專(zhuān)利名稱(chēng)：用加壓水流處理板材的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用加壓水流處理板材的一種改進(jìn)的設(shè)備，加壓水流以針狀射流的方式作用于結(jié)構(gòu)上，該針狀射流特別適用于處理非織造結(jié)構(gòu)，以便于使它們具有粘著力和/或改良它們的外觀。
這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)十年，例如美國(guó)專(zhuān)利3214819和3485706，顯然該技術(shù)的要點(diǎn)是使薄板結(jié)構(gòu)經(jīng)受來(lái)自一道或多道連續(xù)的噴射器的水流的作用，所述的板條由能滲透的或穿孔的傳送帶或轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒來(lái)支撐，所述的傳送帶或滾筒附帶有吸水裝置，允許水重新利用。
這種設(shè)備的重要組成部分之一是形成水流或針狀射流的系統(tǒng)，通常把這個(gè)系統(tǒng)稱(chēng)為“噴射器”。
本發(fā)明更具體而言涉及一種新穎類(lèi)型的噴射器。
背景技術(shù)：
目前使用的噴射器可以明確地按美國(guó)專(zhuān)利US-A-3485706的圖42及說(shuō)明書(shū)中相關(guān)段落的講受進(jìn)行生產(chǎn)，更多詳細(xì)的實(shí)施例出現(xiàn)在例如美國(guó)專(zhuān)利3613999和歐洲專(zhuān)利400249(對(duì)應(yīng)美國(guó)專(zhuān)利5054349)。后一個(gè)專(zhuān)利描述了這樣一種類(lèi)型的噴射器，它不僅可能以極高的壓力(超過(guò)100巴)噴射水，而且還有一種結(jié)構(gòu)，容許微射流穿過(guò)特別容易安裝和拆卸的多孔板。
參照附

圖1，這樣的噴射器一般采用連續(xù)的軌道式噴射器，軌道相對(duì)板材材料(F)例如待處理的非織造物運(yùn)動(dòng)的方向橫向延伸，軌道長(zhǎng)與所述材料的寬度相匹配。這種噴射器可以由一個(gè)獨(dú)立模件或許多個(gè)相互并列的模件組成。
這樣一種軌道式噴射器由主體(1)構(gòu)成，主體(1)可以抗拒因水壓造成的任何變形，而這個(gè)主體的上部有一個(gè)普通圓柱形的給水室(2)，借助于一個(gè)泵(未示出)經(jīng)過(guò)導(dǎo)管(3)給它供應(yīng)加壓水。
安裝在注水室(2)中的是一個(gè)管殼(4)，該管殼例如可由襯有濾布的多孔圓筒組成，此濾布不僅起過(guò)濾器的作用，而且這用作水分配器。
流入給水室(2)的加壓水接著流過(guò)許多圓柱形孔(5)，這些孔沿噴射器的總寬按規(guī)律間距分開(kāi)。噴射器孔直徑一般在4mm和10mm之間，兩個(gè)相鄰孔間的壁厚在3到5mm左右。
這些圓柱形孔(5)其出口端盡可能為圓錐形，接著出現(xiàn)在一個(gè)下室(6)中，在下室(6)的底部安置一塊有多個(gè)微孔的板(7)，板(7)上的這些微孔直徑可以在50和500μm之間，而最好是在100和200μm之間，使之有可能形成多股水流或針狀射流，它們直接作用于待處理的材料(F)的表面，例如非織造板的表面。
多孔板(7)可根據(jù)歐洲專(zhuān)利400249的講授，例如利用縱向夾板(9)固定在噴射器的主體上，所述夾板受到多個(gè)液壓缸的作用，而多個(gè)液壓缸則借助一個(gè)沿噴射器放置的交叉桿和拉桿系統(tǒng)施加壓緊力。
在多孔板(7)和主體(1)的底部之間置放一個(gè)密封裝置(未示出)。
這樣一種向有微孔的板分配加壓水的系統(tǒng)將會(huì)形成針狀射流，并因此用出現(xiàn)于下室(6)的孔(5)，使之有可能在噴射器的全長(zhǎng)范圍內(nèi)準(zhǔn)確地分配水，使得流經(jīng)每一小孔的水量均相同。
然而業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噴射器水壓超過(guò)50巴時(shí)，這樣一種辦法尤其在處理非織造板的情況下，能夠在被處理的產(chǎn)品上造成一些瑕疵。
圖2用示意圖說(shuō)明造成這樣一些瑕疵的原因。
該圖說(shuō)明，當(dāng)圓柱形孔(2)內(nèi)的給水壓力增大時(shí)(要提高生產(chǎn)速度和/或處理重型產(chǎn)品時(shí)這是必需的)，在分隔兩個(gè)相鄰孔(5)的壁的直下方那些區(qū)域(10)中的下室(6)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦旋區(qū)。這樣的渦旋傳到水流上，會(huì)造成其能量大量和迅速的損失，在所述渦旋區(qū)域下面，射流(J1)會(huì)變成散射和發(fā)白，而在孔(5)的下方，射流(J2)的流動(dòng)仍維持單向、穩(wěn)定和沒(méi)有渦旋。
在處理非織造板時(shí)，這樣一種不均衡流動(dòng)會(huì)直接影響纖維的粘結(jié)效力，并使不同產(chǎn)品中纖維纏結(jié)，特別是密度的改變。
因此，正如圖1示意圖所示，在成品上得到了低密度條紋(B)，這些條紋形成非常不規(guī)則的紋面，而且與孔間的渦旋水流區(qū)精確地吻合。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在對(duì)這樣一種噴射器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種改進(jìn)，這就形成了本發(fā)明的主題，它使得有可能解決這個(gè)問(wèn)題，并容許提供可能達(dá)到400巴或更高壓力的高壓水，而且在上述的壓水給水室和多孔板之間使得有可能獲得穩(wěn)定、無(wú)渦旋的加壓水流，從而形成處理水流或針狀射流，所述射流是完全均勻的，且對(duì)待處理的產(chǎn)品均有同等的作用。
一般來(lái)說(shuō)，能用水流針狀射流處理板材(非織造板、織造的復(fù)合物、薄膜、紙等)的根據(jù)本發(fā)明的噴射器，包括一個(gè)提供加壓水的主體，它包括一個(gè)給水室，該室貫穿所述主體全長(zhǎng)，在此給水室內(nèi)通過(guò)一過(guò)濾器取得加壓水；一個(gè)分配區(qū)，該分配區(qū)沿總的處理寬度上向一塊有諸多微孔的板分配加壓水，這些微孔的孔眼能給出針狀射流，直指被處理的材料表面，所述材料由一傳輸元件(滾筒或傳送帶)來(lái)支撐，上述傳輸元件經(jīng)吸水裝置處理，允許將處理水去掉，而它的特點(diǎn)在于，水從給水室過(guò)濾到多孔板是通過(guò)一個(gè)矩形截面的通道，通道縱向從給水室的邊緣到達(dá)多孔板的表面貫穿噴射器全長(zhǎng)，該通道兩側(cè)壁之間的間隙及壁的高度保證形成單向、穩(wěn)定和無(wú)渦旋的水流。
為獲得這樣的層狀加壓水流，限定分配水道的兩側(cè)壁之間的間隙在2mm和至多10mm之間是有利的，壁高在5mm和10mm之間，用這樣一種結(jié)構(gòu)在總的處理寬度上由多個(gè)微孔產(chǎn)生的多股射流具有相同的輸出能量。
附圖描述通過(guò)下面示意而非限定性給出的示例和附圖，我們會(huì)更清楚地了解本發(fā)明及其提供的優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中正如前面指出的，圖1是一個(gè)噴射器對(duì)稱(chēng)的垂直剖面圖，說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴射器的結(jié)構(gòu)；圖2用示意圖說(shuō)明當(dāng)噴射器主體中供水壓力提高時(shí)形成的渦旋和不規(guī)則射流。
圖3還示出按本發(fā)明設(shè)計(jì)的噴射器的總體結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)垂直剖面透視圖。
圖4是在按本發(fā)明生產(chǎn)的噴射器內(nèi)部的加壓水流的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖3，對(duì)于與圖1說(shuō)明的，在描述現(xiàn)有技術(shù)所用的那些共同的元件采用相同的附圖標(biāo)記，依據(jù)本發(fā)明的噴射器，按照與技術(shù)類(lèi)似的方式，由一個(gè)鋼質(zhì)的主體(1)組成，其長(zhǎng)度3500mm，總寬度200mm，高度200mm。
在這個(gè)主體上部中有一個(gè)圓柱形室(2)，直徑為70mm。通過(guò)一個(gè)孔(3)給這個(gè)室供應(yīng)加壓水。
在該附圖中，水是按照從側(cè)面進(jìn)入示出的，但是水也可以通過(guò)主體的頂部或后部進(jìn)入。
在孔(2)內(nèi)有一個(gè)管殼(4)，所述管殼(4)由襯有濾布的帶孔圓筒組成。
一個(gè)有許多微孔的板(7)，例如可以用橫夾板(9)固定在這個(gè)上主體的底部(20)上，在此例子中，微孔板(7)使用有1mm厚、25mm寬，且包含至少一行小孔的鋼帶構(gòu)成。這些小孔的直徑優(yōu)選在100和200μm之間，并且這些小孔通常由0.6和1.2mm之間的內(nèi)孔間距離隔開(kāi)。
自然，在上主體的底部(20)和微孔板(7)的表面之間要有密封裝置，例如密封墊(23)。
依據(jù)本發(fā)明，加壓水過(guò)濾到微孔板(7)以形成水流是通過(guò)通道(22)發(fā)生的，所述通道(22)從室(2)的邊緣延伸到微孔板(7)的表面。這個(gè)狹縫通道由兩個(gè)平行相對(duì)的壁(21)構(gòu)成，彼此相隔距離在1mm和至多10mm之間，高度在5mm和100mm之間。這個(gè)狹縫通道橫向是密閉的。
由于這種新穎的結(jié)構(gòu)，且如圖4說(shuō)明的那樣，獲得一種加壓水的層狀流動(dòng)，無(wú)任何渦旋，顯然如圖4所示那樣，由板(7)中各微孔產(chǎn)生的射流(8)都有相同的能量。
為說(shuō)明本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)，可在申請(qǐng)人的“Jetlace 2000”型機(jī)器上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，所述機(jī)器有依據(jù)圖1說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的噴射器用于第一組試驗(yàn)和依據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的噴射器用于第二組試驗(yàn)，兩組試驗(yàn)在相同的水壓條件下進(jìn)行。
在這些對(duì)比試驗(yàn)中，現(xiàn)有技術(shù)的噴射器正如圖1中說(shuō)明有以下特征上室(4)的直徑50mm孔(5)的直徑 6mm兩相鄰孔(5)之間的距離10mm
孔(5)的高度 35mm下室(6)的高度10mm微孔板有單一行120μm直徑的微孔，所述的微孔彼此相隔0.6mm。
在同一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行了另一組試驗(yàn)，但使用的是依據(jù)本發(fā)明制造的噴射流，該噴射器有和傳統(tǒng)的噴射器相同的上室直徑，而同傳統(tǒng)的噴射器相比，依據(jù)本發(fā)明制造的噴射器有一個(gè)狹縫通道(22)，它從進(jìn)水室(4)延續(xù)到微孔板(7)，總高設(shè)為36mm，所述通道的兩平行壁彼此相離3mm。
上述微孔板也是由有120μm小孔的板組成，小孔彼此相隔也是0.6mm。
在這些對(duì)比試驗(yàn)中，處理了一塊38mm寬的非織造板，它是基于1.7分特纖度的聚酯纖維制成，重250g/m2。
使這個(gè)板經(jīng)受兩個(gè)噴射器的作用，連續(xù)地作用在板的兩面。
向每種噴射器上室供水，供水壓力逐漸提高。
人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把非織造纖維板放在處理射流下面采用相同的運(yùn)行速度，一直到50巴左右的壓力時(shí)，由每種噴射器得到的產(chǎn)品都是顯示出良好的均勻性，而且力學(xué)性質(zhì)也相當(dāng)。
對(duì)比起來(lái)，超過(guò)50巴，使用按照?qǐng)D1說(shuō)明的傳統(tǒng)的噴射器時(shí)，在形成的產(chǎn)品上出現(xiàn)了粘結(jié)力度下降，隨著壓力的升高，粘結(jié)力度也降得越多，而且形成像圖1那樣不規(guī)則的平行條帶。
然而，依據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的噴射器能獲得粘結(jié)力較好的板，供水壓力可以一直達(dá)到400巴都不會(huì)出現(xiàn)任何看得見(jiàn)的缺陷。
因此，可以想像，因?yàn)槭且罁?jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置，既可以在不降低產(chǎn)品特性的情況下提高生產(chǎn)速度，又可以處理較厚的板，或甚至不同類(lèi)型的復(fù)合板，對(duì)此，一般的噴射器是不可能做到的。
權(quán)利要求
1.一種利用水流/針狀射流處理板材的裝置，其包括一個(gè)供給加壓水的主體，該主體包括一個(gè)給水室(2)，所述給水室(2)貫穿所述主體的總長(zhǎng)，并通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器(4)從給水室取得加壓水；一個(gè)分配區(qū)，向一個(gè)有許多微孔的板(7)沿總的處理寬度上分配加壓水，所述微孔的眼能提供針狀的射流(8)，直指待處理的材料(S)的表面，所述材料由一傳輸元件來(lái)支撐，所述傳輸元件經(jīng)吸水裝置的處理將處理水去掉。其特征在于，水是通過(guò)一個(gè)有矩形截面的通道(22)從給水室(2)傳送到多孔板(7)的，所述通道(22)貫穿噴射器的全長(zhǎng)，從供水室(2)的邊緣到多孔板(7)的表面，這個(gè)通道的兩側(cè)壁(21)的間隔及壁的高度，可產(chǎn)生單向、穩(wěn)定和無(wú)渦旋的水流。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，特點(diǎn)在于，限定配水通道(22)的兩側(cè)壁(21)之間的間隙在1mm和至多10mm之間，壁的高度在5mm和100mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及這樣一種裝置,它包括一個(gè)供給加壓水的主體(1),所述主體(1)包括一個(gè)給水室(2),所述給水室(2)貫穿所述主體的全長(zhǎng),并通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器(4)從給水室提供加壓水;主體還包括一個(gè)分配區(qū),在加壓下向一個(gè)有許多微孔的板(7)遍及全長(zhǎng)分配水,所述微孔的眼構(gòu)成針狀的射流(8),直指待處理的材料表面(5),該材料由一傳輸元件來(lái)支撐,所述傳輸元件經(jīng)吸水裝置處理,把處理水去掉。本發(fā)明的特點(diǎn)在于,水從給水室(2)傳送到多孔板(7)是通過(guò)一個(gè)通道(22)進(jìn)行的,所述通道(22)有矩形的截面貫穿噴射器的全長(zhǎng),從給水室(2)的邊緣直到多孔板(7)的表面,所述通道兩側(cè)壁(21)之間的間隙及壁的高度,能產(chǎn)生一種單向、穩(wěn)定和無(wú)渦旋的水流。
文檔編號(hào)B26F3/00GK1357063SQ0080910
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2000年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月17日
發(fā)明者L·施米特, B·羅什 申請(qǐng)人:里特·珀佛杰特