(57)【要約】流体動力学的な水流交絡に用いられるノズルビームにおける水噴流はノズルボディで形成される。このノズルボディは個別部材としてノズルストリップに支持されている。ノズルストリップに対するサファイヤまたはこれに類するものの永続的に確実な支承を保証するためには、ノズルボディがそれぞれノズルボディ支持体に保持されており、このノズルボディ支持体自体が、より小さな直径のベース部分で最初にノズルストリップの孔内に挿入されている。
2004510070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学繊維または天然繊維から成る製品ウェブ内の長繊維または短繊維を噴流交絡させて、不織布、薄織物、織物または編物を形成するための極微細な液体噴流を発生させるためのノズルストリップ（１４）であって、当該ノズルストリップ（１４）が、供給される製品ウェブに対して横方向に延びるノズルビーム（１）内に液体密に支承されており、該ノズルビーム（１）の長さが、製品ウェブの幅に相当しており、ノズルビーム（１）内に最大１０００ｂａｒの液体圧が発生させられており、該液体圧が、当該ノズルストリップ（１４）を、ノズルビーム（１）の、通流スリット（１３）を備えた壁（２）に向かって押圧しており、当該ノズルストリップ（１４）に、液体噴流を発生させるために、２０〜１２８ｈｐｉの間隔を置いて、すなわち、極めて密に相並んで配置された、０．０８〜０．１５ｍｍの直径の、すなわち、極小の多数の孔（３０）が加工成形されており、当該ノズルストリップ（１４）に設けられた個々のノズルボディ（３１）のための材料として、超硬合金またはセラミック材料、たとえばサファイヤまたはこれらの材料と同等あるいは類似の物理的な特性を有する材料が選択されており、個々のノズルボディ（３１）が、その横断面にわたって別の材料（３１，３１′）、たとえば特殊鋼によって保持されて支持されており、個々の各ノズルボディ（３１）が、固有の円筒形のノズルボディ支持体（３６）によって保持されており、該ノズルボディ支持体（３６）が、最初に当該ノズルストリップ（１４）に支持されている形式のものにおいて、各ノズルボディ支持体（３６）が、円筒形の管（３７，３８）から成っており、該管（３７，３８）の外径が、ノズルボディ（３１）の領域でより広幅に形成されていることを特徴とする、水流交絡装置で極微細な液体噴流を発生させるためのノズルストリップ。
【請求項２】
工具嵌合穴付きねじに類似して、ノズルボディ（３１）の、ヘッドに類似の支持領域（３７）に、減径された管（３８）が続いており、該管（３８）が、組み付けられた状態で当該ノズルストリップ（１４）内に延びている、請求項１記載のノズルストリップ。
【請求項３】
ノズルボディ支持体（３６）の管（３８）が、当該ノズルストリップ（１４）に設けられた孔（４１）内に保持されている、請求項２記載のノズルストリップ。
【請求項４】
ノズルボディ支持体（３６）の管（３８）が、肉薄の管（３８）から成っており、該管（３８）の内径が、水噴流の自由な通流を、すなわち、内壁への接触なしに保証している、請求項１から３までのいずれか１項記載のノズルストリップ。
【請求項５】
ノズルボディ支持体（３６）の内径が、ノズルボディ（３１）の形状接続的な収容および支持のためにヘッド端部（３７）で円形に拡張されている、請求項１または４記載のノズルストリップ。
【請求項６】
ノズルボディ支持体（３６）のヘッド端部（３７）が、当該ノズルストリップ（１４）の凹設部（４２）内に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のノズルストリップ。
【請求項７】
当該ノズルストリップ（１４）の表面に溝（４２）がフライス加工されており、該溝（４２）の高さが、ノズルボディ支持体（３６）のヘッド端部（３７）の高さに相当している、請求項６記載のノズルストリップ。
【請求項８】
ノズルボディ支持体（３６）が、密に相並んで、しかし、互いに間隔（４３）を置いて当該ノズルストリップ（１４）に保持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のノズルストリップ。
【請求項９】
ノズルボディ支持体（３６）が、少なくとも２列で互いにずらされて溝（４２）内に保持されてる、請求項８記載のノズルストリップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、化学繊維または天然繊維から成る製品ウェブ内の長繊維または短繊維を噴流交絡させて、不織布、薄織物、織物または編物を形成するための極微細な液体噴流を発生させるためのノズルストリップであって、当該ノズルストリップが、有利には、供給される製品ウェブに対して直交する横方向に延びるノズルビーム内に液体密に支承されており、該ノズルビームの長さが、製品ウェブの幅に相当しており、ノズルビーム内に最大１０００ｂａｒの液体圧が発生させられており、該液体圧が、当該ノズルストリップを、ノズルビームの、通流スリットを備えた壁に向かって押圧しており、当該ノズルストリップに、液体噴流を発生させるために、２０〜１２８ｈｐｉの間隔を置いて、すなわち、極めて密に相並んで配置された、０．０８〜０．１５ｍｍの直径の、すなわち、極小の多数の孔が加工成形されており、当該ノズルストリップまたは当該ノズルストリップに設けられた個々のノズルボディのための材料として、超硬合金またはセラミック材料、たとえばサファイヤまたはこれらの材料と同等あるいは類似の物理的な特性を有する材料が選択されており、当該ノズルストリップまたは個々のノズルボディが、その面延在長さにわたって別の材料、たとえば特殊鋼によって保持されて支持されている形式のものに関する。
【０００２】
ノズルストリップは、たとえばヨーロッパ特許出願公開第０７２５１７５号明細書に基づき公知である。この公知のノズルストリップは大きな作業幅にわたって延びていて、一般的には、たとえば機械的に製作された複数の孔を備えた特殊鋼から成る薄い薄板から形成されている。公知のノズルストリップもしくはこのノズルストリップに加工成形された孔は、実際に十分にテストされて繰返し改善されたジオメトリ（幾何学的形状）を有している。しかし、このジオメトリは実際に僅かな耐用年数しか有していない。最大０．１ｍｍまでの直径の個々のノズル孔の壁は極めて平滑に形成されていなければならない。このため、これらの孔は穿孔加工されるかまたは打抜き加工される。孔のジオメトリはウォータジェット、つまり、水噴流を形成するために特に重要となる。このため、一般的には、水噴流を規定するノズル横断面の背後に、ノズル孔の高さにわたって拡張した円錐形の部分が続いている。これによって、形成された水噴流が、孔の端部への途中で孔の壁における摩擦によって裂開されないようになっている。孔は、実際にますます高く所望される水圧に基づきかつ絶え間ない摩耗のため、縁部領域ですぐに綺麗でなくなる。このことは、シャープでなく円形でない水噴流を発生させる。この水噴流は製品ウェブの動的な処理に不満足なエネルギしか付与しない。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４１７２９号明細書には、上位概念部により、別の形式のノズルストリップが記載されている。このノズルストリップによって、前述した問題点は回避されている。いま、水噴流はそれぞれ個々のノズルボディによって発生させられる。このノズルボディは極めて硬質の材料から製作されていて、ノズルストリップに単に支持されている。このような形式のノズルボディは、たとえばサファイヤから形成されていてよい。このサファイヤにおいては、極めて平滑な壁を備えて製作可能なノズル孔が、高い水圧による比較的長い使用の後でも摩耗現象を示していない。ただ、このようなノズルストリップへの個々のノズルボディの組付けは簡単ではない。特にノズルボディがノズルストリップの延びに対して正確に垂直に位置決めされておらず、ノズルボディが、長いノズルストリップの曲げ負荷時に、たとえば比較的強い接触によってノズルストリップから解離する危険がある。
【０００４】
上述した装置から出発して、本発明の課題は、ノズルストリップに対するノズルボディの確実な位置決めを保証していると同時にノズルストリップの曲げ負荷時でも個々のノズルボディの飛出しが不可能となることを保証している、個々のノズルボディの保持手段を提供することである。
【０００５】
この課題は、いま、ただ１つのグループのノズルボディまたは、より良好には、個々の各ノズルボディが、固有のノズルボディ支持体によって保持されており、該ノズルボディ支持体が、最初にノズルストリップに支持されていることによって解決される。すなわち、サファイヤが、場合によっては、激しく斜め面取りされた後続の円錐形を備えた平滑な壁のノズル孔の製作後にノズルボディ支持体内に正確に嵌め込まれていて、そこで、不動に保持されるようになっている。このためには、たとえば円筒形の壁が役立つ。この壁においてノズルボディは半径方向の内壁に支持されていて、軸方向で内壁の狭幅部に保持されている。この狭幅部は、ノズルボディを収容するための孔の減径部であってよい。したがって、ノズルボディ支持体が、円筒形の管から成っており、該管の外径が、ノズルボディの領域でより広幅に形成されている。この場合、工具嵌合穴付きねじに類似して、ノズルボディの、ヘッドに類似の支持領域に、減径された管が続いており、該管が、組み付けられた状態でノズルストリップ内に延びている。
【０００６】
本発明による形式の、支持されたノズルボディ支持体を備えたノズルストリップは図面に例示してある。
【０００７】
ジェットヘッドとも呼ばれるノズルビームのハウジングは上側部分１を有している。この上側部分１は下側部分２に全長にわたって数か所でねじ３によって下方からねじ締結されている。上側部分１は、長手方向に延びる２つの孔４，５を有している。両孔４，５のうち、上側の孔は圧力室４として形成されており、下側の孔は圧力分配室５として形成されている。両室４，５は一方の端面側で開いていて、再びカバーによって液体密にねじ締結されている。両室４，５は中間壁によって互いに分離されている。ノズルビームの全長にわたって、中間壁に設けられた多数の通流孔９が両室４，５を接続しているので、圧力室４内に流入した液体は全長にわたって均一に分配されて圧力分配室５に流出する。この圧力分配室５内では付加的に保持手段２１にバッフルボディ２０が保持されている。圧力分配室５は、この圧力分配室５の孔の直径に比べて狭幅のスリット１０によって下向きに開いている。このスリット１０も同じくビームの全長にわたって延びている。
【０００８】
図１によれば、上側部分１は下側部分２に固くかつ液体密にねじ締結されている。シール性はＯリング１１によって得られる。このＯリング１１は上側部分１の環状溝内に位置している。Ｏリング１１の中間、つまり、Ｏリング１１の内側では、スリット１０をキー突起２３が取り囲んでいる。このキー突起２３は下側部分２の相応の溝２４内に嵌め込まれていて、Ｏリング１２のために修理溝２６を有している。この修理溝２６の外縁部２５はノズルストリップ１４の縁部に向けられている。下側部分２の溝２４の底部にも同じく環状溝が加工成形されている。この環状溝内には、ノズルストリップ１４をシールするためのＯリング１２が位置している。下側部分２には、液体通流孔９とスリット１０との下方に一列に同じくスリット１３が加工成形されている。このスリット１３はその上側の領域でしか極めて狭幅に形成されておらず、ノズルストリップ１４の、有効となるノズル開口の幅よりもほんの僅かだけ多く開いている。
【０００９】
図１は、ここでは、ノズルストリップ１４の支承に関してしか重要ではない。ノズルビームは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９２１６９４号明細書に記載されているように、全く異なった外観を有していてもよい。
【００１０】
ノズルストリップ１４はある程度の幅を有している。この幅は、ノズル孔３０の収容およびＯリング１２の上方での支承のために必要となる。ノズルストリップ１４上または、より良好に本発明によれば、ノズルストリップ１４内には個々のノズルボディ３１が固定されている。図２によれば、このノズルボディは、中心の孔またはノズル孔３０を備えたサファイヤ３１から成っている。ノズル孔３０は、深さに関して僅かな区間のあとで円錐形に拡張されている。この円錐形は極めて広幅に形成されていて、場合によっては、４５゜の角度を備えて形成されている。この広幅の開口に対する根底は、本来のノズル３０内でのノズル噴流の正確な形成にある。当然ながら、ノズル３０は壁に関して極めて平滑に形成されていて、縁制限部に関してシャープな縁部を備えて形成されている。その後、ノズル噴流は、変えることができる繊維製品、たとえば薄織物または紙に衝突するまで接触なしに延びている。このことは、エネルギ十分なノズル噴流を保証している。
【００１１】
このようなサファイヤ３１はノズルボディ支持体３６内に形状接続的（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）に保持されている。このノズルボディ支持体３６は工具嵌合穴付きねじ（Ｉｍｂｕｓｓｃｈｒａｕｂｅ）に類似して、すなわち、サファイヤ３１を同心的に収容するヘッド部分３７と、より広幅の中心の孔３９が延びるベース部分３８とを備えて形成されている。ヘッド部分３７はベース部分３８に比べて拡径されて形成されていて、環状の当付け面４０でノズルストリップ１４に支持されている。このノズルストリップ１４には、ノズルボディ支持体３６の形状接続的な収容もしくはノズルボディ支持体３６のベース部分３８のために孔４１が加工成形されている。この構造によって、サファイヤ３１は正確に位置決めされていて、永続的にノズルストリップ１４内に不動に保持されている。
【００１２】
図３および図４によれば、ノズルストリップ１４に溝４２がフライス加工されていると有利である。この溝４２の寸法は、ノズルボディ３１，３６を収容するためにしか設定されていない。この場合、溝４２の深さはノズルボディ支持体２６のヘッド部分３７の高さに相当している。このことは、図４に認められる。当然ながら、溝４２は省略されていてもよい。このことは、図５および図６に認められる。ノズルストリップ１４に設けられた、ノズルボディ支持体３６のベース部分３８のための孔４１は、有利には２列でかつ、図３によれば、互いにずらされて所定の間隔４３を置いて加工成形されている。この間隔４３は、ノズルストリップ１４が一方向または他方向に曲げられるような場合でもノズルボディ支持体３６のヘッド部分３７が接触しないことを保証している。このことは、ノズルストリップ１４内へのサファイヤ３１の、組付けに関して正確な不変の配置を保証している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ヨーロッパ特許出願公開第０７２５１７５号明細書に開示されているようなノズルビームの横断面図である。
【図２】
異なる材料から成る、ノズルストリップ内の固有のノズルボディ支持体内に保持された個々のノズルボディを備えたノズルストリップの断面図である。
【図３】
図２に示したノズルストリップの平面図である。
【図４】
図３に示したストリップの横断面図である。
【図５】
図２に示したノズルストリップの平面図であるものの、凹設部なしのノズルストリップに上方から挿入されたノズルボディ支持体が設けられている。
【図６】
図５に示したストリップの横断面図である。
【符号の説明】
１　上側部分、　２　下側部分、　３　ねじ、　４　圧力室、　５　圧力分配室、　９　通流孔、　１０　スリット、　１１　Ｏリング、　１２　Ｏリング、　１３　スリット、　１４　ノズルストリップ、　２０　バッフルボディ、　２１　保持手段、　２３　キー突起、　２４　溝、　２５　外縁部、　２６　修理溝、　３０　ノズル孔、　３１　ノズルボディ、　３６　ノズルボディ支持体、　３７　ヘッド部分、　３８　ベース部分、　３９　孔、　４０　当付け面、　４１　孔、　４２　溝、　４３　間隔
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004510070.tif 000016
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004510070.tif 000017
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【国際調査報告】
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