DE1474239B2 - Verfahren und einrichtung zur stabilisierung der lage unter wirkung eines blasmittels schwebend gefuehrter warenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Stabilisierung der Lage unter Wirkung eines Blasmittels schwebend geführter Warenbahnen unter Anblasung wenigstens einer Warenbahnfläche im spitzen Winkel zu ihrer Bewegungsrichtung.

Derartige Verfahren und Einrichtungen sind bereits bekannt. Sie fanden zunächst Anwendung bei der Gasflammentrocknung, bei der den Zuführungsdüsen für das Brenngasluftgemisch eine auf die zu behandelnde Bahn hin gerichtete Neigung gegeben wird, um zu erreichen, daß sich die Flamme selbst der Bahn anschmiegt. An die flammerzeugenden Düsen schließt sich eine Reihe von Blasrohren ober- und unterhalb der Bahn an, um die mittels bekannter Maßnahmen in einer Ebene zwangsgeführte Bahn senkrecht zu ihrer Fläche mit Warmluft zu beaufschlagen. Das Ergebnis ist deshalb unbefriedigend, weil die thermische Belastung der Bahn entsprechend den Wärmeübergangsverhältnissen völlig unregelmäßig verläuft. An den Auftreffstellen der Gasflammen entstehen Spitzenbelastungen, die zur Überschreitung kritischer Grenzwerte führen. Ist die Bahn bedruckt oder beschichtet, so werden beispielsweise die Siedetemperaturen von Wasser und Lösungsmitteln erreicht, so daß die Bildung von Blasen und Bläschen mit entsprechenden Auswirkungen auf die Druckfarben, die Beschichtung und den Werkstoff der Bahn selbst unvermeidlich sind. Ein Ausweg aus den dargelegten Schwierigkeiten wurde durch den Übergang zur Heißlufttrocknung gefunden. Der Einsatz der

Trockner scheiterte jedoch daran, daß zunächst kein aerodynamisches Verfahren bekannt war, mittels dessen Bahnen mit genügender Sicherheit berührungsfrei durch einen Behandlungsraum geführt werden konnten. Während man zunächst mit Umluftverfahren arbeitete, bediente man sich später der sogenannten Luftkissenbetten, indem man unterhalb der Bahn mittels Düsen ein flächenmäßig großes Luftkissen ausbildete, dessen Druck so groß war, daß dem Gewicht der Bahn das Gleichgewicht gehalten werden konnte. Eine Verbesserung bestand darin, ein Gegenkissen aus Luft oberhalb der Bahn zu erzeugen, um auf diese Weise den Druck, damit die Geschwindigkeit und im Ergebnis die Trocknungsleistung der Luft vergrößern zu können, die zunächst unbefriedigend waren. Bezeichnet man die Kräfte, die über eine Düse auf eine Bahn ausgeübt werden können, als Stoßkräfte, so ist einerseits davon auszugehen, daß eine Bahn im Gegensatz beispielsweise zu einem Flugzeug oder einem sonstigen angeblasenen, aber in jedem Falle starren Objekt flexibel ist, so daß Wölbungen auftreten, die das Stoßkraftverhalten einer Düse ändern; verläuft die der Düse zugewandte Bahnfläche zur Düse hin konkav, so wird die Stoßkraft der Düse wesentlich größer als bei einer Wölbung, die zur Düse hin konvex ausgebildet ist. Das führt dazu, daß ein zwischen zwei aufeinanderfolgenden Düsen gleichen Stoßkraftverhaltens befindlicher Bereich der Bahn mit dem einer Düse gegenüber konvex verlaufenden Teilbereich auf die zugekehrte Düsenöffnung gedrückt wird, so daß letztere am Ausblasen gehindert ist. Es läßt sich also nicht verhindern, daß in einem noch so genau hergestellten, ober- und unterhalb der Bahn befindlichen Düsensystem jeweils Teilbereiche der Bahn auftreten, die an die Düsenöffnungen angedrückt werden, so daß es zu unerwünschten, mechanischen Berührungen zu kommen vermag. Dazu kommen Flattererscheinungen an den Bahnrändern, die durch Bildung kleiner Ausgangsfalten in der Bahn entstehen, die dazu führen, daß der Blasstrahl teils oben, teils unten an der Bahn vorbei streicht, womit die erwähnten Flattererscheinungen auftreten.

Zu einer wesentlichen Verbesserung der dargestellten Verhältnisse kam es durch Schaffung von Hohlblasdüsen, welche entstehen, wenn sich in den zur Bildung der Blasstrahlen dienenden Düsenausströmöffnungen Staukörper befinden. Die dadurch gebildeten Teilströme bilden einen geschlossenen Stauraum, der durch Staukörper und Blasstrahlen abgegrenzt ist, so daß in dem dadurch entstehenden Hohlraum ein Staudruck entsteht, der sich dem Druck überlagert, unter dem die Strahlen austreten; es entsteht ein progressives Stoßkraftverhalten der Düse, das nochmals durch die Ausbildung von Dusenbänken verbessert werden konnte, bei denen die leistenförmigen Staukörper die inneren konvergierenden Düsenwandungen bilden. In dem langgestreckten, an die Stauleiste angrenzenden Hohlraum wird der Staudruck, der sich zwischen Stauleiste und Teilstrahlen aufbaut, größer, so daß den Teilstrahlen eine größere Ablenkung aufgezwungen wird. Durch die gleiche Maßnahme tritt eine Verbreiterung des Stauraumes ein, so daß die Stoßkraftprogression wächst. Zwei in Bahnbewegungsrichtung hintereinander angeordnete Düsenbänke zeigen in einem Stoßkraftdiagramm, dessen Ordinaten den Stoßkräften und dessen Abszissen den Abständen zwischen Düsen und Bahn entsprechen, einen Schnittpunkt, der als Stabilisierungspunkt bezeichnet werden kann. Jedoch hat es sich gezeigt, daß selbst dann, wenn die sich in diesem Stabilisierungspunkt schneidenden Stoßkraftkurven im Anschluß an den Schnittpunkt sehr steil verlaufen, bei Bahnen sehr hoher Flexibilität auftretende Falten noch nicht geglättet werden können, was jedoch erreichbar ist, wenn der Randstrahl nicht als geschlossener Schlitzstrahl auftritt, sondern vielmehr aus einer Reihe von Einzelstrahlen besteht, die quer zur Bahn abwechselnd geneigt sind. Die Seitenrichtung wird dabei von Düsenreihe zu Düsenreihe gewechselt, damit kein seitliches Abtreiben der Bahn eintritt. Jedoch war ein Flattern der Randkanten der Bahn hierbei nicht vollständig zu vermeiden. Als Ursache wurde das seitliche Abströmen des Blasmittels aus den Stauräumen festgestellt. Ist die Bahn mit niedrigviskosen Flüssigkeiten beschichtet, so kommt es zu einem Abspritzen der Flüssigkeit im Flatterbereich. Wird die Windgeschwindigkeit erhöht, um zu höheren Behandlungsleistungen zu kommen, so können Einrisse an den Bahnkanten festgestellt werden, die sogar zu einem Abriß der gesamten Bahn führen können. Es gelang, auch diese Flattererscheinungen durch Öffnungen in der Staukörperfläche zwischen den äußeren Düsenreihen zu vermeiden. Es treten einzelne Blasstrahlen aus, die den an den Bahnrandkanten auftretenden Seitenwind bremsen. Außerdem hat man durch Versetzung der Düsenbänke in der Bewegungsrichtung der Bahn die Wellenbildung in derselben bewußt erzeugt und verstärkt. Eine derartige Wellenbildung stabilisiert die Randkanten der Bahn, wobei jedoch die Bahnspannung die Ausbildung der Wellen ermöglichen muß. Eine obere Grenze derselben ist ohnehin dadurch gegeben, daß eine Längsfaltenbildung vermieden werden muß, die insbesondere dann leicht eintritt, wenn dem Trockner vorgeschaltete Druckwerke im letzten Druckwerk dazu führen, daß die Ablösung der Bahn zu verschiedenen Zeitpunkten und demgemäß im Abstand voneinander eintritt. Trotz aller dieser in langjähriger Entwicklungsarbeit erreichten Verbesserungen sah sich vorliegende Erfindung vor die Aufgabe gestellt, die im wesentlichen statisch orientierten Lösungen des Stabilisierungsproblems grundsätzlich zu verlassen und einen Weg zu suchen, mittels dessen es möglich wurde, den im Stabilisierungspunkt oberhalb der Nullinie des Diagramms immer noch vorhandenen Überdruck des Blasmittels im wesentlichen völlig zu beseitigen und damit die Ursache einer Randübertrocknung zu vermeiden, die sich in dem Maße nachteiliger auswirkte, in welchem die Veredelungen der Bahn höherwertig wurden. Die Aufgabe erschien zunächst unlösbar, weil es galt, einerseits die Behandlungsleistung durch Steigerung der Drücke und Geschwindigkeiten des Blasmittels zu steigern, andererseits die Stoßkräfte im Stabilisierungsbereich auf den Wert Null zu bringen.

Die Erfindung besteht unter Überwindung dieser gedanklichen Schwierigkeit, ausgehend von Verfahren zur Stabilisierung der Lage unter Wirkung eines Blasmittels schwebend geführter Warenbahnen unter Anblasung wenigstens einer Warenbahnfläche im spitzen Winkel zu ihrer Bewegungsrichtung, darin, die Warenbahn sie zunächst drückenden dann ansaugenden Strömungskräften zu unterwerfen, indem im Anschluß an die Erzeugung eines Blasstromes aus dem Blasmittel dieser in eine freie Tragflügelprofil-

strömung überführt und die Warenbahn dem Einfluß der letzteren unterworfen wird.

Durch Verwirklichung einer Tragflügelprofilströmung gelingt es, deren Eigenschaften grundsätzlich in der Technik der schwebenden Führung von Bahnen auf beliebig langen Schwebestrecken und mit einem als gelungen zu bezeichnenden, völlig stabilisierten Zustand nutzbar zu machen. Insbesondere eröffnet die neu- und eigenartige Vereinigung von Düsen und Tragflächen einen Weg, der aus den oben angegebenen Gründen zunächst als verschlossen zu betrachten war. Düsen liefern nunmehr die Stoßkräfte, Tragflächen die Saugkräfte, so daß es mit Hilfe deren Abstimmung gelingen muß und gelingt, die Sollage der Bahn entsprechend dem jeweiligen Bedürfnisfall und unter Erfüllung der durch ihn gegebenen Bedingungen einzustellen und die Stabilisierung über einen Bereich zu verwirklichen, in welchem auf die Bahn keine Stoßkräfte zur Auswirkung kommen. Dieser Erfolg ermöglicht es, den Schwebezustand der Bahn· auch dann zu erreichen, wenn sie nur auf einer ihrer Begrenzungsflächen dem Einfluß einer freien Tragflügelprofilströmung ausgesetzt wird. Das ist dann von sehr erheblicher Bedeutung, wenn es sich um Beschichtungen handelt, die so empfindlich sind, daß sie nicht einmal dem Einfluß eines Blasmittels ausgesetzt werden können, ohne nachteilig beeinflußt zu werden. Weiter können bei horizontaler Schwebelage der Warenbahn auf eine ihrer Flächen ausgeübte, saugendwirkende Strömungskräfte gegenüber auf. dieselbe Fläche drükkendwirkenden Kräften in einem Ausmaß erhöht werden, bei dem die auf die Warenbahn wirkende Schwerkraft kompensiert wird, indem diese Fläche der Warenbahn im Bereiche des Rückens des Tragflügelprofils dem vollen Einfluß der Strömung unterworfen wird.

In einem Diagramm mit der obenerwähnten Koordinatendarstellung erscheint das Verhalten einer Tragflügelprofilströmung als unterhalb der Abszissenachse liegende, hyperbelförmige Kurve, deren nach unten gerichteter Ast die Ordinatenachse im Unendlichen schneidet. Durch die durch die Wirklichkeit bedingten Parameter wie innere und äußere Reibungen der Strömung, Krümmer- und Drosselverluste kommt es bei praktischen Ausführungen zu einem im Endlichen liegenden Schnittpunkt, der immerhin zu der Gefahr führen kann, daß die Bahn an das Tragflügelprofil körperlich angelegt wird. Da das in einer Reihe von Anwendungsfällen unerwünscht ist, bestand eine weitere Teilaufgabe der Erfindung darin, diese Möglichkeit auszuschließen. Auch diese Teilaufgabe erwies sich in weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens als lösbar, indem in den Raum zwischen Warenbahn und Tragflügelprofilrücken weiteres Blasmittel eingeführt wurde, so daß es damit möglich wurde, den Unterdruck im jeweils erforderlichen Ausmaß zu reduzieren.

Wenn oben von freien Tragflügelprofilströmungen gesprochen worden ist, dann soll dadurch der maßgebende Unterschied betont werden, der gegenüber den kanalisierten und daher im Sinne vorliegender Erfindung wirkungslosen Strömungen dann vorhanden ist, wenn diese, beispielsweise zur Abtrennung gegen die Atmosphäre oder gegen anderen Zwecken dienende Räume eines Trockners eine Formgebung aufweisen, die als Tragflügelprofil angesprochen werden kann. Weiter sind bei Trocknern Leitschaufeln mit Tragflügelprofil zu Zwecken der Strömungsumkehrung bekanntgeworden, die ebenfalls in geschlossenen Kanälen auftreten und durch die das Arbeitsmittel bereits geströmt ist, bevor es mit der zu trocknenden Ware in Berührung kommt. Auch hat man in Verbindung mit Diffusoren, In- und Ejektoren, bei Abstandhaltern, deren Zweck es ist, eine die schleifende Anlage der Bahn gewährleistende Gleitfläche zu verwirklichen, und bei Ab-Strömeräumen mit instabilen Strömungsverhältnissen Leitflächen für das Arbeitsmittel vorgesehen, deren zur Erfüllung anderer Zwecke dienende Formgebung nachträglich als Tragflügelprofil angesprochen werden kann. Schließlich hat man zur Verwirklichung der eingangs genannten, eine Warenbahn im spitzen Winkel anströmender Blasstrahlen einem in Längsrichtung aufgeschlitzten Rohr im Querschnitt eine spiralig verlaufende Formgebung erteilt und den so gebildeten Austrittsschlitz zusätzlich ver-, ein- und feststellbar ausgebildet, um eine Bahn in Richtung senkrecht zu den Rohrachsen frei schwebend in Bewegung zu setzen. Im Wesen einer derartigen Anord-. nung und der vorgesehenen tangentialen Abströmung liegt es, daß der am Austrittsquerschnitt zwischen Strömung und Rohrwölbung auftretende Winkel eine Größe besitzt, bei der sich die Strömung, bestimmungsgemäß in tangentialer Richtung, noch im Austrittsquerschnitt von der Wölbung ablöst, wie auch das bei den vorher erwähnten, bekannten Einrichtungen deshalb der Fall ist, weil auf die Strahlablösung nicht geachtet zu werden brauchte, deren Vermeidung erst dann zum Problem wird, wenn es darauf ankommt, eine Tragflügelprofilströmung mit allen ihren Vorteilen bewußt und planmäßig zu verwirklichen und auch Vorsorge dagegen zu treffen, daß die Entwicklung zu hoher Saugkräfte zu einem unerwünschten Anlegen der Bahn an das Tragflügelprofil führen würde.

Die Einrichtung zur Stabilisierung schwebend geführter Warenbahnen zur Durchführung des erfindungsgemäß angegebenen Verfahrens mit quer zur Warenbahn verlaufenden Düsen aus Schlitzen oder Lochreihen, die auf einer oder beiden Seiten der Wa- , renbahn angeordnet und zwischen denen Strömungskörper vorgesehen sind, kennzeichnet sich dadurch, daß in Bewegungsrichtung der Warenbahn diese Bahn im spitzen Winkel anblasende Düsen und ein Tragflügelprofil aufweisende Strömungskörper aufeinander folgen. Ist die in Bewegungsrichtung der Warenbahn gemessene Länge der Strömungskörper kleiner als der Abstand der einem Strömungskörper benachbarten Düsen, so entstehen vor und hinter dem Strömungskörper Durchlässe für abgearbeitetes Blasmittel. Insbesondere kann zwischen jeweils in Bewegungsrichtung der Warenbahn aufeinanderfolgenden Düsen ein Strömungskörper mit einer als Profilrücken eines Tragflügelprofils ausgestalteten, der Warenbahn zugewandten, strömungswirksamen Begrenzungsfläche unter Bildung je eines Abströmquerschnittes für Blasmittel zu beiden Seiten des Strömungskörpers angeordnet sein.

Von besonderer Bedeutung ist die Anordnung von Perforationen in dem dem Scheitelbereich des Tragflügelprofils entsprechenden Teil des Strömungskörpers, die unmittelbar mit einem Abströmraum für das Blasmittel in Verbindung stehen. Infolge des dort herrschenden atmosphärischen Drukkes führt die Perforation zum Einströmen des Blas-

mittels in den unter Einwirkung des angeströmten Tragflügelprofils gebildeten Unterdruckraum, wobei man es durch Bemessung der Querschnitte und der Zahl der Perforationen in der Hand hat, in Anpassung an die jeweils vorhandenen Verhältnisse in den Unterdruckraum so viel Blasmittel je Zeiteinheit einzuführen, daß es ohne Beeinträchtigung der vorteilhaften Wirkungen der Saugkräfte zur Begrenzung derselben dahin kommt, daß eine Anlage der Bahn an den Strömungskörper mit Tragflügelprofil vermieden wird.

Werden beiderseits der Warenbahn angeordnete Strömungskörper um die Hälfte des Abstandes zweier in Bewegungsrichtung der Warenbahn auf der gleichen Seite letzterer auftretender Düsen zueinander versetzt angeordnet, so wird dadurch die wellenförmige Bahnführung, wie bereits ausgeführt, im Sinne einer Verstärkung der Stabilisierung der Lage der Warenbahn begünstigt. Eine Vereinfachung der Düsenanordnung ist jedoch auch dann zu erreichen, wenn die beidseits der Warenbahn vorgesehenen Düsen symmetrisch zu der Mittelebene einer gestreckt gedachten Warenbahn angeordnet sind. Man kann aber auch beiderseits der genannten Mittelebene paarweise einander gegenüberliegende Düsen und Strömungskörper übereinstimmender Ausbildung in einer Anordnung vorsehen, bei der die in entgegengesetzten Richtungen zueinander ausblasenden Düsenauslässe eines Paares spiegelbildlich verkehrt zu der Linie stehen, in der eine die Düseneinlässe an den Blaskästen halbierende, etwa senkrecht zur Warenbahnmittelebene verlaufende Ebene die Mittelebene schneidet, und daß dann die in Bewegungsrichtung der Bahn folgenden Strömungskörper in gleicher Richtung im Verhältnis zueinander versetzt und gegen die Warenbahnmittelebene vorzugsweise geringfügig angewinkelt angeordnet sind, wobei die dadurch entstehenden Verhältnisse an Hand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele noch verdeutlicht werden sollen.

In der Zeichnung sind die einleitenden Ausführungen durch charakteristische Diagramme ergänzt worden, außerdem zeigt die Zeichnung eine Reihe beispielsweiser Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung.

F i g. 1 veranschaulicht ein bei einer Luftkissendüse, über die eine Bahn senkrecht zu ihrer gestreckt gedachten Mittelebene angeblasen wird, auftretendes Stoßkraftdiagramm, wobei die Ordinaten die Stoßkräfte und die Abszissen die Abstände zwischen Dusenaustrittsquerschnitt und Bahn angeben;

Fig.2 zeigt das Stoßkraftverhalten einer durch mehrere Einzeldüsen gebildeten Luftkissendüsenanordnung;

Fig.3 dient der schaubildlichen Darstellung des Verhaltens zweier einander gegenüberliegender Luftkissendüsen. Während die bisher erwähnten Diagramme das durch den Stand der Technik Erreichte darstellen, entspricht

F i g. 4 einer für Tragflächenprofile kennzeichnenden Kurve, die völlig unterhalt) der Abszissenachse verläuft, so daß die zur Darstellung kommenden Saugkräfte als negative Stoßkräfte bezeichnet werden können. Kommt es, in Verwirklichung der Erfindung, zu einer Überlagerung der Kurvendarstellungen nach den F i g. 2 und 4 durch Vereinigung von Düsen- und Tragflügelprofilanordnungen, so entsteht das für die Erfindung charakteristische Diagramm der F i g. 5, aus der sich bei doppelseitiger Düsenanordnung das Diagramm nach

F i g. 6 entwickelt;

Fig.7 veranschaulicht in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar an Hand eines senkrechten Schnittes durch zwei in Bewegungsrichtung der Bahn aufeinanderfolgende Düsen mit einem tragflügelprofilförmigen Strömungskörper zwischen beiden Düsen;

F i g. 8 gibt ein zweites Ausführungsbeispiel für den Fall wieder, daß die ober- und unterhalb der Bahn vorgesehenen Düsen- und Strömungskörperanordnungen um eine halbe Düsenteilung im Verhältnis zueinander versetzt sind;

F i g. 9 entspricht einem Ausführungsbeispiel, bei dem ober- und unterhalb einer gestreckt gedachten Bahnmittelebene Düsen und Strömungskörper einander gegenüber vorgesehen und im wesentlichen symmetrisch zu der genannten Ebene angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach

Fig. 10 sind Düsen und Strömungskörper übereinstimmender Ausbildung in einer Anordnung vorgesehen, bei der die in entgegengesetzten Richtungen zueinander ausblasenden Düsenauslässe eines Paares spiegelbildlich verkehrt zu der Linie stehen, in der eine die Düseneinlässe an den Blaskästen halbierende, etwa senkrecht zur Warenbahnmittelebene verlaufende Ebene die Mittelebene schneidet, wobei die in Bewegungsrichtung der Bahn folgenden Strömungskörper in gleicher Richtung im Verhältnis zueinander versetzt und gegen die Warenbahnmittelebene geringfügig angewinkelt angeordnet sind.

F i g. 1 läßt erkennen, daß die Stoßkraft bei allen Abständen der Bahn von der Düsenanordnung mit Ausnahme eines Bereiches kleinster Abstände im wesentlichen gleich groß ist. In diesem Bereich kleinster Abstände erreichen die Stoßkräfte nur etwa die Hälfte ihres sonst regelmäßig konstanten Wertes. Da die Abszissenachse nach Düsenschlitzbreite unterteilt worden ist, erkennt man, daß der Bereiche auf die Hälfte reduzierter Stoßkräfte bei einem Abstand der Warenbahn von der Düsenaustrittsfläche auftritt, der etwa der Hälfte einer Schlitzbreite entspricht, wobei der Bereich konstanter Stoßkräfte mit B bezeichnet worden ist. Art der Düse und Gestaltung ihres mit dem Düsenauslaßquerschnitt abschließenden Mundstückes sind für die Einzelausbildung des Kurvenabschnittes A ursächlich bestimmend, während der Kurvenbereich B praktisch unbeeinflußbar ist.

Geht man von einer Einzeldüse, deren Stoßkraftverhalten in F i g. 1 gezeigt ist, zu einer Luftkissendüsenanordnung über, die der Darstellung der Fig.2 zugrunde liegt, so erkennt man, daß sich die Charakteristik der Kurve dadurch wesentlich verändert hat. Nunmehr vermindern sich die Stoßkräfte mit wachsendem Abstand der Warenbahn von der Düsenanordnung. In den zwischen den Düsen auftretenden Räumen entstehen Stauungen und größere Energieverluste durch äußere und innere Reibung, so daß es erklärlich wird, daß die Stoßkräfte mit wachsendem Abstand der Bahn von den Düsen abnehmen. An jedem Punkt der Kurve herrscht Gleichgewicht zwischen dem Schwergewicht der Bahn und der Stoßkraft, die bei dem dem Punkt zugeordneten Düsenbahnabstand auftritt, wie das bei dem Kurvenpunkt mit der Ordinate G und dem auf der Abszissenachse abgreifbaren Düsenbahnabstand zu erkennen ist.

Fig.3 zeigt das Stoßkraftverhalten für den Fall,

209 545/71

daß Luftkissendüsen einander gegenüber angeordnet sind. Die Kurven schneiden sich demgemäß in einem Punkt N gleicher, aber einander entgegengesetzt gerichteter Stoßkräfte. Die Anordnung führt demgemäß zu einem Zusammendrängen der Luftkissen. Damit kommt es zu einer Verstärkung des seitlichen Abflusses von Luft mit kräftigen Geschwindigkeitserhöhungen, die bei gestreckter Lage der Bahn zu den gefürchteten Flattererscheinungen an den Randkanten führen, die um so größer werden, je höher die be- ίο nutzten Luftgeschwindigkeiten sind. Damit sind der Leistungsfähigkeit in dieser Weise ausgebildeter Trockner enge Grenzen gesetzt.

Eine grundsätzliche Änderung der Verhältnisse tritt ein, wenn man zu Tragflügelprofilströmungen übergeht, deren grundsätzliche Charakteristik im Diagramm der F i g. 4 veranschaulicht ist. Infolge der mit der Anströmung eines Tragflügelprofils verbundenen Unterdruckbildung verläuft nunmehr der Kurvenzug unterhalb^ der Abszissenachse und die Ordinatenachse würde'lm Unendlichen erreicht, wenn nicht die bei praktischen Verwirklichungen des Tragflügelprofils entstehenden, weiteren Randbedingungen zu einem Schnittpunkt der Kurve mit der Ordinatenachse im Endlichen führen würde.

Durch die erfindungsgemäß durchgeführte Vereinigung von Düsen und Strömungskörpern mit Tragflügelprofil kommt es zu einer Überlagerung der Kurven nach den F i g. 2 und 4 mit dem resultierenden Diagramm nach F i g. 5, bei dem der Kurvenzug die Abszissenachse in einem Punkt N schneidet, dessen Abstand von der Ordinatenachse etwa dem Doppelten der Düsenschlitzweite entspricht. Dieser Punkt N kann als Stabilisierungspunkt deshalb bezeichnet werden, weil er auf der Abszissenachse liegt, so daß es damit gelungen ist, die Stoßkraft auf den Wert Null zu reduzieren und die Bahn in dem sehr geringfügigen Abstand von etwa dem Doppelten der Düsenschlitzbreite frei schwebend und ohne Flattererscheinungen an den Randkanten, mit andern Worten, stabilisiert auf beliebig lange Strecken durch den Behandlungsraum zu führen. Im einzelnen läßt die F i g. 5 erkennen, daß es bereits gelingt, mit einer einzigen Düsen- und Strömungskörperanordnung mit Tragflügelprofil diesen Stabilisierungspunkt N zu erreichen.

Bei doppelseitiger Düsen- und Strömungskörperanordnung ergibt sich das Stoßkraftverhalten aus F i g. 6. Die Steilheit der Kurvenäste, die durch den gemeinsamen Schnittpunkt auf der Abszissenachse gehen, ist ein Maß für die um ein Vielfaches stabilere Lage der Bahn gegenüber derjenigen, die unter Verwendung bekannter Maßnahmen zu verwirklichen war. Mit den Mitteln der Erfindung ist es beispielsweise ohne weiteres möglich geworden, im Glühzustand befindliche Kupferbänder und -folien von mehreren Metern Breite und auf Längen von fünfzig Metern und mehr frei schwebend durch die zum Glühen derartiger Bänder und Folien bestimmten Behandlungsräume zu führen. Auf die gleiche Weise sind Aluminiumfolien beschichtet worden, um zu erreichen, daß aus diesen Dosen zur Aufbewahrung stark korrosiver Stoffe gefertigt werden konnten.

Ein erstes, in F i g. 7 dargestelltes Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß ausgebildeter Düsen- und Strömungskörperanordnungen läßt zunächst die Führung der Warenbahn W in einer flachen Sinuskurve mit sehr großer Amplitude erkennen. Die Düsen- und Strömungskörperanordnung ist zu dieser Warenbahn W nur einseitig und unterhalb derselben angeordnet, so daß es beispielsweise möglich ist, eine auf der Oberseite der Warenbahn W auftretende, äußerst empfindliche Beschichtung auch der Einwirkung des Blasmittels zu entziehen und, darüber hinaus, jede Berührung mit festen Teilen durch den Schwebezustand der Warenbahn zu vermeiden. Zur Erzielung dieses Schwebezustandes sind die Düsen 1 vorgesehen, die in Längsrichtung der Warenbahn W aneinandergereiht sind. Die Düsen sind über Zuführungskanäle 2 an einen Blaskasten 10 angeschlossen. Der vom Blasmittel durchströmte Hohlraum des Düsenmundstückes ist durch Leitflächen 3 unterteilt, so daß zwischen den seitlichen Düsenwandungen 4 und 5 eine geordnete Ausströmung des Blasmittels auftritt. Zwischen derart ausgebildeten Düsen liegt je ein Strömungskörper 6 mit der Ausbildung eines Tragflügelprofils, dessen Vorderkante mit 6 b bezeichnet ist. An die Abschlußkante 6 c des Tragflügelprofils schließt sich ein von der Düsenwandung 4 der nächsten Düse abgeschlossener Kanal für abgearbeitetes Blasmittel an, wobei Leitflächen 7,8 und 9 unerwünschte Turbulenz, vermeidbare Strömungswiderstände und sonstige, strömungstechnische Nachteile ausschließen. F i g. 7 läßt weiter erkennen, daß die Scheitelfläche des Tragflügelprofils eine Perforation 6 c? aufweist. Aufgabe dieser Perforation ist es, die Gefahr des Anlegens der Warenbahn W an den Profilrücken 6 α des Tragflügelprofils unter dem Einfluß eines unterhalb der Warenbahn W gebildeten Unterdruckes zu vermeiden. Die Perforation 6 d löst diese Aufgabe, weil in dem Raum unterhalb dieser Perforation im wesentlichen atmosphärischer Druck herrscht. Es entsteht also ein Druckgefälle zwischen dem unterhalb des Tragflügelprofils liegenden Abströmraum und dem Raum zwischen Warenbahn W und Tragflügelprofil. Dieses Druckgefälle führt dazu, daß Blasmittel aus dem Raum unterhalb des Tragflügelprofils in den Raum oberhalb desselben, abgeschlossen durch die Warenbahn W in der Richtung nach oben, gelangt, so daß es zu einer Reduktion der Saugkräfte kommt, welche die Warenbahn an das Tragflügelprofil anzulegen suchen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 sind die Düsen 1 und die Strömungskörper 6 auf beiden Seiten der Warenbahn vorgesehen, außerdem sind sie im Verhältnis zueinander versetzt angeordnet, und zwar um die Hälfte einer durch den Abstand gleicher Düsen gegebenen Teilung. Die Düsenwandung 5 ist aus hier nicht interessierenden Gründen bei 5 a verlängert, im übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 demjenigen nach F i g. 7, von den dargelegten Unterschieden abgesehen.

F i g. 9 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung, bei der Düsen und Strömungskörper im wesentlichen symmetrisch zu einer gestreckt gedachten Mittelebene durch die Warenbahn W und einander gegenüberliegend angeordnet sind. Während das Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 hauptsächlich in Betracht kommt, um Papierstriche zu erzeugen, eignet sich das Ausführungsbeispiel nach F i g. 9 für Textilien, die mit Direktfarbstoffen behandelt worden sind. Durch die Gegenüberlage der Düsen ist die Gefahr des Durchtrittes von Blasmittelströmungen durch derartige Textilgewebe hindurch vermieden. Das ist deshalb von Bedeutung, weil infolge unterschiedlicher Maschenweiten textiler Ge-

webe und dadurch bedingter, verschiedener Durchtrittsgeschwindigkeiten des Blasmittels unterschiedliche Trocknungswirkungen und demgemäß Unterschiede in den Farbkonzentrationen auftreten könnten, die den Wert des Textilerzeugnisses zu beeinträchtigen vermögen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 10 ist die Symmetrie der F i g. 8 nur noch abgeschwächt dadurch vorhanden, daß Düsen und Strömungskörper übereinstimmender Ausbildung eine Anordnung aufweisen, bei der die in entgegengesetzten Richtungen zueinander ausblasenden Düsenauslässe eines Paares spiegelbildlich verkehrt zu der Linie stehen, in der eine die Düseneinlässe an den Blaskästen halbierende, etwa senkrecht zur Warenbahnmittelebene verlaufende Ebene die Mittelebene schneidet. Die in Bewegungsrichtung der Warenbahn folgenden Strömungskörper 6 sind in gleicher Richtung im Verhältnis zueinander versetzt und gegen die Warenbahnmittelebene geringfügig angewinkelt angeordnet. Eine derartige Anordnung hat sich zum Trocknen imprägnierter Papiere geeignet erwiesen, die mitunter spannungsarm getrocknet werden müssen.

Die Düsenanordnung braucht nicht über die gesamte Länge des Trockenkanals gleich zu bleiben. Beispielsweise kann in einem Trockner für Streichpapiere bis zur Trocknermitte, bis zu der erfahrungsgemäß die Festigkeit des Papiers abnimmt, mit der Anordnung nach F i g. 8 gearbeitet werden, während der übrige Teil des Trockenkanals mit einer Anordnung gemäß F i g. 10 ausgerüstet wird, damit bei einer Übertrocknung des Papiers, die in manchen Fällen aus chemischen Gründen gewünscht wird, keine zusätzlichen Spannungen auftreten.

Auch bei vertikal verlaufenden Trockenkanälen, die bisher in ihrer Höhe durch das Eigengewicht der Ware und die zusätzliche Spannung im Werkstoff begrenzt war, ergeben sich Vorteile, wenn die hängende Werkstoffbahn mit nach oben gerichteten Blasluftstrahlen beaufschlagt wird, die das Gewicht der Bahn ausgleichen.

Wenn nur auf einer Seite der Werkstoffbahn Blasdüsen vorgesehen sind, brauchen diese nicht auf der Unterseite vorgesehen zu sein. Sie können vielmehr ebensogut über der Warenbahn liegen, denn auch in diesem Falle werden die Saugkräfte der Düsenanordnung so stark, daß die Bahn schwebend unter den Düsen hängt.

Die erfindungsgemäße Düsenanordnung bietet gegenüber der Luftkissenanordnung den Vorteil, daß ein wesentlich größerer Teil der Warenoberfläche wirksam von Luft bestrichen wird, denn die konvexe Fläche sorgt für eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit der die Werkstoffbahn überstreichenden Luft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Stabilisierung der Lage unter Wirkung eines Blasmittels schwebend geführter Warenbahnen unter Anblasung wenigstens einer Warenbahnfläche im spitzen Winkel zu ihrer Bewegungsrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn sie zunächst drückenden, dann ansaugenden Strömungskräften unterworfen wird, indem im Anschluß an die Erzeugung eines Blasstromes aus dem Blasmittel dieser in eine freie Tragflügelprofilströmung überführt und die Warenbahn dem Einfluß der letzteren unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn nur auf einer ihrer Flächen dem Einfluß der freien Tragflügelprofilströmung unterworfen wird.

3. Verfahrenjiach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Schwebelage der Warenbahn auf eine ihrer Flächen ausgeübte, saugend wirkende Strömungskräfte gegenüber auf dieselbe Fläche drückend wirkenden Kräften in einem Ausmaß erhöht werden, bei dem die auf die Warenbahn wirkende Schwerkraft kompensiert wird, indem diese Fläche der Warenbahn im Bereich des Rückens des Tragflügelprofils dem vollen Einfluß der Strömung unterworfen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche des Tragflügelprofilrückens saugend wirkende Strömungskräfte mittels Zuführung weiteren Blasmittels in den Raum zwischen Warenbahn und Tragflügelprofilrücken verkleinert werden.

5. Einrichtung zur Stabilisierung schwebend geführter Warenbahnen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehend genannten Ansprüche mit quer zur Warenbahn verlaufenden Düsen aus Schlitzen oder Lochreihen, die auf einer oder beiden Seiten der Warenbahn angeordnet und zwischen denen Strömungskörper vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Warenbahn (W) diese Bahn im spitzen Winkel anblasende Düsen (1) und ein Tragflügelprofil (6 a, 6 b, 6 c) aufweisende Strömungskörper (6) aufeinander folgen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung der Warenbahn (W) gemessene Länge der Strömungskörper (6) kleiner ist als der Abstand der einem Strömungskörper (6) benachbarten Düsen (1).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen in Bewegungsrichtung der Warenbahn (W) aufeinanderfolgenden Düsen (1) ein Strömungskörper (6) mit einer als Profilrücken (6 a) eines Tragflügelprofils ausgestalteten, der Warenbahn (W) zugewandten, strömungswirksamen Begrenzungsfläche unter Bildung je eines Abströmquerschnittes für Blasmittel zu beiden Seiten des Strömungskörpers (6) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Profilrücken (6 a) des Tragflügelprofils entsprechende Teil des Strömungskörpers (6) Perforationen (6d) aufweist, die unmittelbar mit einem Abströmraum für das Blasmittel in Verbindung stehen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Warenbahn (W) angeordnete Strömungskörper (6) um die Hälfte des Abstandes zweier in Bewegungsrichtung der Warenbahn (W) auf der gleichen Seite letzterer aufeinanderfolgender Düsen (1) zueinander versetzt angeordnet sind (F i g. 8).

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseits der Warenbahn (W) vorgesehenen Düsen (1) symmetrisch zu der Mittelebene einer gestreckt gedachten Warenbahn (W) angeordnet sind (Fig. 9).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Mittelebene einer gestreckt gedachten Warenbahn (W) paarweise einander gegenüberliegende Düsen (1) und Strömungskörper (6) übereinstimmender Ausbildung in einer Anordnung vorgesehen sind, bei der die in entgegengesetzten Richtungen zueinander ausblasenden Düsenauslässe eines Paares spiegelbildlich verkehrt zu der Linie stehen, in der eine die Düseneinlässe an den Blaskästen (10) halbierende, etwa senkrecht zur Warenbahnmittelebene verlaufende Ebene die Mittelebene schneidet, und daß die in Bewegungsrichtung der Bahn folgenden Strömungskörper (6) in gleicher Richtung im Verhältnis zueinander versetzt und gegen die Warenbahnmittelebene vorzugsweise geringfügig angewinkelt angeordnet sind (Fig. 10).