IT201600076150A1 - Dispositivo iniettore per getti d’acqua - Google Patents

Description

Dispositivo iniettore per getti d’acqua

L’invenzione concerne dispositivi iniettori per erogare sottili getti d’acqua in pressione utilizzati per intrecciare le fibre di materiali fibrosi secondo la tecnica di tessitura di idroaggrovigliamento (“hydroentanglement” o “spunlace”).

La tecnica di idroaggrovigliamento prevede l’utilizzo di sottili getti di acqua ad alta pressione che come aghi investono e perforano uno strato o velo di materiale fibroso disposto su un convogliatore e, rimbalzando su quest’ultimo, intrecciano tra loro le fibre del materiale consolidandolo e realizzando così un tessuto non tessuto.

I getti di acqua in pressione sono generati da un dispositivo iniettore che comprende generalmente un corpo allungato longitudinalmente e provvisto di una prima camera interna che si sviluppa per l’intera lunghezza del corpo ed è alimentata ad una o entrambe le estremità con l’acqua in pressione. Un elemento di chiusura anch’esso di forma allungata longitudinalmente è connesso in modo removibile, ad esempio tramite viti, ad una parete inferiore del corpo ed è provvisto di un’apertura passante per l’uscita dei getti d’acqua. Le dimensioni longitudinali del corpo e dell’elemento di chiusura sono funzione delle dimensioni trasversali del foglio o strato di materiale fibroso da lavorare e possono raggiugere lunghezze di qualche metro.

L’elemento di chiusura forma con il corpo del dispositivo iniettore una seconda camera allungata longitudinalmente che è collegata alla prima camera tramite una scanalatura passante oppure tramite una pluralità di fori passanti.

Su una parete di fondo dell’elemento di chiusura, sulla quale è realizzata l’apertura di uscita, è posizionata una piastra forata sulla quale sono realizzati una serie di fori di diametro definito e calibrato. La piastra forata è bloccata in posizione, serrata alle estremità tra la parete del corpo e l’elemento di chiusura.

In uso, l’acqua in pressione immessa nella prima camera raggiunge la seconda camera dalla quale fuoriesce dall’apertura di uscita sotto forma di sottili getti dopo aver attraversato i fori calibrati della piastra forata.

La piastra forata è preferibilmente posizionata in prossimità dell’apertura di uscita, ad una distanza minima da quest’ultima, in modo da non rallentare la velocità dei getti d’acqua e ridurne l’energia cinetica, ciò determinando una minore efficacia nell’operazione di intreccio delle fibre dei tessuti.

Per garantire la tenuta idraulica della piastra forata, ossia per garantire che l’acqua in pressione fuoriesca dalla seconda camera solo attraverso i fori della piastra forata, una o più guarnizioni sono interposte tra la suddetta piastra forata e la parete di fondo dell’ elemento di chiusura. Tipicamente quest’ultimo è provvisto di una sede realizzata sulla parete di fondo e destinata ad alloggiare una o più guarnizioni anulari a sezione circolare (guarnizioni O-ring).

Un tale tipo di dispositivo iniettore è descritto, ad esempio, nel documento DD 220060. Per eseguire la sostituzione della guarnizione che nel tempo e con l’uso si deteriora e quindi perde funzionalità ed efficacia e/o per sostituire la piastra forata in caso di usura, intasamento dei fori, cambio delle dimensioni dei getti, è necessario smontare l’elemento di chiusura dal corpo del dispositivo iniettore. Tale operazione risulta tuttavia alquanto complessa e laboriosa soprattutto a causa delle rilevanti dimensioni in lunghezza dell’elemento di chiusura e della piastra forata.

Inoltre, la guarnizione o le guarnizioni di tenuta sono spesso difficili da estrarre dalle rispettive sedi perché deformate e/o aderenti alle pareti.

Questi inconvenienti determinano lunghi tempi di arresto del dispositivo di spruzzo e della macchina o impianto di tessitura in cui detto dispositivo è installato e quindi un aumento dei costi di produzione.

Per superare questi svantaggi sono stati sviluppati dispositivi iniettori che permettono di estrarre la piastra forata e/o la guarnizione attraverso un’apertura laterale realizzata nel corpo del dispositivo.

Il documento EP 5692278 descrive un dispositivo simile in cui, oltre alla piastra forata, è possibile rimuovere e sostituire la guarnizione anulare mediante un idoneo utensile.

Benché questa soluzione tecnica permetta di evitare di smontare l’elemento di chiusura dal corpo, risulta tuttavia alquanto laborioso e lungo smontare la guarnizione, tale operazione richiedendo peraltro la disponibilità di un opportuno utensile e la disponibilità di manodopera specializzata.

Uno scopo della presente invenzione è migliorare i dispositivi iniettori noti per erogare e spruzzare getti di acqua in pressione per intrecciare fibre di materiale fibroso secondo la tecnica di tessitura di idroaggrovigliamento di tessuti non tessuti.

Un altro scopo è fornire un dispositivo iniettore per erogare getti di acqua in pressione che consenta di sostituire in modo rapido, semplice ed agevole una piastra forata atta a generare i getti di acqua ed una relativa guarnizione di tenuta.

Un ulteriore scopo è realizzare un dispositivo iniettore che garantisca una tenuta ottimale della piastra forata ed in particolare assicuri la fuoriuscita dell’acqua in pressione solo attraverso fori calibrati della suddetta piastra forata.

Un altro scopo ancora è fornire un dispositivo iniettore semplice ed economico da realizzare e nel contempo avente struttura robusta e funzionamento efficace ed affidabile. Un ulteriore scopo ancora è realizzare un dispositivo iniettore nel quale la piastra forata sia molto vicina ad un’apertura di uscita dei getti di acqua in pressione in modo da non rallentarne la velocità e non ridurne l’energia cinetica e dunque l’efficacia nell’operazione di intreccio delle fibre dei tessuti.

Questi ed altri scopi ancora sono conseguiti da un dispositivo per spruzzare getti d’acqua secondo le rivendicazioni di seguito riportate.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:

- la figura 1 è una sezione trasversale del dispositivo iniettore dell’invenzione;

la figura 2 è un particolare ingrandito della sezione di figura 1;

la figura 3 è una vista in prospettiva interrotta di un elemento di tenuta del dispositivo iniettore di figura 1;

la figura 4 è una sezione trasversale parziale di una variante del dispositivo iniettore dell’invenzione.ll

Con riferimento alle figure da 1 a 3, è illustrato un dispositivo iniettore 1 per erogare, in particolare spruzzare, getti di acqua in pressione ed idoneo ad essere installato su un impianto o una macchina che esegue la tessitura per idroaggrovigliamento di tessuti non tessuti.

II dispositivo iniettore 1 comprende un corpo 2, 3 provvisto di una prima camera 4 collegabile ad una sorgente di acqua in pressione e di una seconda camera 5 connessa alla prima camera 4 tramite un’apertura di passaggio 6 e provvista di una parete di base 5a avente un’apertura d’uscita 7 sfociante all’esterno del corpo 2, 3. Quest’ultimo ha forma allungata in una direzione longitudinale (ortogonale al piano della figura 1) in modo da erogare, per tutta la larghezza di un foglio o strato di materiale fibroso da lavorare, getti d’acqua in pressione fuoriuscenti dall’apertura d’uscita 7, anch’essa allungata longitudinalmente. In una versione del dispositivo 1 non illustrata, la seconda camera 5 è connessa alla prima camera 4 tramite una pluralità di aperture di passaggio 6, ad esempio una serie di fori distanziati.

II dispositivo iniettore 1 include una piastra forata 10 provvista di una pluralità di fori di iniezione 11, aventi diametro prestabilito e compreso ad esempio tra 50 e 500 pm, atti a generare, quando investiti dall’acqua in pressione, corrispondenti sottili getti o aghi d’acqua. La piastra forata 10, che comprende ad esempio una lamiera forata piatta ed allungata, è alloggiata nella seconda camera 5 a riscontro della parete di base 5a.

H dispositivo iniettore 1 include altresì un elemento di tenuta 15 provvisto almeno di una porzione centrale 16 avente forma piatta ed allungata nella direzione longitudinale e dotata di una fessura o scanalatura passante 17. L’elemento di tenuta 15 è interposto tra la parete di base 5a e la piastra forata 10 per supportare quest’ultima per la sua intera lunghezza nella direzione longitudinale ed assicurare la tenuta idraulica tra la piastra forata 10 e la parete di base 5a. L’elemento di tenuta 15 è posizionato all’interno della seconda camera 5 in modo che la fessura passante 17 sia affacciata all’apertura di uscita 7 e ai fori di iniezione 11.

Nella forma di realizzazione illustrata l’elemento di tenuta 15 comprende, oltre alla porzione centrale 16 atta a riscontrare la parete di base 5a della seconda camera 5, una coppia di porzioni laterali 18 aventi forma piatta ed allungata e connesse a bordi longitudinali contrapposti della porzione centrale 16. Le porzioni laterali 18 sono disposte per riscontrare rispettive pareti laterali 5b della seconda camera 5 collegate alla parete di base 5a, in una configurazione di montaggio dell’elemento di tenuta 15 nella seconda camera 5.

Le porzioni laterali 18 sono pressoché ortogonali alla porzione centrale 16, l’elemento di tenuta 15 avendo una dunque sezione trasversale sostanzialmente a forma di “U”.

In una versione del dispositivo 1 non illustrata nelle figure, l’elemento di tenuta 15 comprende la sola porzione centrale 16.

La porzione centrale 16 dell’elemento di tenuta 15 ha preferibilmente uno spessore inferiore a 2 mm, in particolare compreso tra 0,5 e 1,5 mm.

E bene notare che il ridotto spessore della porzione centrale 16 dell’elemento di tenuta 15 permette di posizionare la piastra forata 10 ed in particolare i fori di iniezione 11 molto prossimi all’apertura di uscita 7 realizzata nel corpo 2, 3 del dispositivo 1. Questo consente di non rallentare, o comunque di rallentare solo in maniera trascurabile, la velocità e l’energia cinetica dei getti d’acqua generati dai fori di iniezione 11, getti che risultano dotati di adeguata energia cinetica e pertanto particolarmente efficaci nell’operazione di intreccio delle fibre dei tessuti.

L’elemento di tenuta 15 è realizzato in corpo unico, in materiale elastomerico, ad esempio gomma, tipicamente mediante processo di estrusione.

Nella forma di realizzazione illustrata, il corpo 2, 3 del dispositivo iniettore 1 comprende un elemento o corpo principale 2 provvisto della prima camera 4 e dell’apertura di passaggio 6 ed un elemento o corpo di chiusura 3 provvisto dell’apertura di uscita 7 e removibilmente connesso ad una faccia interna 21 dell’elemento principale 2. L’elemento di chiusura 3 forma con Γ elemento principale 2 la seconda camera 5.

L’elemento principale 2 comprende altresì una porzione centrale 8 che si protende all’interno della seconda camera 5 ed è disposta per formare con porzioni periferiche 9 dell’elemento principale 2 un alloggiamento 22 longitudinale atto a ricevere parzialmente l’elemento di chiusura 3.

Prime sedi 23 sono realizzate sulla faccia interna 21 dell’elemento principale 2 per alloggiare rispettive guarnizioni che garantiscono la tenuta idraulica tra l’elemento principale 2 e l’elemento di chiusura 3, così da impedire la fuoriuscita di acqua in pressione dalla seconda camera 5.

In una variante del dispositivo iniettore 1 dell’invenzione, non illustrata, il corpo comprende una coppia di elementi di chiusura removibilmente connessi alla faccia inferiore 21 dell’elemento principale 2 formando con quest’ultimo la seconda camera 5 e anche l’apertura di uscita 7.

Il corpo 2, 3 del dispositivo iniettore 1 comprende, inoltre, un’apertura laterale, non illustrata, che consente l’accesso alla seconda camera 5 per la sostituzione dell’elemento di tenuta 15 e/o della piastra forata 10. Può essere inoltre prevista sul corpo 2, 3 un’ulteriore apertura laterale per l’accesso alla prima camera 4, ad esempio per sostituire un filtro dell’acqua in essa eventualmente inserito.

Nel funzionamento del dispositivo iniettore 1 dell’invenzione, l’acqua in pressione contenuta all’interno della prima camera 4, alimentata da una sorgente di acqua in pressione mediante una o più aperture di alimentazione non illustrate nelle figure, giunge nella seconda camera 5 attraverso l’apertura di passaggio 6.

L’acqua in pressione all’interno della seconda camera 5 spinge e preme l’elemento di tenuta 15 contro le pareti 5a, 5b della suddetta seconda camera 5. In particolare, in virtù della spinta e pressione dell’acqua e della particolare forma dell’elemento di tenuta 15, la porzione centrale 16 di quest’ultimo aderisce alla parete di base 5a della seconda camera 5, mentre le porzioni laterali 18 aderiscono alle pareti laterali 5b.

La stessa pressione dell’acqua mantiene altresì la piastra forata 10 a riscontro e aderente alla porzione centrale 16. In questo modo, l’elemento di tenuta 15 dell’invenzione assicura una tenuta idraulica ottimale tra piastra forata 10 ed elemento di chiusura 3, ossia assicura che l’acqua in pressione fuoriesca solo attraverso i fori di iniezione 11 della piastra forata 10.

E bene osservare che l’elemento di tenuta 15 può essere facilmente estratto o inserito dalla/nella seconda camera 5 del dispositivo iniettore 1 tramite l’apertura laterale di accesso per la sua sostituzione, ad esempio perché deteriorata e consumata.

Con l’elemento di tenuta 15 può inoltre essere rapidamente ed agevolmente rimossa o inserita anche la piastra forata 10, da sostituire ad esempio in caso di usura, intasamento dei fori di iniezione, cambio delle dimensioni dei getti d’acqua. Non è quindi necessario con il dispositivo iniettore 1 dell’invenzione smontare l’elemento di chiusura 3 dall’elemento principale 2.

Con il dispositivo iniettore 1 dell’invenzione le operazioni di sostituzione dell’elemento di tenuta 15 e/o della piastra forata 10 sono quindi particolarmente rapide, semplici ed agevoli e realizzabili da un operatore anche non specializzato, senza necessità di attrezzatura specifica.

La figura 4 illustra una variante del dispositivo iniettore 1 dell’invenzione che differisce dalla forma di realizzazione precedentemente descritta ed illustrata nelle figure da 1 a 3 per il fatto di comprendere una rispettiva sede 19 disposta per alloggiare e/o trattenere elasticamente la piastra forata 10. Più precisamente la sede 19 dell’elemento di tenuta 15 comprende una coppia di incavi 19a contrapposti e realizzati lungo le porzioni laterali 18 in corrispondenza della porzione centrale 16. Gli incavi 19a sono disposti per ricevere e impegnare elasticamente bordi longitudinali 12 contrapposti della piastra forata 10 che in questo modo rimane fissata all’elemento di tenuta 15 e a riscontro della sua porzione centrale 16 anche in assenza di acqua in pressione all’interno della seconda camera 5. In tal modo, il dispositivo iniettore 1 dell’invenzione può essere installato con qualsiasi orientamento in una macchina o impianto per la tessitura mediante idroaggrovigliamento di tessuti non tessuti, ad esempio per erogare o spruzzare getti d’acqua verso l’alto o lateralmente, giacché la piastra forata rimane sempre aderente ed impegnata all’elemento di tenuta 15 anche in assenza di pressione all’interno della seconda camera 5.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo iniettore (1) per erogare getti di acqua in pressione comprendente: - un corpo (2, 3) provvisto di una prima camera (4) collegabile ad una sorgente di acqua in pressione e di una seconda camera (5) connessa a detta prima camera (4) tramite almeno un’apertura di passaggio (6) e provvista di una parete di base (5a) avente un’apertura d’uscita (7) sfociante all’esterno di detto corpo (2, 3); e - una piastra forata (10) provvista di una pluralità di fori di iniezione (11) per generare getti d’acqua e alloggiata in detta seconda camera (5) a riscontro di detta parete di base (5a); caratterizzato dal fatto di includere un elemento di tenuta (15) provvisto almeno di una porzione centrale (16) avente forma piatta ed allungata e dotata di una fessura passante (17), detto elemento di tenuta (15) essendo interposto tra detta parete di base (5a) e detta piastra forata (10), in modo che detta fessura passante (17) sia affacciata a detta apertura di uscita (7) e a detti fori di iniezione (11), per supportare detta piastra forata (10) ed assicurare una tenuta idraulica tra quest’ultima e detta parete di base (5a).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di tenuta (15) comprende oltre a detta porzione centrale (16), atta a riscontrare detta parete di base (5a) di detta seconda camera (5), una coppia di porzioni laterali (18) aventi forma piatta ed allungata e connesse a bordi longitudinali contrapposti di detta porzione centrale (16), dette porzioni laterali (18) essendo disposte per riscontrare rispettive pareti laterali (5b) di detta seconda camera (5) collegate a detta parete di base (5a).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui dette porzioni laterali (18) sono pressoché ortogonali a detta porzione centrale (16), detto elemento di tenuta (15) avendo una sezione trasversale sostanzialmente a forma di “U”.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 oppure 3, in cui detta porzione centrale (16) di detto elemento di tenuta (15) ha uno spessore inferiore a 2 mm, in particolare compreso tra 0,5 e 1,5 mm.
5. 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di tenuta (15) comprende una sede (19) disposta per alloggiare, e in particolare trattenere elasticamente detta piastra forata (10).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, quando dipendente da una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detta sede (19) comprende una coppia di incavi (19a) contrapposti, realizzati lungo dette porzioni laterali (18) in corrispondenza di detta porzione centrale (16), detti incavi (19a) essendo disposti per ricevere bordi longitudinali (12) contrapposti di detta piastra forata (10).
7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di tenuta (15) è realizzato in corpo unico e in materiale elastomerico.
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo (2, 3) comprende un elemento principale (2) provvisto di detta prima camera (4) e di detta apertura di passaggio (6) ed almeno un elemento di chiusura (3) provvisto di detta apertura di uscita (7) e removibilmente connesso ad una faccia inferiore (21) di detto elemento principale (2), detto elemento di chiusura (3) formando con detto elemento principale (2) detta seconda camera (5).
9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detto corpo (2, 3) comprende un elemento principale (2) provvisto di detta prima camera (4) e di detta apertura di passaggio (6) ed una coppia di elementi di chiusura removibilmente connessi ad una faccia inferiore (21) di detto elemento principale (2), detti elementi di chiusura formando con detto elemento principale (2) detta seconda camera (5) e detta apertura di uscita (7).
10. 10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo (2, 3) comprende un’apertura laterale di accesso a detta seconda camera (5) per sostituire detto elemento di tenuta (15) e/o detta piastra forata (10).
11. 11. Macchina per la tessitura per idroaggrovigliamento di tessuti non tessuti comprendente almeno un dispositivo iniettore (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti.