DE1767198A1

DE1767198A1 - Vorrichtung zum Erhitzen und Anfeuchten von bahnfoermigem Material

Info

Publication number: DE1767198A1
Application number: DE19681767198
Authority: DE
Inventors: Pepmeier Carl R
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1967-05-10
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1971-08-19
Also published as: GB1213887A; US3467313A; FR1561814A

Description

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dipl. ιϊγθ. AMTHOR

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PMC Corporation, 1617 Pennsylvania Boulevard,

Philadelphia, Pa./USA

"Vorrichtung zum Erhitzen und Anfeuchten von bahnförmigem Material"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung, einen sogen. Dämpfkasten zum Erhitzen und Anfeuchten eines bahnfb'rmigen Materiales, das relativ an ihm vorbeiläuft.

Die erfindungsgemäße Dampfbefeuchtungsvorrichtung läßt sich schnell und gleichmäßig mittels zirkulierende erhitzter Flüssigkeit anheizen und ermöglicht das Abgeben eines gleichmäßiger erhitzten DampfStrahles, der auf die vorbeilaufenden Bahnen aufgeblasen wird. Die Vorrichtung ist vor allem wirtschaftlich bezüglich Aufbau und Arbeitsweise und gestattet eine genaue Regelung und hat auch keine Elemente, die etwa in den Weg oder längs des Weges des sich in der Behandlung befindlichen Bähnmateriales störend einragen»

Der erfindungsgemäße beheizte Dämpfasten besteht aus einem langgestreckten Hohlkörper aus Seitenwänden und Endplatten, von

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dem feuchter Dampf gegen die relativ zu ihm laufenden Bahnmaterialien ausgestoßen und dieser dadurch erhitzt wird, daß eine in ihm zirkulierende erhitzte Flüssigkeit getrennt vom Dampf in ihm zirkuliert.

Vorzugsweise ist der langgestreckte Hohlkörper des Dämpfkastens nach der vorliegenden Erfindung in drei längs verlaufende Kammern durch ein Paar in Abstand voneinander angeordnete Zwischenwände unterteilt. Die dadurch entstehenden beiden äußeren Kammern sind miteinander am einen Ende des Hohlkörpers so miteinander verbunden, daß eine erhitzte Flüssigkeit, die in einer der beiden äußeren Kammern eingeführt wird, durch den Körper zirkulieren kann und dann abgesaugt wird aus der anderen dieser äußeren Kammern. In die noch verbleibende dritte Kammer wird Naßdampf unter Druck eingeführt und von hier aus durch eine oder mehrere Öffnungen in den Körperseitenwänden nach außen abgegeben.

Mit dieser Ausbildung des Dämpfkastens ermöglicht man sehr schnell das Erhitzen zu Beginn der Arbeit und das Kühlen jedes solcher Kästen nach Abschluß der Arbeit. Wichtiger aber noch ist es, daß die darin zirkulierende Heizflüssigkeit den Dämpfkasten bei praktisch gleicher Temperatur über seine gesamte Länge hält., so daß alle Teile des Bahnmaterial», welches relativ zum Kasten an ihm vorbeiläuft, auf den gleichen Temperatürgrad erhitzt werden. Das jeweils besonders

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verwendete Heizfluid und der Grad, auf den dieses erhitzt wird, läßt sich bestimmten, gewünschten Arbeitsbedingungen anpassen« Dampf mit einem Druck von ab 4,2 - 5,6 kg/cm und bei einer Temperatur von mindestens loo C und vorzugsweise von 15o - l6o°C wurde beispielsweise als befriedigend befunden und ist gegenüber anderen Medien wegen seiner Wirtschaftlichkeit und der leichten Handhabung auch vorzuziehen.

Die zirkulierende Heizflüssigkeit läuft zwar getrennt, umgibt aber die Kammer, in die der Naßdampf eingebracht wird und wegen seiner hohen Temperatur tritt, wie Versuche ergeben haben, bei wirksamer und gleichförmiger Beheizung doch keine Kondensation des Naßdampfes im Kasten während der eigentlichen Arbeiten auf. Eine Kondensation von Naßdampf kann eintreten, wenn der Dämpfkasten nach Gebrauch abkühlt, es ist deshalb empfehlenswert, die mittlere Kammer so auszurüsten, daß ein Dampfüberschuß sich bildet und das Kondensat abgeführt wird.

Der Naßdampf wird mit einem Druck zugeführt, der natürlich den jeweils gegebenen Arbeitsbedingungen entspricht. Der Naßdampf hat ja die Aufgabe, die hydrophilen Materialien, die relativ zum Dämpfkasten entlang gefördert werden, zu befeuchten und so hat er eine Temperatur von mindestens loo C und enthält genügend Feuchtigkeit, um den gewünschten Grad von Befeuchtung unter den besonderen angewendeten Arbeitsbedingungen zu erreichen.

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Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist für zahlreiche Verfahren und für verschiedenste hydrophile Bahnmaterialien verwendbar. Insbesondere ist ein solcher Dämpfkasten zweckmäßig bei einem Verfahren zum gleichlaufenden Erhitzen und Befeuchten von Bahnmaterialien unmittelbar vor ihrer !/aminierung zu zusammengesetzten Erzeugnissen und sei nachstehend demgemäß beschrieben für einen solchen Anwendungsfall.

Wenn auch die äußere Form des Dämpfkastens verschieden gewählt sein kann, um der Erfindung zu entsprechen, ist dennoch ein Dämpfkasten von dreieckigem Querschnitt zu bevorzugen beim obenerwähnten Laminieren, da bei ihm die Mateialbahnen besonders gut entlang konvergierenden Wegen laufen können beim Erhitzen und Befeuchten und dann die Bahnen alsbald in gegenseitige Decklage gebracht werden können seitlich des Dämpfkästens.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 abgebrochen eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach

der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist ein Senkrechtschnitt nach II - II gemäß Fig. 1 und

Fig« 3 eine Ansicht gegen eine der Innenseiten einer Endplatte nach Fig. 1.

Wie die Zeichnung zeigt und eingehender die Vorrichtung nach der Erfindung erläutern soll, hat der erhitzte Dämpfkasten als Hohlkörper langgestreckte Form νΌη dreieckigem Querschnitt,

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Er ist als Ganzes bezeichnet mit.11, seine Seitenwände mit 13, 15 und 17, die ihn abschließenden Endplatten mit 19 und 21.

Der Teil des Hohlkörpers zwischen den Endplatten kann durch Strangpressen hergestellt sein oder, wie gezeigt, aus einzelnen Platten bestehen, die miteinander verschweißt sind, damit ein starrer, flüssiger Körper erhalten wird. Die Endplatten 19 und 21 sind mittels Bolzen bei 23 an den Seitenwänden festgemacht zugleich mit Tragarmen 25 und 27» mittels deren der Dämpfkasten in irgendeiner gewünschten Stellung auch aufgehängt werden könnte₀ Durch Verschweißen sind die Zwischenwände 29 und 31 innerhalb des hohlen Körpers in gegenseitigem Abstand angebracht und dienen dazu, um den Körper in drei, sich in Längsrichtung verlaufende Kammern 33» 35 und 37 zu unterteilen. Die Innenfläche der Endplatte 19 ist bei 39 durch Rinnen eingetieft und weist außerdem ausgerichtete Bohrungen 4l und Λ3 in dem anliegenden Tragarm 25 auf, wodurch ein durchgehender, abgegrenzter Durchlaß zu den äußeren Kammern 33 und 37 geschaffen ist. Rohre Λ5 und k7 laufen durch in Flucht angeordneten Bohrungen der Endplatte 21 und dem anliegenden Tragarm 27 und dienen, wie die Pfeile k9 und 51 andeuten sollen, zum Anschluß an eine Zuleitung für Flüssigkeit und z.B. eine Absaugeinrichtung. Das Rohr ^5 ist offen nach der Kammer 331 das Rohr 47 aber zieht sich über die ganze Länge der Kammer 37 und sitzt dicht gegen die Innenwand der Endplatte 19 in Flucht mit deren eingetiefter Rinne 39. ·

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Beim Vorbereiten der Arbeit des Dämpfkastens führt man erhitzte Flüssigkeit, z.B. unter hohem Druck befindlichen Dampf, fortlaufend durch die Leitung **5 ein, dieser strömt durch die Kammer 33 und die eingetiefte Rinne 39 in der Endplatte 19 und wird abgesaugt durch die Leitung hj, nachdem er praktisch über die gesamte Länge des Hohlkörpers geströmt ist. Diese abgesaugte Flüssigkeit wird vorzugsweise wieder durch geeignete Einrichtungen auf eine gewünschte Temperatur (nicht dargestellt) erhitzt und erneut durch den Dämpfkasten geführt durch die Leitung **5· Dieser ununter-" brochene Fluß erhitzter Flüssigkeit hat den Vorzug einer schnellen Erhitzung und zur Erhaltung des Dämpfkastens auf einer gewünschten hohen Temperatur ohne beachtliche Temperaturschwankungen auf die Länge des Hohlkörpers, wie auch Versuche gezeigt haben.

In die noch verbleibende dritte Kammer 35 wird Naßdampf durch die Leitung 53 über ein Zweigstück 55 und die Buchsen 57 zugeführt, wobei die letzteren durch die Kammer 33 führen und k in Flucht liegen mit den Öffnungen 59t die in der Zwischenwand 29 gebildet sind. Die Leitung 53 läßt sich mit einer geeigneten Quelle für Naßdampf unter Druck, wie gezeigt durch Pfeil 6}., verbinden und kann versehen werden mit einem Sauganschluß oder einer Dosierungspumpe 63, um verschiedene Zusätze dem Naßdampf zuzusetzen, wie z.B. Weichmacher, Farbstoffe oder dergl. (Pfeil 65), Die Anordnung einer Zweigleitung 55 und von Büchsen 57 mit nach außen auseinanderlaufenden Mündungen, wie bei 67 gezeigt, begründet die Verteilung des Naßdampfes über gesamte Kammerlänge 35· Um Druck-

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unterschiede innerhalb der Kammer 35 ferner möglichst gering zu halten, ist eine gebogene Prallplatte oder ein Drahtnetz 69 innerhalb der Kammer 35 in solcher Lage aufgebracht, daß der feuchte Dampf bei seinem Eintritt in die Kammer es beaufschlagt.

Der Teil des hohlen Behälters, der begrenzt ist durch die Seitenwände, kann durch Extrusion oder, wie gezeichnet, durch besondere Platten gebildet sein, die miteinander verschweißt sind, um dadurch eine genügend feste und flüssigkeitsdichte Konstruktion zn ergeben. Die Endplatten 19 und 21 sind durch Bolzen bei 23 an den Körperseitenwänden befestigt zugleich mi't Tragarmen 25 und 27, mittels derer der Dämpfkasten in einer gewünschten Lage aufgehängt werden kann. Die Zwischenwände 29 und 31 sind mit Abstand voneinander mit dem Hohlkörper fest verbunden und dienen zur Unterteilung.

Abschnitte der vorhandenen Wände 13 und 15 an den Seiten der Kammer 35 haben Öffnungen 71» die voneinander durch Rippen 73 getrennt sind und überdeckt werden durch Platten 75· ^-ⁿ jeder dieser Platten 75 befindet sich je ein durchlaufender, gleichförmiger Schlitz 77 für den Durchtritt feuchten Dampfes aus der Kammer 35. Durch die Rippen 73 wird eine ausreichende Wandsteifigkeit des Hohlkörpers selbst bei auftretendem Druck gewährleistet; wie Eig. 2 zeigt, haben diese Rippen geringere Dicke, damit dadurch keinerlei Abschnitte der Plattenschlitze 77 behindert werden.

Der unter hohem Druck stehende Dampf zirkuliert, wie oben er-

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wähnt, durch den Dämpfkasten und hat im allgemeinen dabei eine höhere Temperatur als der feuchte Dampf, deshalb neigt auch im allgemeinen der Naßdampf nicht zur Kondensation innerhalb der Kammer 35 während der eigentlichen Arbeit. Bei Abkühlung eines Dämpfkastens würde etwa noch in der Kammer 35 vorhandener Naßdampf natürlich kondensieren und sich in der Kammer ansammeln. Deshalb läuft bei der bevorzugten Ausführungsform der dargestellten Vorrichtung eine gelochte Leitung 79 über gesamte Länge der Kammer 35 und geht durch Öffnungenim Körper und der Endplatte 23 und dem anliegenden Tragarm 27, um, wie durch den Pfeil 81 angedeutet, überschüssigen Dampf wegzuschaffen.

Bei der Benutzung der Vorrichtung werden Bahnmaterialien 83 und 85 relativ zu und in einem gewissen Abstand zum beheizten Dämpfkasten nach der Erfindung vorwärtsbefördert und durch die im Kasten zirkulierende Flüssigkeit erhitzt sowie gleichzeitig durch den angesprühten Dampf aus den Schlitzen 77 befeuchtet. Außer der Aufgabe, die Materialbahn zu erhitzen, verhindert die zirkulierende Heizflüssigkeit auch eine Kondensation des feuchten Dampfes im Dämpfkasten selbst. Nach Abschluß der Arbeiten wird jeder Überschuß von Dampf innerhalb der Kammer 35 durch die Leitung 79 und auch irgendwie etwa gebildetes Kondensat entfernt; es besteht infolgedessen nicht die Gefahr, daß Wasser aus dem Dämpfkasten etwa in Tropfenform ausgesprüht werden kann, sobald der Apparat wieder in Betrieb gesetzt wird.

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BAD ORIGINAL

Claims

PATENTANSPRUCH^

1, Vorrichtung zum Erhitzen und Anfeuchten von bahnförmigem, relativ an ihr vorbeilaufendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus durch Endplatten geschlossenen, einen langgestreckten Dämpfkasten mit Seitenwänden gebildeten hohlen Dämpfkasten mit Einrichtungen zur Zuführung . von Naßdampf unter Druck in diesen, ferner einer Anordnung an dem Kasten, mindestens entlang einer seiner Seiten zum Ausblasen des Naßdampfes, ferner einer Einrichtung zur Entfernung von in dem Kasten sich bildendem Dampfüberschuß und einer Einrichtung für eine in dem Kasten von der Naßdampfanlage getrennte Einrichtung für eine Umlaufheizung zur Erhaltung des Dämpfkastens auf einer gewählten erhöhten Temperatur.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennz e i c h η e t , daß der hohle Dämpfkasten durch Zwischenwände in drei sich längs durch denselben erstreckende Kammern unterteilt ist, wobei die Leitungen zur Lieferung und Abgabe des Naßdampfes in die mittlere Kammer münden und an einem Ende des hohlen Dämpfkastens eine Verbindung zwischen den beiden äußeren Kammern und eine beide äußeren Kammern durchziehende Leitung für die in ihnen zirkulierende erhitzte Flüssigkeit vorgesehen ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Entfernung des überschüssigen Dampfes eine mit Öffnungen versehene Leitung in der Längsrichtung des Dämpfkastens vorgesehen ist, die außerhalb der Mittelkammer ausmündet.
k.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführung für Naßdampf in die mittlere Kammer über mehrere in Längsrichtung voneinander getrennte Auslässe einmündet und innerhalb dieser Kammer zwischen der Dampfzu- und ableitung eine durchbrochene Prallplatte angeordnet ist,-
5.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 - k, gekennzeichnet durch ein Ansaugelement in der Naßdampfzuführung für die Beimischung von Zusätzen zum Naßdampf.
6.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-5» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Kammern durch eine rinnenförmige Einprägung in einer der bdden Endplatten Verbindung miteinander haben und die Heizflüssigkeit in und entfernt aus beiden äußeren Kammern durch Rohre geführt ist, die die andere Endplatte durchstoßen,.

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Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Dämpfkasten dreieckigen Querschnitt hat und für den Naßdampfaustritt ein durchlaufender Schlitz diento

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