用于粒状固体的喷射器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用来把粒状固体添加到混合腔中的喷射器，该喷射器包括：用来添加粒状固体的中间管(3)；包围着该中间管(3)、用来添加助推气体的添加装置(5)，其中该中间管(3)以及包围着该中间管(3)的添加装置(5)在中间管(3)的端部上形成环形间隙(9)；以及具有恒定横截面的混合节段(11)，该混合节段连接到该环形间隙(9)上；具有输出孔口的管子部分(31)，其在混合节段之后。具有输出孔口的管子部分(31)具有横截面变化，即横截面从圆形的变成的非圆形的，并且该管子部分围绕着中心轴线可旋转。
【专利说明】用于粒状固体的喷射器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用来把粒状固体添加到混合腔中的喷射器，该喷射器包括:用来添加粒状固体的中间管；包围着该中间管、用来添加助推气体的添加装置，其中该中间管以及包围着该中间管的添加装置在中间管的端部上形成环形间隙；以及具有恒定横截面的混合节段，该混合节段连接到该环形间隙上。
【背景技术】
[0002]用来添加粒状固体的喷射器例如用来制造卫生物品(例如纸尿片、卫生巾或类似产品)，它应该吸收和围住液体。
[0003]为了制造这种产品，超吸收微粒与纤维一起在混合腔中混合，并且作为吸收内核安放在载体上。在此借助喷射器来添加超吸收微粒。
[0004]根据待制造的产品，例如必须制造不同宽度的吸收内核。为此目前分别需要不同的喷射器。借助目前的喷射器只能制造出具有统一结构的吸收内核。制出的吸收内核尤其具有统一的宽度。
[0005]例如在EP-A0271258中描述了一种用来添加粒状固体的喷射器。为了输送粒状或颗状的材料，材料通过中间通道来输入，并且空气通过包围着中间通道的气隙吹入。该气隙可通过喷嘴主体的旋转来调节。
[0006]此外，还在WO-A 2009/073849中描述了用来输入颗状材料的文氏管-喷嘴单元。该文氏管-喷嘴单元包括内部喷嘴和外部喷嘴，该外部喷嘴同心地设置在内部喷嘴的周围。该内部喷嘴具有圆锥形形状和卷边的端部部分，其中在该卷边的端部部分中设置有许多孔口。助推气体通过这些孔口输入。
[0007]此外，还在WO-A 2010/031742中描述了用于固体颗状材料的添加装置。用来添加超吸收微粒的喷射器在此用来制造卫生产品。通过可在喷射器中移动的内管来调节喷射器。通过内管的移动，可调节被助推气体穿流的环形间隙。通过环形间隙的调节，可控制输入的空气量，并因此调节微粒流。
[0008]但在未更换喷射器-部件或整个喷射器的情况下，该描述的系统不能制造宽度不同的吸收内核。尤其不能匹配超吸收粉末的反弹面。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是，提供一种喷射器，借助它可把粒状固体(尤其是超吸收粉末)传输到混合腔中以制造吸收内核，在此喷射器中超吸收粉末的反弹面可与吸收内核的有用面或几何形状相匹配。
[0010]此目的通过一种用来把粒状固体添加到混合腔中的喷射器实现，该喷射器包括:用来添加粒状固体的中间管；包围着中间管、用来添加助推气体的添加装置，其中该中间管以及包围着该中间管的添加装置在中间管的端部上形成环形间隙；以及具有恒定横截面的混合节段，该混合节段连接到该环形间隙上；具有输出孔口的管子部分，其在该混合节段之后，其中该具有输出孔口的管子部分具有横截面变化，即横截面从圆形的输入横截面变成该输出孔口的非圆形的输出横截面，并且该管子部分围绕着中心轴线可旋转。
[0011]通过该非圆形的输出横截面可实现的是，通过具有输出孔口的管子部分的旋转可改变输出的射束的宽度。
[0012]本发明的喷射器尤其用来把超吸收粉末添加到混合腔中，以便制造卫生产品(例如纸尿片或卫生巾)。为了制造该卫生产品，超吸收粉末与纤维(棉纤维或人造纤维)一起喷射到混合腔中，并在该处与纤维混合并且安放在载体层上。为了安放该吸收内核，通常将载体层引导到载体上，该载体为了形成吸收内核具有凹陷处。将真空施加到载体的内部，因此将载体材料吸到载体上。在用于吸收内核的凹陷处的区域中设置有洞口，然后通过这些洞口吸入超吸收粉末和纤维，以制造吸收内核。在吸收内核制成之后，将物料层铺在吸收内核上。然后批量生产成期望的产品。
[0013]为了通过具有输出孔口的管子部分的旋转来制造不同宽度的吸收内核，或者调节吸收内核中的微粒分布，优选的是，具有输出孔口的管子部分的输出横截面是椭圆形的或四边形的(例如长方形或正方形)。在正方形的输出横截面中，通过正方形的侧边的长度或者在通过对角线旋转45°的情况下来实现不同的宽度。尤其优选的是，具有输出孔口的管子部分的输出横截面是长方形的。
[0014]在具有输出孔口的管子部分的输出横截面呈长方形时长侧边与短侧边的比例优选在1:1至10:1的范围内，更优选的是在1:1至8:1的范围内，尤其在1:1至6:1的范围内。如果输出横截面具有椭圆形形状，因此长的半轴与短的半轴之间的比例优选在1.1:I至10:1的范围内。
[0015]长的侧边和短的侧边或者说长的半轴和短的半轴之间的比例尤其取决于借助喷射器制造的产品。
[0016]在优选的实施例，该中间管可轴向移动，以便调节环形间隙的宽度，助推气体是通过该环形间隙进行添加的。在助推气体的体积流保持相同的情况下，在环形间隙扩大时降低速度，并且在环形间隙减小时提高速度。因此能够调节通过中间管添加的颗状材料的量。与速度较低的情况相比，在助推气体的速度更高的情况下例如有更多的粉末被一起拖走。
[0017]为了能够尽量精细地调节环形间隙，有利的是，中间管借助螺纹安装在喷射器壳体中，并且为了调节环形间隙的宽度，该中间管还旋入螺纹中或者从螺纹中旋出。当中间管旋入螺纹中时会减小环形间隙的宽度，但旋出时则会扩大该环形间隙的宽度。根据螺纹的螺距，能够以这种方式精确地调节环形间隙。
[0018]此外还优选的是，包围着中间管的用于助推气体的添加装置的直径朝环形间隙减小。通过这种造型，环形间隙轴向地朝中间管的主轴线进行定向。因此，还可避免从中间管朝向混合节段的直径扩张，该混合节段连接到中间管上。中间管和混合节段的直径优选是相同的。包围着中间管的、用于助推气体的添加装置的直径减小的另一效果是，助推气体在径向方向上包括着额外的速度分量，并因此在添加时不仅沿着中间管的外边缘流动，而且还指向中间管的轴线。因此能够均匀地混合助推气体和粒状固体，并且借助助推气体来均匀地输送粒状固体。
[0019]对于中间管和混合节段具有相同直径这一造型来说，还备选的不同方案是，混合节段例如具有比中间管略大的直径或者具有比中间管略小的直径。但该环形间隙应在各种情况下这样设置，即所属的助推气体具有朝向中间管的中心轴线的速度分量。借助混合节段的直径与中间管的直径的对比，可确定速度，借助助推气体积聚的粒状固体以该速度进行输送。如果混合节段的直径小于中间管的直径，则提高了速度，一旦混合节段的直径大于中间管的坡，则由助推气体和粒状固体构成的混合物具有比直径大小相同时更小的速度。但优选的是，中间管的直径和混合节段的直径是同样大的。
[0020]如果混合节段的直径应该比中间管的直径大，则还优选的是，包围着该中间管的添加装置的直径首先朝环形间隙减小，直到它与中间管的直径相同并且第一扩散器连接到该环形间隙上。直径在第一扩散器中扩大，然后具有恒定横截面的混合节段连接到该第一扩散器上。
[0021]混合节段的直径在这种情况下与第一扩散器的输出横截面一样大。通过应用用来扩大直径的扩散器能够均匀地降低速度，此外通过扩散器的开启角度可调节流动状态，积聚助推气体的粒状固体以该流动状态进行流动。尤其通过扩散器的应用，尤其可避免通过涡流而形成的死区。
[0022]应用的助推气体优选是那种相对于应用的粒状固体来说是惰性的。合适的助推气体例如是氮气。该助推气体尤其优选是压缩空气。为此，用来添加助推气体的添加装置与压缩空气储存器相连。压缩气体的压力优选保持恒定不变。
[0023]本发明的喷射器尤其优选用来把超吸收粉末添加到混合腔中，以便制造卫生产品(例如纸尿片或卫生巾)。为了制造卫生产品，通常借助喷射器来添加超吸收粉末，并且借助第二喷射器来添加纤维状的材料。该纤维状的材料和超吸收粉末在混合腔中混合，并且为制造吸收内核形成合适的形状。为此，通常将低压连接到该形状上，从而将纤维状材料和超吸收粉末构成的混合物吸到该形状中。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的实施例在附图中示出并且在下面的说明书中进行详细阐述。
[0025]其中:
[0026]图1示出了用来添加粒状固体的喷嘴，其具有可轴向移动的中间管和连接到它上面的混合节段；
[0027]图2在三维视图中示出了本发明的喷射器，其具有带输出孔口的可旋转的管子部分；以及
[0028]图3至5在三维视图中示出了具有输出孔口的管子部分的不同几何形状。
【具体实施方式】
[0029]图1示出了用来添加粒状固体的喷嘴，其具有可轴向移动的中间管和混合节段。
[0030]混合喷嘴I是用来把粒状固体添加到混合腔中的喷射器的一部分。混合喷嘴I包括中间管3，粒状固体通过该中间管输入。中间管3由用来添加助推气体的添加装置5包围着。添加装置5的外边界构成喷射器壳体7。
[0031]在中间管3的端部上，中间管3和包围着中间管3的添加装置5形成了环形间隙
9。通过添加装置5添加的助推气体通过环形间隙9流入混合节段11中。通过环形间隙9流入混合节段11中的助推气体将粒状固体从中间管3中一起拖出，该粒状固体是以这种方式输入的。为了均匀地混合通过环形间隙9添加的助推气体以及通过中间管3添加的粒状固体，添加装置5被设计为它的直径朝环形间隙9变小。为此，包围着添加装置5的喷射器壳体7具有直径收窄部13。该直径在直径收窄部13中持续地在轴向方向上变小。在直径收窄部13的端部上，该直径相当于中间管3的直径。环形间隙9通过直径收窄部13在轴向方向上定向。通过环形间隙9的定向，通过环形间隙9添加的助推气体在径向方向上经历了速度分量。这实现了助推气体和粒状固体的均匀混合。助推气体不是只沿着混合节段11的壁板流动。
[0032]在优选的实施例中，中间管3可轴向移动。通过中间管3的轴向移动，可调节环形间隙9的宽度。这一点可实现速度的调节，助推气体以该速度通过环形间隙9添加。通过调节环形间隙9，可例如平衡助推气体的压力波动。或者，还可行的是，通过调节环形间隙9来修正速度，并且借助该速度来调节待添加的粒状固体的量。
[0033]为了能轴向地移动中间管3，中间管3例如可借助螺纹15安装在喷射器壳体7中。那么通过中间管3的旋转，可在轴向方向上实现移动。当中间管3旋入螺纹15中时会减小环形间隙9，但从螺纹15中旋出时则会扩大环形间隙9。
[0034]为了能够添加助推气体，添加装置5与接口 17相连，该添加装置作为环形通道包围着中间管3。助推气体通过接口 17输入。为此，接口 17例如与压缩空气导管相连。助推气体通过接口 17流入添加装置5中。由于添加装置5的环形造型，助推气体均匀地分散在中间管3的周围，然后均匀地通过环形间隙9流入混合节段11中。
[0035]为了能够使混合节段11与具有输出孔口的管子部分(其在图1中未示出)的连接，混合节段11设置有法兰19。
[0036]图2示出了按本发明构成的喷射器，其用来把粒状固体添加到混合腔中，该喷射器具有带输出孔口的可旋转的管子部分。
[0037]喷射器21除了混合喷嘴I以外，还包括用于粒状固体的添加装置23。添加装置23包括例如漏斗25，粒状固体通过该漏斗管输入。但添加装置23不是强制必须包括漏斗25。还可能的是，喷射器21例如直接与用于粒状固体的储存器相连，并且例如通过闸门(例如叶轮闸门)来添加粒状固体。还可能的是，例如设置大的填充漏斗，它包含着粒状固体的库存。
[0038]具有混合节段11的混合喷嘴I连接到用于粒状固体的添加装置23上。按本发明在此处示出的实施例中，第一扩散器27连接到混合节段11上，具有更大直径的第二混合节段29跟在该扩散器后面。具有输出孔口的管子部分31连接到第二混合节段29上，该管子部分具有横截面变化。在此处所示的实施例中，具有输出孔口的管子部分31的横截面从圆形的输入横截面变为长方形的输出横截面。
[0039]借助合适的法兰19 (其分别使用卡圈33相连)，连接用于粒状固体的添加装置23、混合喷嘴1、混合节段11、第一扩散器27、第二混合节段29以及具有输出孔口的管子部分31。
[0040]按本发明，具有输出孔口的管子部分31可围绕着喷射器I的中心轴线旋转。这一点在此通过箭头35示出。具有输出孔口的管子部分31在第一位置中以实线示出，并且在与第一位置旋转90°的第二位置中以虚线示出。
[0041]通过扭转具有输出孔口的管子部分31，可调节添加粒状固体的宽度。[0042]如图2所示，喷射器21尤其适合添加用来制造卫生产品的超吸收粉末。
[0043]图3至5示例性地示出了具有输出孔口的管子部分31的三个不同的几何形状。具有输出孔口的管子部分31在此分别具有圆形的输入横截面37和四边形的输出横截面39。具有输出孔口的管子部分31在输入侧上具有法兰19，具有输出孔口的管子部分31借助该法兰安装在第二混合节段29上。就输出横截面39的几何形状而言，图3至5所示的具有输出孔口的管子部分31是不同的。例如在图3所示的实施例中，输出横截面以矩形的形状设置有长侧边41和短侧边43，其中长侧边41与短侧边43的比例大约是6:1。为了实现流动的均匀性，具有恒定横截面的端部部件45连接到具有变化的横截面的原管子部分31上。
[0044]与图3所示实施例不同的是，长侧边41与短侧边43的比例在图4所示的实施例中约为2:1，而在图5所示的实施例中约为1:1，也就是横截面几乎是正方形。
[0045]根据不同的输出横截面39，可分别根据产品来应用喷嘴。因此如果要制造非常宽的产品，则例如可选择尽量长的长侧边41。
[0046]附图标记列表
[0047]I混合喷嘴
[0048]3中间管
[0049]5用于助推气体的添加装置
[0050]7喷射器壳体
[0051]9环形间隙
[0052]11混合节段
[0053]13直径收窄部
[0054]15 螺纹
[0055]17 接口
[0056]19 法兰
[0057]21喷射器
[0058]23用于粒状固体的添加装置
[0059]25 漏斗
[0060]27第一扩散器
[0061]29第二混合节段
[0062]31具有输出孔口的管子部分
[0063]33 卡圈
[0064]35具有输出孔口的管子部分的旋转
[0065]37输入横截面
[0066]39输出横截面
[0067]41长侧边
[0068]43短侧边
[0069]45端部部件
【权利要求】
1.一种用来把粒状固体添加到混合腔中的喷射器，该喷射器包括: 用来添加粒状固体的中间管(3)； 包围着该中间管(3)、用来添加助推气体的添加装置(5)，其中该中间管(3)以及包围着中间管(3)的添加装置(5)在中间管(3)的端部上形成环形间隙(9);以及 具有恒定横截面的混合节段(11)，该混合节段连接到该环形间隙(9)上； 具有输出孔口的管子部分(31)，其在该混合节段之后，其特征在于，该具有输出孔口的管子部分(31)具有横截面变化，即横截面从圆形的输入横截面变成该输出孔口的非圆形的输出横截面，并且该管子部分围绕着中心轴线可旋转。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有输出孔口的管子部分(31)的输出横截面是椭圆形或四边形的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，中间管(3)可轴向移动，以便调节环形间隙(9)的宽度。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，中间管(3)借助螺纹(15)安装在喷射器壳体(7)中，并且为了调节环形间隙(9)的宽度，中间管(3)还旋入螺纹(15)中或者从螺纹(15)中旋出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，包围着中间管(3)的添加装置(5)的直径朝环形间隙(9)减小。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，包围着中间管(3)的添加装置(5)的直径减小到中间管(3)的直径。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，中间管(3)和混合节段(11)具有相同的直径。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，第一扩散器(27)设置在环形间隙(9)的后面，并且具有恒定横截面的混合节段(29)连接到第一扩散器(27)上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，用来添加助推气体的添加装置(5)与压缩空气储存器相连。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的喷射器的用途，用来把超吸收粉末添加到混合腔中以便制造卫生广品。
【文档编号】B05C19/04GK104010731SQ201280063982
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2011年11月16日
【发明者】O·斯蒂芬, R·威特, U·施罗德, J·J·劳登 申请人:巴斯夫欧洲公司