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Vorrichtung zum Trocknen von innerhalb einer Kammer schweb--nd geführten
Bahnen, insbesondere Gewebebahnen Die Erfindung betrifft eine Düsenausbildung zur
schwebenden Führung von Warenbahnen zwischen beiderseits in Querrichtung der Bahn
angeordneten Blasdüsen, aus denen das Trockenmittel senkrecht oder angenähert senkrecht
auf beide Seiten der Warenbahn geblasen wird.
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Die stabile Führung von Warenbahnen hat man mit aus schräg geneigten
Schlitzdüsen austretenden Luftströmen zu erreichen versucht, die durch besondere
Anordnung und Ausbildung der Düsenöffnung und Luftstromführung Druckzonen bilden
sollen, durch die die Warenbahn in stabiler Lage gehalten werden soll. Diese Schlitzdüsen
können dabei auch als Doppeltragdüsen ausgebildet werden, bei denen die zugeführte
Luft je zur Hälfte in und entgegen der Bewegungsrichtung der Bahn aus der Doppeldüse
austritt. Durch Erweiterung der sich unmittelbar an die Düsenaustritte anschließenden
Strömungskanäle sollen sich stabile Druckzonen bilden, dir eine berührungsfreie
Führung der Warenbahn gewährleisten.
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Statt Schlitzdüsen hat man auch Einzeldüsen mit abwechselnd entgegen
und in der Warenlaufrichtung auf die zu trocknende Warenbahn gerichteten Strahlen
vorgeschlagen und die Düsen benachbarter Kanäle sowohl auf der gleichen als auch
auf der gegenüberliegenden Warenseite auf Lücke gestellt.
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Gegenüber diesen mit Schrägdüsen angestrebten stabilen Warenbahnführungen
sieht ein weiterer Vorschlag zur berührungsfreien Führung von Warenbahnen vor, zwischen
jeder Düse von beiderseits der Warenbahn angeordneten, senkrecht auf die Warenbahn
blasenden Schlitzdüsen und dem mit Abstand von jeder Düse angeordneten Abströmkanal
vorspringende Schirmwände vorzusehen, die über die ganze Düsenlänge verlaufen und
in Richtung senkrecht der Bahn weiter vorragen als die Düsenwände, so daß um die
Düsen abgegrenzte Räume gebildet werden, von denen aus das eingeblasene Trockenmittel
nur an den freien Kanten der Schirmwände vorbei in die Abströmkanäle gelangt. Die
Schirmwände sollen also einen abgetrennten Raum um die Düsen bilden, in dem ein
erhöhter Druck herrscht. Durch die zwischen den Schirmwänden entstehende statische
Druckerhöhung bei Annäherung der Warenbahn an die Schirmwände soll die Bahn wieder
in ihre normale Lage zurückgeführt werden. Der angestrebte Druckaufbau zwischen
den Schirmwänden läßt sich aber bei Schlitzdüsen kaum verwirklichen, da die Ware
nicht oder nur selten auf ihrer ganzen Breite zur Annäherung an die Schirmwandungen
kommt. Bei nur stellenweiser Annäherung kann aber die Luft zwischen dem Düsenschlitz
und den Schirmwandungen in Querrichtung der Bahn abfließen, so daß die angestrebte
Druckstauung bei einer über die Breite auf und ab gewölbten und nur stellenweise
an den Düsenschlitz herantretenden Warenbahn nicht zustande kommt.
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Die Erfindung unterbindet die Möglichkeit, daß bei stellenweiser Annäherung
der Bahn an die Düsen das Trockenmittel zwischen den über den Düsenaustritt vorstehenden
Schirmwänden in Querrichtung der Bahn unbehindert zu Stellen mit einem größeren
Warenabstand von den Düsen abfließen kann und dadurch das Entstehen von Druckstauungen
an den Annäherungsstellen der Bahn an die Düsen unterbleibt. Dazu wird für Vorrichtungen
zum Trocknen von innerhalb einer Kammer spannungslos und frei schwebend geführten
Bahnen, insbesondere Gewebebahnen, mit einem erhitzten gasförmigen Trockenmittel,
das aus auf beiden Seiten der Bahn vorhandenen Düsen senkrecht oder annähernd senkrecht
auf die Bahn geblasen und am Abfluß durch über den Düsenaustritt vorstehende Schirmwände
behindert wird, wodurch Druckstauungen des Trockenmittels bei Annäherung der Bahn
an die Düsen entstehen, erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Düsen in an sich bekannter
Weise als von den Düsendruckkästen vorspringende, in Reihen angeordnete Einzeldüsen
auszubilden, die nach einem engsten Querschnitt zum Austrittsende der Düsen hin
ringsum auf mindestens den zweifachen Durchmesser stetig oder unstetig erweitert
sind.
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Durch die am Düsenende ringsum von einem Mantel von wenigstens zweifach
größerem Querschnitt umschlossenen Düsen ist ein Abfluß der Luft nach allen Seiten
verhindert, wenn sich die Warenbahn
dem erweiterten Düsenende nähert.
Der verhinderte Abfluß bildet in dem verbreiterten Düsenmund einen statischen Druck
aus, der infolge der mindestens zweifach vergrößerten Fläche ein übergewicht gegenüber
dem Impuls des Düsenstrahles auf der Gegenseite der Warenbahn ergibt. Dadurch wird
die Warenbahn von der weiteren Annäherung an den Düsenmund abgehalten und zur Mittellage
zurückgeführt.
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Die Verbreiterung der Druckfläche im Düsenaustritt kann statt durch
eine stetige Erweiterung der Düse zum Düsenaustritt hin auch durch eine den am Düsendruckkasten
anschließenden Düsenhals rings umschließende Schirmwandung geschehen, deren Abschlußrand
über den Austrittsmund des Düsenhalses höhenmäßig etwas vorsteht. Die Abschirmwand
kann statt einer auch mehrere Düsen einer oder mehrerer Düsenreihen umschließen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf eine Düsenanordnung mit
Einzeldüsen beschränkt, vielmehr läßt sich der Erfindungsgedanke auch leicht auf
Schlitzdüsen übertragen, indem man bei den bekannten Vorrichtungen mit beiderseitigen
Schirmwänden zur Erzielung von Druckstauungen längs den Düsen den Raum zwischen
den Schirmwänden quer zum Düsenschlitz durch Bleche unterteilt, die einen Abfluß
des Trockenmittels parallel zum Düsenschlitz zwischen den Schirmwänden verhindern.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen beschrieben,
wobei zunächst die physikalische Grundlage für den erstrebten Druckaufbau an Hand
der F i g. 1 und 2 erläutert sei.
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Die F i g. 1 gibt für die links gezeichnete Düse mit dem Durchmesser
d und dem Abstand h von der Warenbahn w ein Diagramm wieder, in dem
als Ordinate das Verhältnis der auf die Warenbahn wirkenden Kraft P, bezogen auf
den Impuls 1 = 2 - u,2 - F - e, und als Abszisse der Abstand h der
Warenbahn vom Düsenmund aufgetragen sind. In der Gleichung für den Impuls 1 bedeuten
Luftdichte, u0 = Ausblasgeschwindigkeit der Düse, F = d .z = Fläche
des Düsenaustrittsquerschnittes und a = Kontraktion im Düseneinlauf. Es ist angenommen,
daß die Warenbahn relativ dicht ist und daß die Halslänge der Düse nur etwa 1 bis
1,5 des Durchmessers d beträgt, so daß die Grenzschichtentwicklung im Düsenhals
vernachlässigt werden darf.
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Aus dem Diagramm der F i g. 1 ergibt sich für einen beliebigen Abstand
h der Düse von der Warenbahn, solange der Abstand h größer als der Düsendurchmesser
d ist, auf den Impuls bezogen eine gleichbleibende Kraft P auf die Warenbahn = 2
pfi - F, wobei p, der im Düsenkasten herrschende Druck ist. Wird der Abstand h kleiner
als d, so fällt die Kraft P etwa gemäß der gestrichelt gezeichneten Linie ab und
wird bei der Anlage der Warenbahn an der Düse (h = 0) P = p, - F und
sinkt damit auf die Hälfte der Impulskraft ab.
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Die Erfindung sieht nun vor, den Wert 2 p, - F
über den
Gleichwert mit dem Impuls anzuheben und vergrößert zu diesem Zweck die Fläche F,
auf die der Druck p,, wirkt, auf einen über 2 Fliegenden Betrag.
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Wie F i g. 2 zeigt, ist zu diesem Zweck die Düse vom Durchmesser d
nach einer Halslänge 1 auf einen Durchmesser D > l,% 2 d erweitert.
Dadurch wächst gemäß dem Diagramm in F i g. 2 bei Annäherung der Warenbahn an den
erweiterten Düsenmund die Kraft P durch die Wirkung auf die größere Fläche etwa
nach der gestrichelt gezeichneten Linie. Bei Anlage der Warenbahn an dem erweiterten
Düsenmund mit dem Durchmesser D > f-2 d wirkt der Druck p, im Düsenkasten somit
auf die mehr als doppelt so große Fläche, so daß bei Anlage der Warenbahn an dem
größeren Düsenmund die Kraft P>p, - 2 F ist. Durch die mit Annäherung der
Warenbahn entstehende Druckstaubildung an der erheblich erweiterten Mündungsfläche
der Düse überwiegt die auf die Warenbahn ausgeübte Kraft P den auf die Gegenseite
der Warenbahn wirkenden Impuls aus der gegenüberliegenden Düse, so daß die Warenbahn
zur Mittellage zurückgeführt wird.
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In den F i g. 3 bis 8 sind verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten für
die erfindungsgemäße Erweiterung der Düsenmündung dargestellt.
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In F i g. 3 ist die Düse nach einem gleichbleibenden, vorzugsweise
zylindrischen Querschnitt über eine etwa 1 bis 1,5 d betragende Halslänge 1 zum
Düsenende hin erheblich, d. h. auf einen mindestens doppelt so großen Querschnitt
erweitert.
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In F i g. 4 ist die Erweiterung durch einen etwa in der Längsmitte
des Düsenhalses ansetzenden Trichter e herbeigeführt, der über die Ausmündung des
Düsenhalses vorragt.
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In F i g. 5 ist die größere Fläche am Düsenmund durch einen den Düsenhals
am unteren Ende umhüllenden Zylinder f hergestellt.
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In F i g. 6 ist der umhüllende Zylinder f bis zum Boden des Düsenkastens
hochgezogen. Der Düsenhals der Blasdüse kann erheblich verkürzt sein, gegebenenfalls
ein Halsansatz ganz entfallen, so daß die Düsen nur durch Lochungen des Düsenkastenbodens
gebildet sind.
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In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 und 8 umschließt die Umhüllungswandung
g mehrere Düsen und ist beispielsweise in Form eines Rechtecks ausgebildet, das
gemäß der eine schaubildliche Ansicht von unten auf die Anordnung nach F i g. 7
darstellenden F i g. 8 jeweils drei Düsen von zwei zueinander versetzten Lochdüsenreihen
umschließt.