DE10203719A1

DE10203719A1 - Registriereinheit an einem Düsenbalken einer Vorrichtung zur Erzeugung von feinsten Flüssigkeitsstrahlen zur Strahlbeaufschlagung einer Faserbahn

Info

Publication number: DE10203719A1
Application number: DE10203719A
Authority: DE
Original assignee: Fleissner GmbH
Current assignee: Truetzschler Nonwovens GmbH
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-07-31
Also published as: US20050219505A1; DE50300444D1; EP1470279A1; JP2005516128A; WO2003064748A1; WO2003064748A8; ATE293179T1; EP1470279B1

Abstract

Zu der Wasserstrahlverfestigung oder allgemeiner der -beaufschlagung einer Warenbahn mit Wasserstrahlen ist eine große Anzahl von Wasserstrahlen notwendig. Sie kommen aus einem Düsenstreifen, der mit dieser Anzahl von Löchern versehen ist. Das eine oder andere Loch kann bei der Benutzung verstopfen, eine Reinigung des gesamten Streifens ist dann zur Erzielung des gleichbleibenden Behandlungsergebnisses notwendig. Zur Überwachung der konstruktionsmäßig austretenden Wasserstrahlen ist an dem Wasserbalken eine Einrichtung vorgesehen, die z. B. zur Überwachung über eine Strecke der Länge des Wasserbalkens hin und her changierbar im Bereich des Austritts der Wasserstrahlen aus dem Düsenbalken anzuordnen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenbalken an einer Vorrichtung zur Erzeugung von feinsten Flüssigkeitsstrahlen zur hydrodynamischen Strahlbeaufschlagung der Fasern einer entlang des Balkens geführten Bahn, wie Faserbahn, Tissue ect. Gewebe oder Gewirke, der aus einem sich über die Arbeitsbreite der Bahn erstreckenden oberen Teil und einem unteren Teil besteht, wobei

a) in dem oberen Teil über seine Länge eine im Querschnitt runde Druckkammer angeordnet ist, der die unter Druck stehende Flüssigkeit z. B. stirnseitig zugeführt ist,
b) parallel dazu in dem unteren Teil eine Druckverteilkammer vorgesehen ist,
c) die Druckverteilkammer in einen gegenüber dem Querschnitt der Druckverteilkammer schmalen Flüssigkeitsaustrittsschlitz ausläuft und
d) oberhalb des Flüssigkeitsaustrittsschlitzes ein Düsenstreifen flüssigkeitsdicht gelagert ist, der mit der Vielzahl seiner Düsenlöcher und damit der Vielzahl von nebeneinander austretenden Wasserstrahlen einen dichten Flüssigkeitsvorhang erzeugt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der EP-A-0 725 175 offenbart, deren Inhalt mit Zeichnung als Stand der Technik hier einbezogen wird. In der Druckkammer werden Wasserdrücke bis zu 1000 bar erzeugt.
Beim Betrieb der Wasservernadelungsmaschine kommt es häufig zu Verstopfungen einzelner Düsenlöcher im Düsenstreifen. Zur Herstellung einer streifenfreien Wasservernadelung ist aber ein voll funktionsfähiger Düsenstreifen notwendig. Dies gilt besonders für Produkte, die nach der Wasservernadelung zur Veredelung weiterverarbeitet werden sollen, wie z. B. beim Beschichten von Syntheseleder oder beim Färben von Textilanwendungen.
Um das Verstopfen der Düsenlöcher zu verhindern, ist zunächst dafür Sorge zu treffen, dass nur ein vollständig gereinigte Wasser den Düsenlöchern zufließt. Dennoch ist auf Dauer eine Verschmutzung des Düsenstreifens nicht zu vermeiden, deren Auswirkungen wie ungleichmäßige Verfestigung oder Streifenbildung erst später bei der Beurteilung der fertig produzierten Warenbahn feststellbar ist.
Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu finden, mit der bereits die beginnende Verstopfung eines Loches oder mehrerer Löcher fortlaufend festgestellt und von der Bedienung der Maschine registriert werden können, um den Düsenstreifen austauschen oder gleich reinigen zu können.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird darin gesehen, dass unterhalb des Flüssigkeitsaustrittsschlitzes des unteren Teils, also in Fließrichtung des austretenden Druckwassers hinter dem Düsenstreifen, an dem Unterteil oder unabhängig, aber im Bereich des Unterteils zumindest einerseits der aus dem Düsenstreifen in Reihe hintereinander austretenden Wasserstahlen eine optische Einrichtung zur Feststellung des tatsächlichen Austritts der einzelnen Wasserstrahlen des Flüssigkeitsvorhangs vorgesehen oder wirksam ist.
Mittels dieser optischen Einrichtung sollen also Fehlstellen, unkorrekt arbeitende Düsenlöcher im Düsenstreifen schnell gefunden werden, damit ebenso schnell für eine Besserung von der Bedienungsperson gesorgt werden kann. Die optische Einrichtung kann mit Licht oder aber auch mit andren Strahlen wie Ultraschall od. dgl. arbeiten. Als den tastenden Lichtstrahl registrierende und/oder beurteilende Einrichtung kann eine digital arbeitende Fotozelte oder entsprechende dateierfassende Einrichtungen dienen. Das erfassende Aggregat sollte mit einer elektronischen Einheit verbunden sein, die nach dem Korrelationsprinzip arbeitet und eingegebene Daten mit den tatsächlich festgestellten Daten vergleicht und dementsprechend Signal gibt.
Die Einrichtung zur Feststellung des ordnungsgemäß arbeitenden Düsenstreifens, zur Beobachtung sämtlicher Düsenlöcher eines Düsenstreifens muss sich nicht über die ganze Länge des Düsenstreifens erstrecken. Es sind auch kleinere und ggf. auch mehrere Einrichtungen denkbar, die über eine gewisse Länge des Düsenstreifen, ggf. sich überdeckende Strecken, hin und her changieren und dabei die Daten aufnehmen und zur Zentrale weitergeben.
Ein Düsenbalken der erfindungsgemäß ergänzten Art ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt längs durch einen üblichen Düsenbalken,
Fig. 2 die Ansicht der Stirnseite des Düsenbalkens nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie C-C nach Fig. 1 mit der Ansicht des Unterteils des Düsenbalkens,
Fig. 4 einen Schnitt quer durch den Düsenbalken entlang der Linie A-A nach Fig. 1 und
Fig. 5 eine Ausschnittvergrößerung in der Darstellung wie in Fig. 4 im unteren Bereich des Düsenbalkens.
Der aus den Fig. 1-3 ersichtliche Düsenbalken ist durch die EP-A-0 725 175 bekannt, er kann durch einen anderen im Prinzip aber ähnlichen hier ersetzt sein. Das Gehäuse des Düsenbalkens besteht aus einem Oberteil 1, das mit dem Unterteil 2 vielfach über die Länge durch nicht dargestellte Schrauben von unten verschraubt ist. Das Oberteil 1 weist längs zwei Bohrungen 4 und 5 auf, von denen die obere die Druckkammer 4 und die untere die Druckverteilkammer 5 ist. Beide Kammern sind an der einen Stirnseite offen und wieder durch die Deckel 6 und 7 flüssigkeitsdicht verschraubt. An der anderen Stirnseite weist die Druckkammer 4 eine Öffnung 4' auf, durch die die unter Druck gesetzte Flüssigkeit eingeführt wird. Die beiden Kammern 4 und 5 sind durch eine Zwischenwandung 8 voneinander getrennt. Über die Länge des Düsenbalkens verbinden eine große Anzahl von Durchflussbohrungen 9 in der Zwischenwandung 8 die beiden Kammern, so dass die in die Druckkammer 4 einströmende Flüssigkeit gleichmäßig verteilt über die Länge in die Druckverteilkammer 5 ausströmt. Die Druckverteilkammer ist nach unten offen, und zwar durch den gegenüber dem Durchmesser der Bohrung der Druckverteilkammer 5 schmalen Schlitz 10, der sich ebenfalls über die Länge des Balkens erstreckt.
Das Oberteil 1 ist mit dem Unterteil 2 fest und flüssigkeitsdicht verschraubt. Die Dichtigkeit wird durch den O-Ring 11 bewirkt, der in einer Ringnut 11' des Oberteils 1einliegt. In der Mitte zwischen dem O-Ring 11 umschließt den Schlitz 10 einen Federvorsprung 23, der in einer entsprechenden Nut 25 des Unterteils 2 eingepasst ist. In dem Federvorsprung 23 ist noch eine Reparaturnut 26 für den Austausch des Düsenstreifens 14 vorgesehen. In dem Boden der Nut 25 des Unterteils 2 ist wiederum eine Ringnut 12' eingebracht, in der der O-Ring 12 zur Abdichtung des Düsenstreifens 14 einliegt. In einer Linie unterhalb der Flüssigkeitsdurchflussbohrungen 9 und des Schlitzes 10 ist im Unterteil 2 ebenfalls ein Schlitz 13 eingebracht, der in seinem oberen Bereich nur sehr schmal ist und nur wenig mehr als die Breite der wirksamen Düsenöffnungen des Düsenstreifens 14 offen lässt.
Fluchtend mit den Deckeln 6, 7 bzw. der rückwärtigen Gehäusestirnwand 15 ist das Unterteil 2 je durch einen weiteren Deckel 16 und 17 flüssigkeitsdicht verschraubt. In den Deckeln 16, 17 ist in Höhe des im Unterteil gehaltenen Düsenstreifens 14 eine Nut 18, 19 eingebracht, in die sich der Düsenstreifen 14 hinein erstreckt und damit leicht nach Demontage des Deckels 16 oder 17 zum Austausch gefasst werden kann.
Die feinen Düsenöffnungen im Düsenstreifen 14 verstopfen leicht und sollen automatisch feststell- und lokalisierbar sein. Dazu ist im Bereich des Austritts der Wasserstrahlen aus dem Düsenbalken aus dem Schlitz 13 des Unterteils 2 eine Einrichtung 27, 28 angeordnet. Diese kann aus unterschiedlich arbeitenden Einheiten bestehen. Sie muss auch nicht auf beiden Seiten des Wasservorhangs angeordnet sein. Es reicht z. B. nur einen neutralen Hintergrund für die ausgesendeten Strahlen vorzusehen, damit eine Registrierung möglich ist. Jedenfalls besteht sie aus einem Sender und Empfänger. Der Sender besteht z. B. aus einer Lichtquelle und der Empfänger kann aus einer lichtempfindlichen Optik wie Digitalkamera bestehen, die millimetergenau jeden Wasserstrahl oder den ggf. ausbleibenden Wasserstrahl feststellt und an ein Registriergerät für die Bedienungsperson der Maschine weitergibt. Der Sender kann aber auch Ultraschallwellen aussenden, die dann den ggf. fehlenden Wasserstrahl orten. Die Einrichtung kann stationär arbeiten, besser ist es jedoch, die Kamera od. dgl. entlang des Wasservorhangs hin und her bewegbar anzuordnen, damit sie eine größere Strecke der austretenden Wasserstrahlen überwachen kann.
In allen Fällen sollte die installierte Einrichtung 27, 28 nach dem Korrelationsprinzip arbeiten, was heißt, dass in einem Computer die Entfernung vom benachbarten und die Dicke eines jeden Wasserstrahls eingegeben ist, um einen Vergleich mit der Wirklichkeit zu ermöglichen. Die Kamera vergleicht also mit einem Referenzmuster.

Claims

1. Düsenbalken an einer Vorrichtung zur Erzeugung von feinsten Flüssigkeitsstrahlen zur hydrodynamischen Strahlbeaufschlagung der Fasern einer entlang des Balkens geführten Bahn, wie Faserbahn, Tissue ect. Gewebe oder Gewirke, der aus einem sich über die Arbeitsbreite der Bahn erstreckenden oberen Teil und einem unteren Teil besteht, wobei

a) in dem oberen Teil über seine Länge eine im Querschnitt runde Druckkammer angeordnet ist, der die unter Druck stehende Flüssigkeit z. B. stirnseitig zugeführt ist,

b) parallel dazu in dem unteren Teil eine Druckverteilkammer vorgesehen ist,

c) die Druckverteilkammer in einen gegenüber dem Querschnitt der Druckverteilkammer schmalen Flüssigkeitsaustrittsschlitz ausläuft und

d) oberhalb des Flüssigkeitsaustrittsschlitzes ein Düsenstreifen flüssigkeitsdicht gelagert ist, der mit der Vielzahl seiner Düsenlöcher und damit der Vielzahl von nebeneinander austretenden Wasserstrahlen einen dichten Flüssigkeitsvorhang erzeugt,

dadurch gekennzeichnet, dass

a) unterhalb des Flüssigkeitsaustrittsschlitzes (13) des unteren Teils (2), also in Fließrichtung des austretenden Druckwassers hinter dem Düsenstreifen (14), an dem Unterteil (2) oder unabhängig, aber im Bereich des Unterteils (2) zumindest einerseits der aus dem Düsenstreifen (14) in Reihe hintereinander austretenden Wasserstahlen eine optische Einrichtung (27, 28) zur Feststellung des tatsächlichen Austritts der einzelnen Wasserstrahlen des Flüssigkeitsvorhangs vorgesehen oder wirksam ist.

2. Düsenbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung (27, 28) aus einer Lichtquelle und aus einer lichtempfindlichen Optik besteht.

3. Düsenbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung (27, 28) mit Ultraschallsensoren od. dgl. versehen ist.

4. Düsenbalken nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung od. dgl. (27, 28) nach dem Korrelationsprinzip arbeitet.

5. Düsenbalken nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (27, 28) nur einen Teil der Länge des Wasservorhangs überdeckt und über einen größeren Teil der Länge des Wasservorhangs bewegbar wie hin- und her changierbar ist.

6. Düsenbalken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (27, 28) zumindest zeitlich nach und nach die ganze Länge des Wasservorhangs lückenlos abdeckt.

7. Düsenbalken nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Einrichtung (27, 28) registrierten Daten mit einem Referenzmuster verglichen und eventuelle Fehlstellen registriert und zur Warnung an eine akustisch und/oder optische Einheit weitergegeben werden.

8. Düsenbalken nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zusammen mit der optischen Einrichtung od. dgl. (27, 28) zusammen hin und her changierend gelagert ist.

9. Düsenbalken nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits des Wasservorhangs die optische Einrichtung od. dgl. (27, 28) und anderseits des Wasservorhangs ein neutraler, gleichmäßig reflektierender Hintergrund angeordnet sind.