184505. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szálasításra és szálpaplannak képlékeny anyagból való előállítására
1 184 505 2 11a fúvókához erősítve. Ennek a 19 eltérítő elemnek az alakja olyan, hogy Coanda-effektus szerinti áramlás létrehozására alkalmas. A 19 eltérítő elemet a 12a fúvókanyílás tengelyébe, de attól valamelyest oldal irányban eltolt helyzetben is elhelyezhetjük. Ez utóbbi esetben, ahogy azt a 3. ábrán bemutatjuk, a J gázsugár árama a 19 eltérítő elem után eltérül valamelyest a 19 eltérítő elem nélküli pályájától. Ha ezzel szemben a 19 eltérítő elemet a 12a fúvókanyílás és ezzel a J gázsugár tengelyében helyezzük el, a J gázsugár a 19 eltérítő elem után nem terelődik más pályára. Mindkét esetben azonban a 11a fúvókák megfelelő elhelyezésével a belőlük kilépő J gázsugarak egymáshoz is fognak ütközni a 19 eltérítő elem körzetében és ezzel ellenirányú áramlásű örvénypárokat és lamináris áramlásű stabil zónákat alakítunk ki. Ez utóbbi helyeken a környezeti levegő behatol a J gázsugárba, minthogy a lamináris áramlásű részeken a J gázsugár belsejében alacsonyabb a nyomás. De ugyanígy behatol itt a J gázsugárba a képlékeny anyag G árama is, amit a J gázsugár S áram formájában a B gázsugárhoz vezet, vele ütköztet. Ennek hatására játszódik le a szálasodás, ahogy azt korábban már leírtuk. További kiviteli alak gyanánt a 4. ábra olyan 1 lb fúvókát mutat, amelynek két nyílása van. A belőlük kilépő gázsugarak egymás felé vannak irányítva hegyesszög, például 45°-os szög mellett. Ezek a részsugarak azután egymáshoz ütköznek és lamináris áramlásű zónát alakítanak ki egymáshoz ütközésük zónájában. A képlékeny anyagot bejuttató 7 kilépőnyílás célszerűen itt úgy van elhelyezve, hogy a G áram ebbe a lamináris áramlásű zónába hatoljon be. A behatoló környezeti levegő a lamináris zónánál ugyanúgy stabilizálja a képlékeny anyag G áramát, mint a korábbi megoldások esetében. Az ilyen 1 lb fúvóka közös síkban lévő két kilépőnyílásának célszerűen ugyanaz a keresztmetszete, az áramlásnak pedig ugyanaz a sebessége és a kinetikus energiája. A két részsugár egyesített árama szállítja a képlékeny anyag S áramát az első B gázsugárhoz, itt ezek egymáshoz ütköznek és létrejön a szálasodás. Az 5. ábra további kiviteli alakot mutat, ahol a 11 fúvókából kilépő J gázsugár útjában mindkét áramlásalakító elemet a 14 terelőt és a 19 eltérítő elemet is megtalálhatjuk, méghozzá az egyik a J gázsugár egyik oldalán a másikat a másik oldalán. Ennek következtében a J gázsugarat két oldaláról vetjük alá eltérítő hatásnak. Ennek a kombinált hatásnak a következtében a 12 fúvókanyílást elhagyó J gázsugár nagyobb mértékben téríthető el, ami azért célszerű, mert ezzel az első B gázsugár és a második J gázsugár egymással történő ütköztetése, egyesítése nagyobb biztonsággal következik be. Ezen az ábrán is ferde nyilak szemléltetik a B és J gázsugarakba hatoló, általuk beszívott környezeti levegőt. A második J gázsugár felső részén és az első B gázsugár jobb oldalán vannak olyan helyek, ahol a képlékeny anyag S árama felfelé áramlik, vagyis a B és J gázsugarak áramlási irányával ellentétesen. Ez rontja a képlékeny anyagnak a B és J gázsugarakban történő eloszlását és végső soron a szálasodást. Ez a tendencia csak növekszik, ahogy a J gázsugárnak az első B gázsugárhoz képesti szöge növekszik. Mint ahogy már említettük, a J gázsugár két oldalán alkalmazott 14 terelő, illetve a Coanda-effektust létrehozó 19 eltérítő elem a J gázsugár másik oldalán nagyobb mértékben tereli el a J gázsugarat, úgyhogy csökken a szög a két B és J gázsugár között. Ennek következtében csökken ezeknek a képlékeny anyag keveredését rontó ellentétes irányú kis áramlásoknak a kialakulása is. Az 5b. ábrán is olyan kiviteli alak látható, amelyben a J gázsugarat két oldalról éri eltérítő hatás. Itt a 19 eltérítő elem elhelyezkedése és alakja más, mint az 5. ábrán bemutatott esetben, nevezetesen kis kivágással rendelkezik, aminek következtében a kivágás pereménél megszűnik a Coanda-effektus. A továbbiakban a 8. ábra távlati képére hivatkozunk, amely a jobb érthetőség kedvéért az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alakot mutatja működés közben. Láthatók a 8. ábrán a J gázsugárban lévő örvénypárok is, amelyekben az áramlás egymással ellentétes. Ezek az örvénypárok a 14 terelő által létrehozott lamináris áramlásű, stabil zónában alakulnak ki. A szomszédos J gázsugarak ugyanis a 12 fúvókanyíláson történő kilépésük után a 14 terelő következtében egymáshoz is ütköznek és így jönnek létre az örvények. Mint ahogy korábban már említettük, a 14 terelők nemcsak ezeket az örvényeket, hanem lamináris áramlásű zónákat is kialakítanak, amelyekben alacsonyabb a nyomás, úgyhogy ide a környezeti levegő behatolni igyekszik. Mindez stabilizálja a képlékeny anyag G áramát. Megjegyezzük, hogy a 14 terelő következtében nemcsak a 8. ábrán látható örvénypárok jönnek létre, hanem a J gázsugárok mentén lejjebb további másodlagos örvénypárok is kialakulnak, amiket azonban az áttekinthetőség kedvéért a 8. ábrán nem ábrázoltunk. Ezeknek a másodlagos örvénypároknak az intenzitása kisebb, mint a 8. ábrán berajzoltakénak, úgyhogy ez utóbbiaknak sokkal nagyobb a hatásuk a J gázsugárra, és a képlékeny anyag G áramára. Az ellenáramlású örvénypárok a képlékeny anyag G áramát lényegesen elvékonyítják a lamináris áramlásű zónában, a második J gázsugár pedig ezt az elvékonyított képlékeny anyagot viszi magával tovább az első B gázsugárhoz, ahol ezek egymáshoz ütköznek. A két B és J gázsugár egymáshoz ütközésének körzetében újabb örvények alakulnak ki örvénypár formájában, amit a 8. ábrán T hivatkozási betűvel jelöltünk. Ez az örvénypár tovább vékonyítja a képlékeny anyagot mindaddig, amíg a folyamatos áram megszakad, vékony és viszonylag rövid szálak jönnek létre. Ezeket a szálakat azután az egyesített B és J gázsugár magával viszi és a szálgyűjtő felületre juttatja. A 8. ábra ugyan az 1. és 2. ábrán látható kiviteli alak működését szemlélteti, nyilvánvaló azonban, hogy a 3., 4., 5. és 5b. ábrán bemutatott kiviteli alakok működése sem tér el lényegesen ettől. A 3. ábrán bemutatott, Coanda-effektust létrehozó 19 eltérítő elem hatására is örvénypár keletkezik a J gázsugár felső részén, majd lamináris áramlásű zóna következik, amelybe a képlékeny anyag G árama bele van vezetve. Ha a 19 eltérítő elem úgy van elhelyezve, ahogy az a 3. ábrán látható, azaz nem pont a 12 fúvókanyílás, azaz a J gázsugár tengelyében, hanem ahhoz képest oldal irányban eltolva, akkor a 19 eltérítő elemhez képest nagyobb keresztmetszetű, ebben az esetben a felső rész örvényei fognak dominálni, habár a 19 eltérítő elem alatt is vannak kisebb hatású örvénypárok. Az 5. és 5b. ábrán bemutatott kiviteli alak esetében a két hatás, a 14 terelő és a 19 eltérítő elem következtében fellépő pályamódosulás együttes hatása jelentkezik, úgyhogy nemcsak a terelést, hanem a Coanda-effektust is megfigyelhetjük a J gázsugár esetében. Ha a 4. ábra ikerfúvókás kialakítását szemléljük, meg5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
