用于产生用于液力加固材料幅面的流体射流的水射梁以及加固材料幅面的设备的制作方法

本发明涉及一种用于产生用于液力加固材料幅面的流体射流的水射梁以及一种用于加固这样的材料幅面的设备，所述设备包括这样的水射梁。

背景技术：

1、这种装置用于水刺加固例如由纤维形成的材料幅面。因此，借助本发明可以加固由天然纤维、合成纤维和纺粘无纺织物形成的、从低无纺织物重量到相当高的无纺织物重量的无纺织物。除此之外，可以利用这样的水射梁对材料幅面进行结构化和/或穿孔。

2、de 202008004650u1和de 102010004172a1示例性地公开这种装置。即分别提供一种具有大量喷孔的水射梁。喷孔例如沿着水射梁的长度延伸部以一排相继设置。在此，水射梁的下侧、即朝向材料幅面的一侧在喷孔的出口两侧呈斜面。这种斜坡也可以被板子覆盖。

3、这些装置的缺点在于，尽管有斜坡，经过水射梁的材料幅面所携带的空气仍会导致水射梁下侧区域中的涡流。由此干扰从水射梁排出的流体射流，影响材料幅面的强度。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务在于，提供一种水射梁和一种用于加固材料幅面的设备，借助所述水射梁/所述设备能进一步改进对这种材料幅面的加固。尤其应避免水射梁下侧的空气涡流。

2、基于本发明的任务通过一种水射梁以及一种用于加固材料幅面的相应的设备来解决。本发明的优选实施方式在从属权利要求中给出，

3、这些从属权利要求可以选择性地相互组合。

4、按照本发明的用于产生用于液力加固材料幅面的流体射流的水射梁具有大量喷孔，用于将流体射流施加到材料幅面上。喷孔沿着水射梁的长度延伸部彼此间隔地设置。在此，水射梁的朝向材料幅面的下侧具有分型面，该分型面在水射梁的宽度延伸部看在喷孔两侧远离材料幅面地倾斜。由此得到在水射梁的下侧、即分型面与材料幅面之间的楔形的自由空间。楔形的自由空间沿着水射梁的宽度延伸部看朝向喷孔渐缩。

5、水射梁可以构造为棱柱形并且除了长度延伸部(y)和宽度延伸部(x)之外也在高度(z)上延伸。名称x,y,z对应于直角坐标系中相同的轴名称。在水射梁的安装状态下看，水射梁的长度延伸部y相当于材料幅面的宽度并且水射梁的宽度延伸部x反而相当于材料幅面的长度。

6、原则上，水射梁可以分成上部件和下部件。与倾斜的分型面相关的按照本发明的特征可以在下部件中实现。这样的优点在于，可以简单地更换下部件，而不必也拆卸上部件。

7、如果现在在5°至25°之间选择水射梁的下侧的分型面的倾斜角度，那么以令人惊讶的方式明显减少在该楔形的自由空间内部的空气涡流。由此，对从喷孔排出的流体射流的影响变小，由此明显改善材料幅面的加固。此外，水射梁的下侧现在还可以更接近材料幅面。

8、换言之，分型面的倾斜角度——在水射梁的长度延伸部的视线看的视图中——是分型面的切线与水射梁的宽度延伸部的平行线或材料幅面共同围成的角度。在这种情况下总是指两者共同围成的最小角度。

9、本发明所提到的材料幅面意指由纤维制成的纤维材料幅面。这种纤维材料幅面可以是织物、针织物幅面或无纺织物的形式并且优选包括开始时提到的纤维。

10、喷孔的纵轴线意指这些喷孔的对称轴。因为这些轴线基本上对应于流体射流的施加方向，所以对纵轴线的说法原则上也适用于流体射流本身。

11、当倾斜角度为7°至10°之间并且优选10°时，特别良好地实现按照本发明的优点。

12、当各个喷孔的纵轴线这样对准材料幅面，使得流体射流垂直打到材料幅面上时，实现材料幅面的特别有效的加固。

13、原则上，水射梁的下侧的分型面可以是一种倾斜的平面、一种按照半径类型或自由曲面类型的曲面。在这种情况下，在对水射梁的长度延伸部的视线看的视图中，倾斜角度(优选沿着曲面走向的每一点)在曲面的切线和水射梁的宽度延伸部的平行线之间测量。自由曲面意指借助样条(splines)建立的面，其中，样条指一种多项式参数曲线，其函数由n阶多项式分段组成。

14、按照本发明的一种实施方式，水射梁的下侧在流体射流的出口区域中在喷孔两侧分别包括出口面，其中，各个出口面均借助过渡面间接地或直接地邻接于相应的分型面。一个面间接地邻接于另一个面，理解为这个面与另一个面在中间连接其他面的情况下邻接。直接邻接意味着不存在其他中间面并且两个面因此共享例如共同的棱边。由此可以像下文描述的那样实现滴水棱边。

15、有利的是，过渡面通过一端面间接地邻接于分型面，其中，该端面优选平行于喷孔的纵轴线延伸。在水射梁的长度延伸部看的视图中，过渡面优选分别与喷孔的纵轴线成直角地延伸。优选可以将覆盖板至少安放到分型面或整个下侧上，该覆盖板优选沿着分型面或整个下侧的走向并且优选在端面上支撑覆盖板的边界的端侧。因此，覆盖板优选可以以预紧力支撑到水射梁的前述端面上。因此简化了覆盖板的装配并且同时简化了水射梁的结构上的耗费，因为覆盖板现在不需要其他器件(如水射梁上的额外的螺栓)来支撑在该位置上。

16、端面和过渡面优选可以共同界定流体射流的流体滴落的滴水棱边。因此，可以借助例如被材料幅面反射的流体实现覆盖板的清洁效果。

17、按照本发明的一种实施方式，水射梁的朝向材料幅面的下侧和优选在设有按照本发明的覆盖板时覆盖板的朝向材料幅面的表面可以具有1μm至50μm、优选25μm的平均粗糙度。覆盖板的表面优选可以喷砂处理，如玻璃珠喷砂处理。因此实现流体射流的流体(比如水)作为薄膜保持附着在覆盖板的表面上。由此不会使材料幅面的在水刺加固时通过水射流到达覆盖板上的纤维的粘附物被干燥。因此，这些纤维可以通过薄膜从覆盖板的外表面被移走，而不粘附在上面。因此，可以防止可能落到材料幅面上的纤维聚集过多。

18、此外，本发明涉及一种用于加固材料幅面的设备，包括至少一个用于产生用于液力加固材料幅面的流体射流的水射梁，其中，水射梁根据本发明构造。

技术特征：

1.水射梁(4)，用于产生用于液力加固材料幅面(2)的流体射流(6)，具有大量喷孔(5)，所述喷孔用于将流体射流(6)施加到材料幅面(2)上，所述喷孔沿着水射梁(4)的长度延伸部彼此间隔地设置，其中，水射梁(4)的朝向材料幅面(2)的下侧具有分型面，在水射梁(4)的宽度延伸部看，所述分型面在喷孔(5)两侧远离材料幅面(2)地倾斜，从而在水射梁(4)的下侧与材料幅面(2)之间得到楔形的自由空间，其中，所述楔形的自由空间(9)沿着水射梁(4)的宽度延伸部(x)看朝向喷孔(5)渐缩，其特征在于，水射梁(4)的下侧的分型面(8)的倾斜角度(α)处于5°至25°之间。

2.根据权利要求1所述的水射梁(4)，其特征在于，所述倾斜角度(α)为10°。

3.根据权利要求2所述的水射梁(4)，其特征在于，各个喷孔(5)的纵轴线相对于材料幅面(2)对准，使得流体射流(6)几乎垂直地打到材料幅面(2)上。

4.根据权利要求1至3之一所述的水射梁(4)，其特征在于，水射梁(4)的下侧的分型面(8)是一种倾斜的平面、一种按照半径类型或自由曲面类型的曲面，并且在曲面的切线和水射梁(4)的宽度延伸部(x)的平行线之间测量倾斜角度(α)。

5.根据权利要求1至4之一所述的水射梁(4)，其特征在于，水射梁(4)的下侧在流体射流(6)的出口区域中在喷孔(5)两侧分别包括出口面(11)，其中，各个出口面(11)均借助过渡面(10)间接地或直接地邻接于相应的分型面(8)。

6.根据权利要求5所述的水射流(4)，其特征在于，过渡面(10)通过端面(13)间接地邻接于分型面(8)，其中，端面(13)优选平行于喷孔(5)的纵轴线(l)延伸。

7.根据权利要求5或6所述的水射梁(4)，其特征在于，覆盖板(12)被安放在至少分型面(8)或者整个下侧上或者所述覆盖板是可安放在至少分型面(8)或者整个下侧上的，所述覆盖板优选沿着分型面(8)或整个下侧的走向并且优选在端面(13)上支撑覆盖板(12)的边界的端侧。

8.根据权利要求6或7所述的水射梁(4)，其特征在于，端面(12)和过渡面(10)共同界定流体射流(6)的流体滴落的滴水棱边。

9.根据权利要求1至8之一所述的水射梁(4)，其特征在于，水射梁(4)的朝向材料幅面(2)的下侧和优选在设有按照权利要求7所述的覆盖板(12)时覆盖板(12)的朝向材料幅面(2)的表面具有1μm至50μm、优选25μm的平均粗糙度。

10.根据权利要求9所述的水射梁(4)，其特征在于，覆盖板(12)的表面优选喷砂处理、尤其是玻璃珠喷砂处理。

11.根据权利要求7至10之一所述的水射梁(4)，其特征在于，覆盖板(12)在从倾斜的分型面(8)垂直地向z方向、平行于纵轴线(l)的过渡中具有倒圆的过渡部(14)，所述过渡部构造为半径范围、弧度或者多边形。

12.根据权利要求6所述的水射梁(4)，其特征在于，端面(13)与出口面(11)的间距为0.5mm至2mm。

13.根据权利要求6至12之一所述的水射梁(4)，其特征在于，过渡面(10)与分型面(8)的间距为0.5mm至5mm、优选0.5mm至3mm。

14.用于加固材料幅面(2)的设备(1)，包括至少一个用于产生用于液力加固材料幅面(2)的流体射流(6)的水射梁(4)，其中，水射梁(4)根据上述权利要求之一所述地构造。

技术总结
本发明涉及一种用于产生用于液力加固材料幅面的流体射流的水射梁，具有大量喷孔，所述喷孔用于将流体射流施加到材料幅面上，所述喷孔沿着水射梁的长度延伸部彼此间隔地设置，其中，水射梁的朝向材料幅面的下侧具有分型面，在水射梁的宽度延伸部看，所述分型面在喷孔两侧远离材料幅面地倾斜，从而在水射梁的下侧与材料幅面之间得到楔形的自由空间，其中，所述楔形的自由空间沿着水射梁的宽度延伸部看朝向喷孔渐缩，其特征在于，水射梁的下侧的分型面的倾斜角度处于5°至25°之间。此外，本发明涉及一种用于加固材料幅面的设备，包括至少一个用于产生用于液力加固材料幅面的流体射流的水射梁，其中，水射梁根据本发明构造。

技术研发人员：乌里奇·姆恩斯特曼
受保护的技术使用者：特吕茨施勒集团欧洲公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14