形体（20）利用其端部容纳在所述第二封闭元件之间。

Images