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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum durchströmenden Behandeln, insbesondere zum Trocknen von bahnförmigem Material gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
DE 39 05 001 A1 ist eine Siebtrommelvorrichtung zum durchströmenden Wärmebehandeln von gasdurchlässigen Materialbahnen bekannt. In einem Gehäuse ist eine die Materialbahn tragende, in ihrem Außenumfang durchlässig gestaltete Siebtrommel drehbar gelagert. Über einen stirnseitig zugeordneten Ventilator als Sauglufterzeuger wird die Siebtrommel unter Saugzug gesetzt. Die abgesaugte Luft wird in einem als Luftaufbereitung (Ventilatorraum) ausgebildeten Teil des Gehäuses erwärmt und in den die Siebtrommel umgebenden Behandlungsraum geleitet. Durch den Unterdruck innerhalb der Siebtrommel durchströmt die erwärmte Luft die von der Siebtrommel getragene textile Materialbahn.
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Um eine Vergleichmäßigung der Strömung im Bereich der von der Materialbahn umschlungenen Siebtrommel zu erreichen, ist dieser Siebtrommel im Bereich der Umschlingung eine den Umfang der Siebtrommel abdeckende schalenförmige Siebdecke zugeordnet. In der Betriebsposition ist die Siebdecke konzentrisch zur Siebtrommelachse, d. h. die Siebdecke verläuft parallel zur Siebtrommeloberfläche. Durch die als gelochtes Blech ausgeführte Siebdecke ergibt sich eine Druckdifferenz zwischen dem Behandlungsraum und der Siebtrommel.
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Die Erfindung geht somit aus von einer Vorrichtung zum durchströmenden Behandeln von bahnförmigem, gasdurchlässigem Material, insbesondere zum Trocknen von gewebten oder ungewebten Stoffen, mit den Merkmalen:
- – eine drehbar gelagerte und mit einem Unterdruckerzeuger verbundene Siebtrommel mit durchlässig gestaltetem Außenumfang, wobei die zu behandelnde Materialbahn um einen Teil des Außenumfanges der Siebtrommel läuft,
- – ein die Siebtrommel aufnehmender Behandlungsraum, welcher mit dem zu behandelndem Gas, vorzugsweise aufgeheizter Luft beaufschlagt wird,
- – innerhalb des Behandlungsraumes eine die Siebtrommel im von der Materialbahn umschlungenen Bereich umgebende Siebdecke oder entsprechende Strömungsleitelemente, durch welche das im Behandlungsraum strömende Gas in Richtung Siebtrommeloberfläche geleitet wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu verbessern.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen:
- – die dem Außenumfang der Siebtrommel im Bereich der Umschlingung durch die Materialbahn zugewandte Wand des Behandlungsraumes weist in diesem Bereich, also über den Umfang der Siebtrommel verlaufend betrachtet, einen abnehmenden Abstand zur Oberfläche der Siebtrommel bzw. zu der die Siebtrommel umgebenden Siebdecke oder den die Siebtrommel umgebenden Strömungsleitelementen auf.
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Bezogen auf die Drehrichtung der Siebtrommel verläuft gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Behandlungsraum somit im Wesentlichen nach Art einer Schraubenlinie, und zwar nach hinten sich an die Siebtrommeloberfläche annähernd. Wickelt man den die Siebtrommel umfassenden Bereich des Behandlungsraumes gemäß Erfindung auf eine Ebene ab, so stellt sich der Behandlungsraum dann als keilförmig dar. Diese Verjüngung des Behandlungsraumes trägt dabei dem Umstand Rechnung, dass bei gleichmäßiger Durchsaugung der die Siebtrommel umschlingenden Materialbahn im hinteren Bereich des Behandlungsraumes nur noch eine geringe Gasmenge strömen muss. Die Luftzufuhr zum Behandlungsraum erfolgt dabei stets in dem Bereich, in welchem die Wand des Behandlungsraumes den größten Abstand zur Siebtrommeloberfläche aufweist.
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Die Bahnlaufrichtung und somit die Rotationsrichtung der Siebtrommel kann in Richtung des sich verjüngenden Behandlungsraumes verlaufen, d. h. die zu trocknende Materialbahn läuft in denjenigen Bereich des Behandlungsraumes ein, in welchem dessen Wand einen großen Abstand zur Siebtrommeloberfläche aufweist. In Bahnlaufrichtung nimmt dann der Wandabstand ab – der Behandlungsraum wird kleiner. Grundsätzlich ist aber auch ein gegensätzlicher Lauf der Materialbahn möglich. Die Materialbahn läuft in den engen Bereich des Behandlungsraumes ein – dieser erweitert sich in Drehrichtung der Siebtrommel.
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Über die Arbeitsbreite der Siebtrommel betrachtet kann der Behandlungsraum einen gleichbleibenden Abstand zur Siebtrommeloberfläche aufweisen. Auch ist es möglich, dass die den Behandlungsraum begrenzende Wand in der Mitte der Siebtrommelbreite einen anderen Abstand aufweist als an den Rändern.
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Innerhalb des erfindungsgemäßen Behandlungsraumes ist die Siebtrommeloberfläche von einer Siebdecke bzw. Strömungsleitelementen umgeben, derart, dass aus der Gasströmung im Behandlungsraum eine im Wesentlichen senkrecht zur Siebtrommeloberfläche verlaufende Strömung entsteht. Die Siebdecke kann hierbei über die Breite und/oder Länge eine gleichbleibende Lochung aufweisen. Zur Erzeugung einer gewünschten Strömungsverteilung kann auch vorgesehen sein, die Lochung in der Siebdecke sowohl über die Breite als auch in Umfangsrichtung unterschiedlich auszuführen. Variieren kann hierbei die Lochgröße und/oder Lochform und/oder die Verteilung. Damit ist bspw. erzielbar, dass die Materialbahn über die Breite gleichmäßig durchsaugt wird.
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Die Umlenkung der Gasströmung im Behandlungsraum zu der Durchströmung im Bereich Materialbahn-Siebtrommeloberfläche kann ebenfalls mit geeignet gestalteten Strömungsleitelementen erfolgen. Hierbei kann es sich um in Umfangsrichtung der Siebtrommel hintereinander angeordnete Leitbleche oder Stromlinienleitkörper handeln, welche sich in Form von Leisten über die Breite der Trommel erstreckend oberhalb der Trommeloberfläche angeordnet sind.
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Folgende Weiterbildungen sind vorgesehen:
- – die der Materialbahn zugewandte Wand des Behandlungsraumes ist ein Teil des die Siebtrommel umgebenden Gehäuses.
- – die der Materialbahn zugewandte Wand des Behandlungsraumes verläuft in Form einer Kurve.
- – die der Materialbahn zugewandte Wand des Behandlungsraumes verläuft in Form von aneinander gereihten geraden Flächenabschnitten nach Art eines Polygonzuges.
- – die der Materialbahn zugewandte Wand des Behandlungsraumes ist verstellbar.
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Des Weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
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1 zeigt eine Siebtrommel S mit einer luftdurchlässigen Außenumfangsfläche. Die Siebtrommel S ist drehbar in einem Gehäuse G gelagert und in nicht dargestellter Weise mit einem Sauglufterzeuger verbunden. Die Drehrichtung der Siebtrommel S ist durch den Pfeil gekennzeichnet. Das Innere des Gehäuses G bildet einen Behandlungsraum BH für eine zu trocknende Materialbahn M.
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Um einen Teil der Außenumfangsfläche der Siebtrommel S ist eine Materialbahn M, beispielsweise eine Vliesstoffbahn geführt. Zur Erzielung einer möglicht großen Umschlingung der Siebtrommel S wird die Materialbahn M über eine Walze W1 in das Gehäuse G rein und dem Außenumfang der Siebtrommel S zu- und über eine zweite Walze W2 vom Außenumfang abgenommen und aus dem Gehäuse G herausgeführt. Die Bewegungsrichtung der Materialbahn M ist mit den Pfeilen angegeben. Im Inneren der Siebtrommel S ist im nicht von der Materialbahn umschlungenen Bereich eine Blende B gestellfest angeordnet, durch welche ein Durchsaugen in diesem Bereich unterbunden wird. Ebenfalls im Innern der Siebtrommel S gestellfest ist ein als Lochblech ausgebildete Luftleitstruktur LS angeordnet. Innerhalb des Behandlungsraumes BH ist oberhalb des von der Materialbahn M umschlungenen Bereiches der Siebtrommel S eine als Lochblech ausgeführte Siebdecke SD angeordnet. Die Siebdecke SD ist gestellfest montiert, d. h. fest mit dem Gehäuse G verbunden.
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Das die Siebtrommel S umgebende Gehäuse G ist über ein Leitungssystem L mit einer einen Ventilator aufweisenden Luftaufbereitung LA verbunden, der die Luft aus der Siebtrommel S absaugt und aufheizt. Ein Teil der Luft aus der Siebtrommel S wird hierbei als Abluft ins Freie geleitet – entsprechend wird Frischluft zugeführt. Dadurch ergibt sich eine Abfuhr der aus der Materialbahn ausgetriebenen Feuchtigkeit. Das Leitungssystem L ist dergestalt ausgeführt, dass die dem Inneren des Gehäuses G – dem Behandlungsraum BH – zugeführte Luft gleichmäßig über die Breite der Siebtrommel S einströmt.
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Die den Behandlungsraum BH im Bereich der Umschlingung der Materialbahn M begrenzende Wand W des Gehäuses G verläuft in Form einer sich dem Außenumfang der Siebtrommel S nähernden Kurve, derart, dass in Drehrichtung der Siebtrommel S der Abstand a1, a2, a3 zum Außenumfang der Siebtrommel S (bzw. zur Siebdecke SD oder den die Siebtrommel S umgebenden Strömungsleitelementen) stetig abnimmt. Der Behandlungsraum BH zwischen der Wand W des Gehäuses G und dem Außenumfang der Siebtrommel S verjüngt sich so in Drehrichtung der Siebtrommel S.
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Die über das Leitungssystem L im Bereich des Einlaufes der Materialbahn M eingeleitete Luft strömt in Richtung der Pfeile der Drehung der Siebtrommel S folgend und wird durch den Unterdruck der Trommel S zunächst durch die Siebdecke SD in Richtung Trommel S umgelenkt und durch die Materialbahn M gesaugt. Die Strömung verteilt sich hierbei gleichmäßig über die Bereite der Trommel S innerhalb des Behandlungsraumes. Der sich in Trommeldrehrichtung verjüngende Behandlungsraum trägt dabei der durchsaugten Luftmenge Rechnung, stabilisiert die gleichmäßige Strömung und bewirkt ein mit reduziertem Energieaufwand (Heizleistung, Luftmenge) erzielbares und über die Breite der Materialbahn M gleichmäßiges Trocknungsergebnis.
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Bei der Ausführung nach 2 ist die den Behandlungsraum BH begrenzende Wand W im Bereich der Umschlingung der Materialbahn M aus abschnittsweise ebenen Flächen gebildet, welche sich nach Art eines Polygonzuges dem Außenumfang der Siebtrommel S nähern. Auch bei dieser Ausführungsform nimmt in Drehrichtung der Siebtrommel S der Abstand a1, a2, a3 zum Außenumfang der Siebtrommel S stetig ab.
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In 3 ist prinzipiell die Strömung der Luft innerhalb des Behandlungsraumes BH im Bereich oberhalb der die Siebtrommel S überspannenden Siebdecke SD dargestellt. Die Siebtrommel S wird mittels eines in der Luftaufbereitung LA befindlichen Ventilators mit Unterdruck beaufschlagt. Die abgesaugte Luft wird wie bereits beschrieben in der Luftaufbereitung LA mit Frischluft gemischt und aufgewärmt. Die aufgewärmte Luft wird dann in den die Siebtrommel S oberhalb der Siebdecke SD umgebenden Behandlungsraum eingeleitet, derart, dass die Luftströmung oberhalb der Siebdecke SD im Wesentlichen der Oberfläche der rotierenden Siebtrommel folgt.
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4 zeigt die Siebtrommel S in Draufsicht, und zwar als Schnitt A-A gemäß 1. Die Absaugung der in des Innere der Siebtrommel S eingeströmten Luft erfolgt über eine seitlich der Siebtrommel S zugeordnete Expansionskammer E, deren Innenraum konzentrisch zur Achse der Siebtrommel S gestaltet ist. Der Innendurchmesser dE der Expansionskammer ist größer als der Innendurchmesser dS der der Siebtrommel S. Dies ermöglicht ein optimales Ausströmen der Luft aus der Siebtrommel S – angedeutet durch die Strömungspfeile in der 4. Insbesondere wird hierdurch eine Vergleichmäßigung des Saugzuges über die Breite die Siebtrommel erzielt. Die Expansionskammer E ist über einen Luftkanal mit der hier nicht dargestellten Luftaufbereitung LA verbunden.
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In 5 ist eine Ausführungsform der Luftzufuhr zum Behandlungsraum BH dargestellt. Des Gehäuse G umgibt mit einer sich schraubenlinienförmig der Oberfläche der Siebtrommel S nähernden Wand W die Siebtrommel S und bildet so den Behandlungsraum BH. Die von der nicht dargestellten Luftaufbereitung LA kommende Luft wird über eine erste Zufuhrkammer Z mit einer sich keilförmig absenkenden Oberseite einer sich unterhalb der Zufuhrkammer Z anschließenden Umlenkkammer U zugeführt. Über die Umlenkkammer U erfolgt die Luftbeaufschlagung des Behandlungsraumes BH an dessen Unterseite in dem Bereich, in welchem die Wand W den größten Abstand zur Oberfläche der Siebtrommel S aufweist (vgl. hierzu 1 und 2). Zufuhrkammer Z, Umlenkkammer U sowie der Behandlungsraum BH haben die gleiche Breite – die Arbeitsbreite der Siebtrommel S. Zur Vergleichmäßigung der Strömung ist innerhalb der Umlenkkammer U eine Lochblechstruktur LB oder entsprechend geeignete Luftleitelemente angeordnet. Diese Lochblechstruktur LB bewirkt eine gleichmäßige Luftbeaufschlagung des Behandlungsraumes BH.
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Die 6 zeigt eine Möglichkeit der Umluftrückführung, also wie die Luft von der Luftaufbereitung LA in den Behandlungsraum BH zurückgeführt wird. Dargestellt ist die Anordnung der beschriebenen und der Luftförderung dienenden Teile wie Behandlungsraum BH, Expansionskammer E, Luftleitkanal L, Zufuhrkammer Z und Luftaufbereitung LA in einer Ansicht von oben (verglichen mit der perspektivischen Ansicht gemäß 5). Gemäß dieser Version handelt es sich um eine einseitige Umluftrückführung – die Expansionskammer E ist einer Seite der Siebtrommel S bzw. des Behandlungsraumes BH zugeordnet. Die Luftführungsrichtung in den Teilen ist jeweils mit einem Blockpfeil gekennzeichnet. Grundsätzlich kann die Expansionskammer E auch auf der der Umluftrückführung (Luftaufbereitung LA, Luftleitung L, Zufuhrkammer Z) gegenüberliegenden Seite der Siebtrommel S angeordnet sein.
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Möglich ist auch eine beidseitige Umluftrückführung – diese ist in 7 dargestellt. Den beiden stirnseitigen Enden der Siebtrommel S ist je eine Expansionskammer E zugeordnet.
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Ferner zeigt 8 eine beidseitige Umluftzuführung, bei der zwei Luftaufbereitungen LA und zwei Expansionskammern E vorgesehen sind. Den beiden stirnseitigen Enden der Siebtrommel S ist je eine Expansionskammer zugeordnet, aus welcher die Luft je einer Luftaufbereitung LA zugeführt wird.
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Letztlich ist in 9 die zu der beidseitigen Umluftzuführung gehörige Zufuhrkammer Z in der in 8 gezeigten Pfeilrichtung dargstellt. Die Zufuhrkammer Z weist an beiden Enden je einen Luftleitkanal L auf und wird von der jeweiligen Luftaufbereitung (nicht dargestellt) mit Luft beaufschlagt. Die Oberseite der Zufuhrkammer verläuft von den Seiten zur Mitte hin jeweils abfallend, so dass die Kammer zwei keilförmige Bereiche aufweist. Die beidseitig zugeführte Luft wird wie mit den Strömungspfeilen angedeutet über die Breite gleichmäßig in die unter der Zufuhrkammer Z befindliche Umlenkkammer U und von da in den sich anschließenden Behandlungsraum BH geleitet.
- S
- Siebtrommel
- M
- Materialbahn
- W1, W2
- Walze
- G
- Gehäuse
- BH
- Behandlungsraum
- LS
- Luftleitstruktur (gestellfest – innerhalb der Siebtrommel)
- SD
- Siebdecke
- LS
- Luftleitstruktur
- W
- Wand
- B
- Blende (gestellfest – innerhalb der Siebtrommel)
- L
- Leitung, Leitungssystem, Luftleitkanal
- LA
- Luftaufbereitung, Unterdruckerzeuger
- E
- Expansionskammer
- Z
- Zufuhrkammer
- U
- Umlenkkammer
- LB
- Lochblech
- a1, a2, a3
- Abstand Siebtrommeloberfläche/Siebdecke – Wand W
- dS
- Durchmesser Siebtrommel
- dE
- Durchmesser Expansionskammer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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