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PATENTANSPRÜCHE
1. Zuluftelement insbesondere für eine Trocknungsanlage mit einem Gehäuse, einer Lufteintrittsöffnung zum Anschluss eines Zuluftkanals und einer Luftaustrittsöff nung, gekennzeichnet durch mindestens ein Regulierorgan zur Vergrösserung oder Verkleinerung der Luftaustrittsöffnung.
2. Zuluftelement nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnung als zumindest über einen Teil der Länge des Gehäuses sich erstreckender Trichter mit einem unteren, schlitzförmigen Ende ausgebildet ist, und das Verstellorgan als im Trichter etwa parallel zum schlitzförmigen Ende in Richtung desselben verstellbarer Stab ausgebildet ist.
3. Zuluftelement nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Seitenwände des Gehäuses ein Antriebsorgan zur Verstellung des Stabes vorgesehen ist.
4. Zuluftelement nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan als Zahnrad ausgebildet ist, und der Stab an seiner mit dem Antriebsorgan in Eingriff stehenden Seite eine Zahnung aufweist.
5. Zuluftelement nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Gehäuses je ein verstellbares Organ vorgesehen ist.
6. Trocknungsanlage für Materialbahnen mit mindestens einem Zuluftelement nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftelement innerhalb eines Isolationsmantels angeordnet ist, mindestens ein an das Zuluftelement angeschlossener Zuluftkanal für die Trocknungsluft und mindestens ein Abluftkanal und unterhalb des Zuluftelementes mindestens eine Transportwalze für die zu trocknende Materialbahn vorgesehen sind.
7. Trocknungsanlage nach Patentanspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Regulierung der zum Zuluftelement geführten Zuluft.
8. Trocknungsanlage nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zuluftelemente vorgesehen sind, wobei Antriebsorgane zur Verstellung der -Regulierorgane untereinander gekoppelt sind, um die Regulierorgane zur Vergrösserung oder Verkleinerung der Luftaustrittsöffnungen simultan zu betätigen.
9. Trocknungsanlage nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlich am Gehäuse der Zuluftele mente vorgesehenen Antriebsorgane für die Verstellorgane durch eine Welle verbunden sind.
10. Trocknungsanlage nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnungen der Zuluftelemente auf einem Zylindermantel liegen und die die Antriebsorgane verbindende Welle zwischen den Zuluftele menten mit Kugelgelenken versehen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zuluftele ment insbesondere für eine Trocknungsanlage mit einem
Gehäuse, einer Lufteintrittsöffnung zum Anschluss eines
Zuluftkanals und einer Luftaustrittsöffnung sowie eine Trocknungsanlage für Materialbahnen mit mindestens einem Zuluftelement.
Bei bekannten Trocknungsanlagen wird die heisse Trock nungsluft über einen Zuluftkanal zu einem Zuluftelement oder Zuluftventilator zugeführt, welcher sich über der zu trocknenden Materialbahn befindet. Unterhalb des Zuluft elementes befinden sich die Transportwalzen zum Transport der Materialbahn. Das Zuluftelement ist an seinem der Mate rialbahn zugewandten Ende mit einer schlitzförmigen Öffnung versehen, durch welche die heisse Trocknungsluft auf die Materialbahn aus dem Zuluftelement ausströmt. Entspricht nun die Breite der Materialbahn der Breite des Austrittsschlitzes für die heisse Trocknungsluft, so wird die Wärmeenergie optimal ausgenutzt, indem nur die Materialbahn aufgeheizt wird.
Wird jedoch eine schmälere Materialbahn verwendet, so tritt an den Enden des Austrittsschlitzes für die heisse Trocknungsluft die Luft auf die Walzen und die Walzenseitenteile auf, wobei die Endbereiche der Walzen und deren Lagerungen aufgewärmt werden. Durch die Aufwärmung der Walzenseitenteile wird auch der Rand der Materialbahn schneller getrocknet, was zu Spannungen im zu trocknenden Material führen kann.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zuluftelement für Trocknungsanlagen zu schaffen, bei welchem die auf die Materialbahnen ausströmende Zuluft optimal ausgenutzt, und eine Energieeinsparung im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen erfolgt. Dies wird erfindungsgemäss erzielt durch mindestens ein Verstellorgan zur Vergrösserung oder Verkleinerung der Luftaustrittsöffnung.
Im weiteren soll eine Trocknungsanlage für Materialbahnen unter Verwendung mindestens eines Zuluftelementes geschaffen werden, welche eine möglichst energiesparende Verwendung der heissen Trocknungsluft ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass das Zuluftelement innerhalb eines Isolationsmantels angeordnet ist, mindestens ein an das Zuluftelement angeschlossener Zuluftkanal für die Trocknungsluft und mindestens ein Abzugkanal und unterhalb des Zuluftelementes mindestens eine Transportwalze für die zu trocknende Materialbahn sowie ein Mittel zur Regulierung der Zuluft vorgesehen sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dessen Verwendung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiels einer Trocknungsanlage,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Zuluftelementes gemäss einer Schnittlinie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung des Antriebsmechanismus für das Verstellorgan für das Zuluftelement gemäss einer Schnittlinie 111-111 der Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Flachtrock nungsanlage und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Bogen- oder Trommeltrocknungsanlage.
In Fig. list eine Trocknungsanlage 1 in Schnittansicht dargestellt. Im unteren Bereich eines nach unten offenen Isolationsmantels 2 sind die Transportwalzen 3 für eine zu trocknende Materialbahn 4 vorgesehen. Die Achsen der Transportwalzen sind in Lagerstücken 5 und 6 gelagert. Der Isolationsmantel weist Seitenteile 7 und 8 auf. Oberhalb der Transportwalzen sind ein oder mehrere Zuluftelemente 9 zum Zuführen der heissen Trocknungsluft zur Materialbahn angeordnet. Die Zuluftelemente 9 sind mit Streben 10 und 11 an den Innenwänden der Seitenteile 7 und 8 des Isolationsmantel 2 befestigt. Über eine Zuluftleitung 12 wird die heisse Trocknungsluft über ein Anschlusselement 13 zum Zuluft element 9 geführt.
Im Deckel 14 des Zuluftelementes 9 ist eine Öffnung 15 vorgesehen, durch welche die heisse Trocknungsluft zu einer Austrittsöffnung 16 im unteren Bereich des Zuluftelementes 9 geführt wird. An den Seitenwänden 17 und 18 des Zuluftelementes 9 sind Halterungen 19 und 20 für stabförmige Regulierelemente 21 und 22 sowie Antriebselemente 23 und 24 zu deren Betätigung vorgesehen. Die Halte
rungen 19 und 20 weisen im Querschnitt ein U-förmiges Profil mit verschieden langen Schenkeln auf. Mit den stabförmigen Regulierelementen 21 und 22 kann die Fläche der Austrittsöffnung 16 des Zuluftelementes vergrössert oder verkleinert werden. Zur Aufnahme der äusseren Enden der Stäbe 21 und 22 bei Vergrösserung der Austrittsöffnung sind Ausnehmungen in den Seitenteilen 7 und 8 vorgesehen. Im Zuluftkanal 12 für die heisse Trocknungsluft ist eine verstellbare Klappe 25 vorgesehen. Im oberen Bereich des Isoliermantels 2 ist ein Abzugskanal 26 zum Abführen der über die Oberfläche der zu trocknenden Materialbahn 4 geführten Trocknungsluft angeordnet.
Die Zuluftelemente 9 befinden sich in Abstand von den Seitenwänden 7 und 8 des Isoliermantels 2, so dass die Luft auch seitlich von den Zuluftelementen 9 zu den Abzugsöffnungen 27 und 28 des Abzugskanals 26 gelangen kann. Falls mehrere Zuluftelemente 9 innerhalb des Isolationsmantels 2 vorgesehen sind, kann die Trocknungsluft, nachdem sie über die Oberfläche der Materialbahn 4 geführt wurde, auch zwischen den einzelnen Zuluftelementen 9 zum Abzugskanal 26 gelangen. Die Anordnung einer Isolationshaube 2 ermöglicht die Rückgewinnung von Wärmeenergie. Andererseits ist durch die nach unten offene Ausbildung der Haube eine Beobachtung des Trockenvorgangs möglich. Auch die zeitweise Reinigung der Walzen kann auf einfache Weise erfolgen.
In Fig. 2 ist ein Schnitt gemäss der Linie II-II der Fig. 1 durch das Zuluftelement 9 und in Fig. 3 ein Schnitt gemäss Linie III-III durch das U-förmige Haltemittel 19 für das stabförmige Verstellorgan und das Antriebsorgan dargestellt. Das Zuluftelement 9 ist mit Flanschen 29, 30, 31, 32 und 33 zur seitlichen Befestigung der Haltemittel 19 resp. 20 versehen.
Die warme Trocknungsluft strömt durch die Lufteintrittsöffnung 15 nach unten und wird durch die trichterförmige Luftaustrittsöffnung 16 auf die zu trocknende Materialbahn 14 geblasen. Die Luftaustrittsöffnung ist im Querschnitt V-förmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel 34 und 35 der Luftaustrittsöffnung 16 an ihrem unteren Ende einen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Materialbahn 4 verlaufenden Schlitz 36 bilden. Mit den in der trichterförmigen Austrittsöffnung 16 gelagerten Stäben 21 und 22 kann die Luftaustrittsöffnung, d.h. die Länge des Schlitzes 36 vergrössert oder verkleinert werden, um so die effektiv wirksame Luftaustrittsöffnung für die Trockenluft der jeweiligen Materialbahnbreite anpassen zu können. Die verschiebbaren Stäbe 21 und 22 sind an ihrer Oberseite mit einer Zahnung 37 versehen.
Im U-förmigen Halteelement 20 ist in zwischen den Schenkeln 38 und 39 dieses Elementes befestigten Blöcken 40 eine Antriebswelle 41 gelagert. Auf der Antriebswelle 41 sitzt jeweils über einem Verstellstab 21 ein als Antriebsorgan dienendes Zahnrad 42. Die Welle 41 wird an geeigneter Stelle entweder innerhalb oder ausserhalb des Isolationsmantels z.B. einem Elektromotor gekoppelt. Die Transportwalzen 3, 3' sind jeweils unterhalb einer Luftaustrittsöffnung 16 und, bei Anordnung mehrer Zuluftelemente 9, noch zwischen zwei Luftaustrittsöffnungen angeordnet.
Unterhalb dem Halteelement 20 ist ein Lager 43 zur Lagerung der Welle 44 der Transportwalze 3 vorgesehen. Die Anordnung der Transportwalze unter der Luftaustrittsöffnung hat den Vorteil, dass an dieser Stelle die Materialbahn noch zusätzlich an die Walze gepresst wird, und ein besserer Reibschluss zwischen Transportwalze und Materialbahn entsteht. Bei der Anordnung mehrerer Zuluftelemente hintereinander können die Transportwalzen auch so angeordnet werden, dass jeweils eine Luftaustrittsöffnung über eine Transportwalze und die nächste zwischen zwei Walzen angeordnet ist, wodurch die transportierte Materialbahn eine wellenförmige Bewegung ausführt, und dadurch bei einem Flachtrockner ein besserer Reibschluss zwischen Materialbahn und Walze erzeugt wird.
Das im Querschnitt U-förmige Halteelement 20 kann sich z.b. über mehrere hintereinander angeordnete Zuluftelemente 9 erstrecken. In Fig. 4 ist schematisch die Hintereinanderschaltung mehrer Zuluftelemente, wie sie bei einem Flachtrockner angewendet werden, dargestellt. In diesem Falle kann die Antriebswelle 41 für die Verstellstäbe 21 und 22 zur Regulierung der Schlitzbreite für die Zuführung der warmen Trocknungsluft gerade geführt werden.
Beim Beispiel gemäss Fig. 5 sind die Zuluftelemente, d.h.
die Austrittsschlitze 36, für die Trocknungsluft auf der Oberfläche eines Zylinders angeordnet. In diesem Falle ist die Antriebswelle 41 in einzelne geradlinige Stücke unterteilt, welche zwischen den Zuluftelementen z.B. mit Kugelgelenken 45 gekoppelt sind.
Es wäre auch möglich, die stabförmigen Verstellorgane zur Veränderung der Schlitzbreite für die Zuführung der Trocknungsluft als Gewindestangen auszubilden. Die Verstellorgane könnten auch pneumatisch betätigt werden, wobei sie in diesem Falle z.B. mit dem Kolben eines pneumatischen Aggregates verbunden würden. Im weiteren könnte auch unten am schlitzförmigen Austrittsende des Zuluftelementes beidseitig ein Schieber vorgesehen sein, um die wirksame Austrittsöffnung der Materialbahnbreite anpassen zu können.
Wenn die Schlitzbreite zur Zuführung der Trocknungsluft bei Anpassung an eine schmälere Materialbahn verkleinert wird, so ist es zweckmässig, die zugeführte Trocknungsluft, z.B. mit der im Zuführkanal 12 angeordneten Drosselklappe 25, zu regulieren. Es könnte aber auch die Ausgangsleistung des Gebläses für die zugeführte heisse Luft direkt reguliert werden.
Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine energiesparende Verwendung der Trocknungsluft in Trockenanlagen für Materialbahnen. Indem einerseits die Schlitzbreite der Materialbahnbreite entsprechend und andererseits die Gebläseleistung der Schlitzbreite angepasst werden, können eine konstante Heissluftaustrittsgeschwindigkeit und bei gleicher Temperatur auch eine konstante Qualität der zu trocknenden Materialbahn erzielt werden. Im weiteren wird eine übermässige Aufheizung der Materialbahn in den Seitenbereichen derselben und somit eine Bildung von Spannungen im Material vermieden.
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PATENT CLAIMS
1. Supply air element in particular for a drying plant with a housing, an air inlet opening for connecting an air inlet duct and an air outlet opening, characterized by at least one regulating member for enlarging or reducing the air outlet opening.
2. Supply air element according to claim 1, characterized in that the air inlet opening is formed as a funnel extending at least over part of the length of the housing with a lower, slit-shaped end, and the adjusting member as in the funnel approximately parallel to the slit-shaped end in the direction of the same adjustable rod is trained.
3. Supply air element according to claim 2, characterized in that a drive member for adjusting the rod is provided on at least one of the side walls of the housing.
4. supply air element according to claim 3, characterized in that the drive member is designed as a gear, and the rod has teeth on its side engaging with the drive member.
5. Supply air element according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustable member is provided on both sides of the housing.
6.Drying plant for material webs with at least one supply air element according to one of the preceding claims, characterized in that the supply air element is arranged within an insulation jacket, at least one supply air duct connected to the supply air element for the drying air and at least one exhaust air duct and below the supply air element at least one transport roller for the Material web to be dried are provided.
7. Drying system according to claim 6, characterized by means for regulating the supply air to the supply air element.
8. Drying system according to claim 6 or 7, characterized in that a plurality of supply air elements are provided, drive elements for adjusting the regulating elements being coupled to one another in order to simultaneously actuate the regulating elements for enlarging or reducing the air outlet openings.
9. Drying system according to claim 8, characterized in that the elements provided laterally on the housing of the supply air elements are connected to the adjusting elements by a shaft.
10. Drying system according to claim 9, characterized in that the air outlet openings of the supply air elements lie on a cylinder jacket and the shaft connecting the drive elements between the supply air elements is provided with ball joints.
The present invention relates to a Zuluftele element in particular for a drying plant with a
Housing, an air inlet opening for connecting a
Supply air duct and an air outlet opening and a drying system for material webs with at least one supply air element.
In known drying systems, the hot drying air is supplied via a supply air duct to a supply air element or supply air fan, which is located above the material web to be dried. The transport rollers for transporting the material web are located below the supply air element. The supply air element is provided at its end facing the material with a slot-shaped opening through which the hot drying air flows out onto the material web from the supply air element. If the width of the material web now corresponds to the width of the outlet slot for the hot drying air, the thermal energy is optimally utilized by only heating the material web.
However, if a narrower web of material is used, the air on the rollers and the roller side parts occurs at the ends of the outlet slot for the hot drying air, the end regions of the rollers and their bearings being warmed up. Due to the heating of the roller side parts, the edge of the material web is dried faster, which can lead to tension in the material to be dried.
It is therefore an object of the present invention to provide a supply air element for drying systems in which the supply air flowing onto the material webs is optimally used and energy is saved in comparison to conventional systems. According to the invention, this is achieved by at least one adjusting element for enlarging or reducing the air outlet opening.
Furthermore, a drying system for material webs is to be created using at least one supply air element, which enables the hot drying air to be used as energy-efficiently as possible. This is achieved according to the invention in that the supply air element is arranged within an insulation jacket, at least one supply air duct connected to the supply air element for the drying air and at least one exhaust duct and below the supply air element at least one transport roller for the material web to be dried and a means for regulating the supply air .
Preferred exemplary embodiments result from the dependent claims.
In the following an embodiment of the invention and its use will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 is a sectional view through an embodiment of a drying plant,
2 shows an embodiment of a supply air element according to a section line II-II of FIG. 1,
3 shows a representation of the drive mechanism for the adjusting element for the supply air element according to a section line 111-111 of FIG. 2,
Fig. 4 is a schematic representation of a flat drying plant and
Fig. 5 is a schematic representation of a sheet or drum drying system.
In Fig. A drying system 1 is shown in a sectional view. In the lower area of an insulation jacket 2 which is open at the bottom, the transport rollers 3 are provided for a material web 4 to be dried. The axes of the transport rollers are stored in bearing pieces 5 and 6. The insulation jacket has side parts 7 and 8. One or more supply air elements 9 for supplying the hot drying air to the material web are arranged above the transport rollers. The supply air elements 9 are fastened with struts 10 and 11 on the inner walls of the side parts 7 and 8 of the insulation jacket 2. The hot drying air is fed via a connecting element 13 to the supply air element 9 via a supply air line 12.
An opening 15 is provided in the cover 14 of the supply air element 9, through which the hot drying air is guided to an outlet opening 16 in the lower region of the supply air element 9. Brackets 19 and 20 for rod-shaped regulating elements 21 and 22 and drive elements 23 and 24 are provided on the side walls 17 and 18 of the supply air element 9 for actuation thereof. The stops
Posts 19 and 20 have a U-shaped profile in cross section with legs of different lengths. With the rod-shaped regulating elements 21 and 22, the area of the outlet opening 16 of the supply air element can be enlarged or reduced. In order to accommodate the outer ends of the rods 21 and 22 when the outlet opening is enlarged, recesses are provided in the side parts 7 and 8. An adjustable flap 25 is provided in the supply air duct 12 for the hot drying air. In the upper region of the insulating jacket 2 there is an extraction duct 26 for discharging the drying air guided over the surface of the material web 4 to be dried.
The supply air elements 9 are located at a distance from the side walls 7 and 8 of the insulating jacket 2, so that the air can also reach the discharge openings 27 and 28 of the discharge channel 26 laterally from the supply air elements 9. If several supply air elements 9 are provided within the insulation jacket 2, the drying air, after it has been passed over the surface of the material web 4, can also reach the exhaust duct 26 between the individual supply air elements 9. The arrangement of an insulation hood 2 enables the recovery of thermal energy. On the other hand, the design of the hood, which is open at the bottom, enables the drying process to be observed. The occasional cleaning of the rollers can also be carried out in a simple manner.
2 shows a section along line II-II of FIG. 1 through the supply air element 9 and in FIG. 3 a section along line III-III through the U-shaped holding means 19 for the rod-shaped adjusting member and the drive member. The supply air element 9 is with flanges 29, 30, 31, 32 and 33 for lateral attachment of the holding means 19 and. 20 provided.
The warm drying air flows down through the air inlet opening 15 and is blown through the funnel-shaped air outlet opening 16 onto the material web 14 to be dried. The air outlet opening is V-shaped in cross section, the two legs 34 and 35 of the air outlet opening 16 forming a slot 36 at their lower end perpendicular to the direction of movement of the material web 4. With the rods 21 and 22 supported in the funnel-shaped outlet opening 16, the air outlet opening, i.e. the length of the slot 36 can be increased or decreased in order to be able to adapt the effectively effective air outlet opening for the dry air to the respective width of the material web. The displaceable rods 21 and 22 are provided with teeth 37 on their upper side.
A drive shaft 41 is mounted in the U-shaped holding element 20 in blocks 40 fastened between the legs 38 and 39 of this element. On the drive shaft 41, a gear 42 serving as a drive element is seated above an adjusting rod 21. The shaft 41 is located at a suitable point either inside or outside the insulation jacket, e.g. coupled to an electric motor. The transport rollers 3, 3 'are each arranged below an air outlet opening 16 and, when a plurality of supply air elements 9 are arranged, between two air outlet openings.
A bearing 43 for supporting the shaft 44 of the transport roller 3 is provided below the holding element 20. The arrangement of the transport roller under the air outlet opening has the advantage that the material web is additionally pressed against the roller at this point, and there is a better frictional connection between the transport roller and material web. When several supply air elements are arranged one behind the other, the transport rollers can also be arranged in such a way that one air outlet opening is arranged above one transport roller and the next between two rollers, as a result of which the transported material web executes a wavy movement, and thus a better frictional connection between the material web and Roller is generated.
The cross-sectionally U-shaped holding element 20 can e.g. extend over a plurality of supply air elements 9 arranged one behind the other. 4 schematically shows the series connection of several supply air elements, as are used in a flat dryer. In this case, the drive shaft 41 for the adjusting rods 21 and 22 for regulating the slot width for supplying the warm drying air can be guided straight.
In the example according to Fig. 5, the supply air elements, i.e.
the outlet slots 36 for the drying air are arranged on the surface of a cylinder. In this case, the drive shaft 41 is divided into individual straight-line pieces, which between the supply air elements e.g. are coupled with ball joints 45.
It would also be possible to design the rod-shaped adjusting members as threaded rods for changing the slot width for the supply of the drying air. The adjustment members could also be operated pneumatically, in which case they e.g. would be connected to the piston of a pneumatic unit. Furthermore, a slider could also be provided on both sides at the bottom of the slot-shaped outlet end of the supply air element, in order to be able to adapt the effective outlet opening to the width of the material web.
If the slot width for supplying the drying air is reduced when adapting to a narrower material web, it is expedient to reduce the supplied drying air, e.g. with the throttle valve 25 arranged in the feed channel 12. However, the fan output power for the hot air supplied could also be regulated directly.
The device described enables energy-saving use of the drying air in drying systems for material webs. By adapting the slot width to the width of the material web and adapting the blower output to the slot width on the one hand, a constant hot air outlet speed and, at the same temperature, a constant quality of the material web to be dried can be achieved. Furthermore, excessive heating of the material web in the side areas thereof and thus the formation of tensions in the material is avoided.