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Die folgende Erfindung betrifft eine variable Belüftung zur Behandlung einer Faserbahn.
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Belüftungsdüsen werden bei der Herstellung von Faserbahnen wie beispielsweise Papierbahnen, Kartonbahnen oder Tissuebahnen beispielsweise zum Trocknen oder Befeuchten eingesetzt. Insbesondere bei der Behandlung von Faserbahnen mit einer großen Breite in Maschinenquerrichtung werden Belüftungsdüsen angewandt. Insbesondere bei Streichvorrichtung können solche Belüftungsdüsen angewandt werden. Ein Anwendungsgebiet sind dabei durch Luft trocknende Belüftungsdüsen, die über die Breite der zu behandelnden Bahn mit einer Vielzahl an Luftauslassöffnungen versehen sind, die Luft zu der behandelnden Bahn abgeben, um diese zu trocknen. Dabei ist ein einseitiges Trocknen, bei dem die Belüftungsdüsen lediglich auf einer Seite der Bahn d. h. entweder oberhalb oder unterhalb der Bahn angeordnet sind, oder ein beidseitiges Trocknen, bei dem die Belüftungsdüsen an beiden Seiten der Bahn angeordnet sind, möglich.
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Solche Belüftungsdüsen können noch verbessert werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Belüftungsdüse zur Behandlung einer Faserbahn zu schaffen, die vielseitiger anwendbar ist.
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Diese Aufgabe ist durch eine variable Belüftungsdüse gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße variable Belüftungsdüse zur Behandlung einer Faserbahn ist mit mehreren sich in Düsenlängsrichtung erstreckenden aneinander anliegenden Kammern mit in Düsenlängsrichtung verlaufenden Seitenwänden versehen, in denen Luftversorgungslöcher ausgebildet sind. In einer stromabwärtig der Luftversorgungslöcher angeordneten Schieberkammer ist ein die Luftversorgungslöcher bedeckender Schieber angeordnet, der Öffnungen aufweist, die sich mit den Luftversorgungslöchern überdecken können, wobei die Luftversorgungslöcher durch Verschieben des Schiebers blockierbar sind.
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Der Schieber kann relativ zu den Luftversorgungslöchern so verschoben werden, dass die Öffnungen im Schieber zu den Luftversorgungslöchern ausgemittelt sind. Damit kann ein maximaler Luftstrom durch die Luftversorgungslöcher bewirkt werden. Durch Verschieben des Schiebers ausgehend von dieser Position mit maximaler Luftdurchströmung kann der Luftstrom durch die Luftversorgungslöcher verringert und schließlich völlig blockiert werden.
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In einer Weiterbildung sind die Öffnungen des Schiebers größer als oder gleich groß wie die Luftversorgungslöcher. Dadurch ist gewährleistet, dass ein erwünschter Bedeckungsgrad der Luftversorgungslöcher durch den Schieber auf einfache Weise erzeugbar ist.
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In einer Weiterbildung entspricht die Form des Schiebers der Form der Schieberkammer. Die Fläche, an der die Öffnungen des Schiebers ausgebildet sind, ist somit an die Fläche, an der die Luftversorgungslöcher ausgebildet sind, sicher angepasst.
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In einer Weiterbildung sind mehrere hintereinander in Düsenlängsrichtung aufgereihte Schieber angeordnet, wobei jeder Schieber eine Schieberstange aufweist und durch diese individuell verschiebbar ist und jeder Schieber einem Schieberkammerabschnitt als Profilierabschnitt zugeordnet ist. Dadurch können Luftströme anhand eines spezifisch eingestellten Öffnungsgrades der Luftversorgungslöcher in einem Teilbereich der Belüftungsdüse, der dem Profilierabschnitt entspricht, einzeln und unabhängig von den anderen Teilbereichen der Belüftungsdüse erzeugt werden.
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In einer Weiterbildung erstrecken sich sämtliche Schieberstangen zu der gleichen Düsenlängsrichtungsseite, wobei sie vom gleichen Ende der Belüftungsdüse aus betätigbar sind. Somit sind die Schieberstangen und dadurch das Verstellen des Bedeckungsgrades der Luftversorgungslöcher in der Belüftungsdüse von einer Seite der Belüftungsdüse aus einfach bedienbar.
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In einer Weiterbildung erstrecken sich die Schieberstangen von in Düsenlängsrichtung gesehen einem vorderen Teil der Schieber zur vorderen Düsenlängsrichtungsseite und bilden eine vordere Schieberstangengruppe. Die Schieberstangen von einem hinteren Teil der Schieber erstrecken sich zur hinteren Düsenlängsrichtungsseite und bilden eine hintere Schieberstangengruppe. Jede Schieberstangengruppe ist vom jeweiligen Ende der Belüftungsdüse aus betätigbar. Die Profilierabschnitte, die von der jeweiligen Seite der Belüftungsdüse weniger beabstandet sind, können von dieser Seite der Belüftungsdüse aus gesteuert werden. Somit sind die Schieberstangen und dadurch das Verstellen des Bedeckungsgrades der Luftversorgungslöcher in der Belüftungsdüse von beiden Seiten der Belüftungsdüse aus einfach bedienbar.
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In einer Weiterbildung haben die Kammern mit Ausnahme der Schieberkammer jeweils Trennwände zum Ausbilden eines Profilierabschnittes der Düse. Eine große Schieberkammer, die sich über die gesamte Länge der Belüftungsdüse erstreckt, kann somit Luft über die regelbaren Luftversorgungslöcher in die mehreren durch Trennwände voneinander getrennten Profilierabschnitte der Belüftungsdüse liefern.
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In einer Weiterbildung hat jeder Schieber eine Länge, die ungefähr der Länge des durch die Trennwände definierten Profilierabschnittes der Düse entspricht. Jedem Profilierabschnitt ist dabei ein Schieber zugeordnet. Jeder Schieber ist dabei in seinem eigenen Schieberkammerabschnitt so angeordnet, dass mehrere Schieber entlang der Längserstreckung der Belüftungsdüse vorhanden sind. Da jeder Schieber in seinem eigenen Schieberkammerabschnitt zum Zwecke des Verschiebens relativ zu den Luftversorgungslöchern bewegbar ist, ist die Länge des jeweiligen Schiebers genauer gesagt zumindest um den Verschiebeabstand geringer als die Länge seines Schieberkammerabschnittes. Über die Länge der Belüftungsdüse müssen die einzelnen Profilierabschnittes und damit Schieberkammerabschnitte und Schieber nicht alle gleich lang sein. Je nach Bedarf kann es auch kürzere und längere Profilierabschnitte geben.
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In einer Weiterbildung hat der Schieber einen Arretiermechanismus, der die Verschiebeposition arretieren kann. Wenn ein bestimmter Öffnungsgrad der Luftversorgungslöcher eine längere Zeitspanne lang benötigt wird, kann dieser arretiert werden. Ein eingestellter Öffnungsgrad der Luftversorgungslöcher kann somit problemlos im Betrieb beibehalten werden.
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In einer Weiterbildung hat jede Schiebergruppe einen Arretiermechanismus, der die Verschiebeposition arretieren kann. Dadurch können in jedem Profilierabschnitt individuell eingestellte Öffnungsgrade der jeweiligen Luftversorgungslöcher unabhängig von den anderen Profilierabschnitten beibehalten werden. Alternativ kann die Belüftungsdüse einen einzigen Arretiermechanismus haben, der jede Schiebergruppe separat arretieren kann.
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In einer Weiterbildung sind durch Verschieben des Schiebers die Luftversorgungslöcher zwischen 0 und 100% offen/blockierbar. Somit kann durch die Belüftungsdüse ein beliebig großer Luftstrom zwischen 0 und 100% in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Luftversorgungslöcher bereitgestellt werden.
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In einer Weiterbildung wirkt die Belüftungsdüse als Trocknungsdüse für Lufttrockner. Gerade als Trocknungsdüse ist eine solche Belüftungsdüse vorteilhaft einsetzbar. Die zu trocknende Bahn kann durch die Trocknungsdüse, die eine Längserstreckung über die gesamte Bahnbreite hat, gezielt anhand eines einstellbaren und profilierbaren Luftstroms beblasen werden. Ein gewünschtes Trocknungsprofil wird erreichbar. Eine solche Trocknungsdüse kann an beiden Seiten der Bahn, d. h. oberhalb und unterhalb der Bahn, für ein beidseitiges Trocknen eingesetzt werden. Bereits existierende herkömmliche Trocknungsdüsen können durch erfindungsgemäße Trocknungsdüsen ohne großen technischen Aufwand ersetzt werden.
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1 zeigt eine Seitenschnittansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer variablen Lüftungsdüse gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer variablen Belüftungsdüse gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht der variablen Belüftungsdüse von 2.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Belüftungsdüse von 2 in Teilschnitt.
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5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der variablen Belüftungsdüse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die einzelnen Schieber jeweils mit Schieberstangen versehen sind.
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6 zeigt eine schematische Seitenansicht eines vorderen Schiebers.
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7 zeigt eine schematische Ansicht von vorn der Belüftungsdüse des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem Arretiermechanismus.
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8A zeigt ausschnittartig einen Arretiermechanismus als Einzelheit, der beim zweiten Ausführungsbeispiel angewendet werden kann.
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8B zeigt einen Ausschnitt des Arretiermechanismus von 8A in Teilschnitt.
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Nachstehend ist die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt eine Seitenschnittansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer variablen Lüftungsdüse gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die variable Belüftungsdüse des ersten Ausführungsbeispiels besteht aus einer Kastenkonstruktion, die sich über die gesamte Breite der Bahn erstreckt. Die Kastenkonstruktion besteht aus Metall, wobei auch andere geeignete Werkstoffe dafür verwendet werden können, sofern deren Steifigkeit ausreichend ist. Genauer gesagt besteht die variable Belüftungsdüse des ersten Ausführungsbeispiels aus vier Einzelkastenkonstruktionen, die sich jeweils über die Breite der Bahn erstrecken, d. h. einen Mittelkammerkasten, zwei Seitenkammerkästen und einen Stützkasten. Die Seitenkammerkästen haben zur Bahn gerichtete Öffnungen. Zwischen den Seitenkammerkästen ist ein Stützkasten 28 angeordnet. Oberhalb des Stützkastens 28 ist der Mittelkammerkasten angeordnet, der aus einer Mittelkammer 10 besteht, die an ihrer Oberseite durch eine Bodenplatte 11 an ihrer linken Seite unter Betrachtung von 1 durch eine rechte Seitenwand an ihrer rechten Seite unter Betrachtung von 1 durch eine linke Seitenwand 14, die aus einem linken Seitenwandelement 12 gebildet ist, und an ihrer Unterseite durch den Stützkasten begrenzt ist. Unter Betrachtung von 1 ist die linke Seitenwand 14 eine in Bahnbeförderungsrichtung stromaufwärtige Seitenwand und die rechte Seitenwand ist eine in Bezug auf die zu behandelnde Bahn stromabwärtige Seitenwand, die zu der linken Seitenwand 14 symmetrisch ist. In 1 bewegt sich die zu behandelnde Faserbahn somit unterhalb der variablen Belüftungsdüse in der Zeichnung von links nach rechts. Die Seitenwandelemente 12 und 13 besitzen an ihrer oberen d. h. der zu befördernden Bahn abgewandten Seite jeweils einen von der Mittelkammer 10 nach außen weisenden Flansch, der dazu dient, die jeweilige Seitenwand der Mittelkammer 10 mit der Bodenplatte 11 durch ein Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben 18 zu verbinden. Zur Befestigung der Bodenplatte 11 an den Seitenwandelementen 12 und 13 der Mittelkammer 10 wird ein demontierbares Befestigungsmittel verwendet, um die Bodenplatte beispielsweise zu Wartungszwecken oder zum Ändern der Luftstromdurchsatzleistung zwischen 0 und 100% durch Verschieben eines nachstehend beschriebenen Schiebers demontieren zu können.
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Die Seitenwandelemente 12 und 13 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies in 1 gezeigt ist, so ausgebildet, dass sie sich von ihrem oberen Flansch nach unten über eine vorbestimmte Länge erstrecken, und dann von der Mittelkammer 10 weg nach außen unter einem vorbestimmten Winkel gebogen sind, und somit einen oberen Abschnitt als Seitenwand 14 als Begrenzung jeweils der Mittelkammer 10 ausbilden und einen unteren Abschnitt als Seitenwand 22 zur Begrenzung jeweils einer Seitenkammer 20a, 20b ausbilden.
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Unterhalb des unteren Abschnittes des Seitenwandelementes 12, der Seitenwand 22 ausbildet, ist somit die Seitenkammer 20a angeordnet. Die Seitenkammer 20a ist von einer Seitenwand 21, die sich zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a befindet, der oberen äußeren Seitenwand 22, die eine Fortsetzung der Seitenwand 14 bildet, und einer unteren Auslassöffnungswand 23 umgeben. Genauer gesagt bildet die Seitenwand 21 den zur Seitenkammer 20a weisenden Abschnitt einer Verbindungswand 27 zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a. Die Auslassöffnungswand 23 ist in der Form eines U ausgebildet. Der unter Betrachtung von 1 linke Schenkel des U der Auslasswand 23 erstreckt sich senkrecht nach oben und ist mit der schräg nach unten verlaufenden Seitenwand 22 vorzugsweise über einen Flansch der Seitenwand 22 verschweißt. Die Bodenseite der Auslassöffnungswand 23 erstreckt sich waagerecht und ist mit Auslassöffnungen 24 versehen, die die Bodenfläche der Auslassöffnungswand 23 durchdringen. Der rechte Schenkel der Auslassöffnungswand 23 ist in mindestens zwei Abschnitte geteilt, wobei ein erster Abschnitt sich zunächst senkrecht nach oben erstreckt und an den Stützkasten 28 angrenzt, und ein zweiter oberer Abschnitt von dem Stützkasten 28 weg gebogen ist und eine Zwischenwand zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a ausbildet. Genauer gesagt bildet diese Zwischenwand den zur Mittelkammer 10 weisenden Abschnitt der Verbindungswand 27 zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a. Der rechte Schenkel der Auslassöffnungswand 23 der Seitenkammer 20a kann einen obersten dritten Abschnitt aufweisen, der wiederum senkrecht nach oben sich erstreckt und an den senkrecht verlaufenden Abschnitt des Seitenwandelements 12 angeheftet ist. An den zweiten Abschnitt des rechten Schenkels der Auslassöffnungswand 23 der Seitenkammer 20a ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Seitenwand 21 angeheftet, die zur Seitenkammer 20a weist, wie dies in 1 gezeigt ist. Somit ist die Wand, die die Mittelkammer 10 und die Seitenkammer 20a voneinander trennt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch zwei parallele Plattenkonstruktionen ausgebildet, d. h. die der Seitenkammer 20a zugewiesene Seitenwand 21 und der der Mittelkammer 10 zugewiesene zweite Abschnitt des rechten Schenkels der U-förmigen Auslassöffnungswand 23 der linken Seitenkammer 20a. Alternativ kann die Verbindungswand, die die Mittelkammer 10 und die Seitenkammer 20a verbindet, auch lediglich durch eine Platte d. h. eine Wand ausgebildet sein. In dieser Verbindungswand sind Luftversorgungslöcher 25 ausgebildet, durch die Luft aus der Mittelkammer 10 in die Seitenkammer 20a strömen kann.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von 1 ist die Seitenkammer 20a als eine stromaufwärtige Seitenkammer ausgebildet. Wie dies in 1 gezeigt ist, weist die variable Belüftungsdüse eine stromabwärtige Seitenkammer 20b auf, die ähnlich wie die Seitenkammer 20a ausgebildet ist, wobei der Stützkasten zwischen der Seitenkammer 20a und der Seitenkammer 20b angrenzend an diese angeordnet ist. Die stromabwärtige Seitenkammer 20b ist genauer gesagt spiegelsymmetrisch zur stromaufwärtigen Seitenkammer 20a aufgebaut, wie dies in 1 gezeigt ist, und ist daher nicht detailliert beschrieben.
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Die Mittelkammer 10 ist somit an ihrer Oberseite durch die Bodenplatte 11 an der linken und rechten Seite unter Betrachtung von 1 durch den senkrechten Abschnitt des Seitenwandelements 12 und den senkrechten Abschnitt des Seitenwandelements 13, anschließend daran durch den schräg verlaufenden zweiten Abschnitt des stützkastenseitigen Schenkels der U-förmigen Auslassöffnungswand 23 der Seitenkammer 20a und der Seitenkammer 20b, und schließlich an ihrer Unterseite durch die obere Fläche des Stützkastens 28 umgeben.
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In der Mittelkammer 10 ist ein Schieber 30 angeordnet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel wannenartig ausgebildet ist und einen Bodenabschnitt 30a, der sich parallel zu der Bodenplatte 11 erstreckt und einen vorderen und einen hinteren schräg verlaufenden Seitenabschnitt 30b, 30c aufweist, wobei die Seitenabschnitte 30b, 30c jeweils an den Bodenabschnitt 30a angrenzen und einstückig mit diesem sind. Der Schieber 30 weist eine Längserstreckung senkrecht zur Zeichnungsebene auf.
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Der Schieber 30 liegt an der Unterseite der Mittelkammer 10 an. Genauer gesagt liegt der Bodenabschnitt 30a des Schiebers 30 an der oberen Fläche des Stützkastens 28 an, wobei der Bodenabschnitt 30a des Schiebers 30 parallel zu der oberen Fläche des Stützkastens 28 ist. Der erste Seitenabschnitt 30b des Schiebers 30 an der Seite der Seitenkammer 20a verläuft schräg und zwar genauer gesagt parallel zu der Seitenwand 21 und dem zweiten Abschnitt des rechten Schenkels der U-förmigen Auslassöffnung 23 der Seitenkammer 20a, die die Verbindungswand 27 bilden. In analoger Weise ist der zweite Seitenabschnitt 30c des Schiebers 30 an der Seite der Seitenkammer 20b ausgebildet. Die beiden Seitenabschnitte 30b, 30c des Schiebers 30 sind mit Öffnungen 35 versehen. Die Öffnungen 35 sind so in den Seitenabschnitten 30b, 30c des Schiebers 30 angeordnet, dass sie sich mit den Luftversorgungslöchern 15 und 25 überdecken, die in der Verbindungswand 27 zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a und in der Verbindungswand zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a an der Seite der Seitenkammer 20b ausgebildet sind.
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Die obere Fläche des Stützkastens 28 ist mit Schraublöchern versehen, die die obere Fläche des Stützkastens 28 senkrecht durchdringen. Der mittlere Bereich des Schiebers 30, d. h. der Bodenabschnitt 30a, der an der oberen Fläche des Stützkastens 28 anliegt, weist sich senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckende Langlöcher auf. Diese Langlöcher sind in gleicher Anzahl wie die Anzahl der Durchgangslöcher der oberen Fläche des Stützkastens und ausgemittelt zu diesen vorgesehen. Die Durchgangslöcher durch die obere Fläche des Stützkastens 28 sind mit einem Innengewinde versehen. In jedes dieser in der oberen Fläche des Stützkastens vorgesehenen Gewindelöcher ist eine Stellschraube 31 eingeschraubt. Die Stellschraube 31 durchdringt dabei das Langloch des Schiebers 30 und dient dazu, den Schieber 30 am Stützkasten 28 zu arretieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie dies in 1 gezeigt ist, zwei Stellschrauben 31 dargestellt. Die Anzahl der Stellschrauben 31 ist aber nicht auf zwei beschränkt. In Längserstreckung der Belüftungsdüse können viele Paare an Stellschrauben 31 zusammen mit ihren zugehörigen Langlöchern im Schieber 30 ausgebildet sein. In 1 sind zwei nebeneinander angeordnete Stellschrauben 31 in der nach rechts und links weisenden Richtung der Zeichnung gezeigt. Es können auch in der nach rechts und links weisenden Richtung nebeneinander angeordnete Stellschrauben 31 in einer anderen geeigneten Anzahl zusammen mit ihren zugehörigen Langlöchern im Schieber 30 vorgesehen sein.
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Somit kann über die beiden Stellschrauben 31 der Schieber 30 am Stützkasten 28 arretiert werden. Da die Langlöcher des Schiebers 30 senkrecht zur Zeichnungsebene in 1 verlaufen d. h. in Düsenlängsrichtung oder anders ausgedrückt entlang der Längserstreckung oder Maschinenquerrichtung der variablen Belüftungsdüse, kann der Schieber 30 nach dem Lösen der arretierenden Stellschraube 31 senkrecht zur Zeichnungsebene von 1, d. h. entlang der Längsrichtung der variablen Belüftungsdüse oder anders ausgedrückt in Maschinenquerrichtung verschoben werden. Beim Verschieben des Schiebers 30 entlang der gelockerten Stellschraube 31 ergeben sich eine Anfangsposition und eine Endposition an den Positionen, an denen die Stellschraube 31 jeweils am Langlochende des Langlochs anliegt.
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Die Luftversorgungslöcher 15, 25 in der Zwischenwand zwischen Seitenkammer 20a, 20b und Mittelkammer 10 sind in Vielzahl senkrecht zu der Zeichnungsebene von 1 d. h. in Erstreckungsrichtung der variablen Belüftungsdüse oder anders ausgedrückt in Maschinenquerrichtung angeordnet. Der Durchmesser der Öffnungen 35 ist größer als oder gleich groß wie der Durchmesser der gegenüberliegenden Luftversorgungslöcher 15, 25. In der Anfangsverschiebeposition des Schiebers 30 entlang der Stellschraube 31 überdecken sich die Luftversorgungslöcher 15, 25 der Verbindungswand mit den Öffnungen 35 des Schiebers 30 derart, dass die Luftversorgungslöcher 15, 25 durch den Schieber 30 überhaupt nicht bedeckt sind und somit eine Luftversorgung von 0 bis 100% vorliegt (siehe Pfeil A). In der Endverschiebeposition des Schiebers 30 entlang der Stellschraube 31 sind hingegen die Luftversorgungslöcher 15, 25 völlig durch den Schieber 30, genauer gesagt seinen jeweiligen Seitenabschnitt bedeckt, sodass in der Endverschiebeposition eine Luftversorgung von 0% vorliegt. Somit kann der Schieber 30 relativ zu der Verbindungswand zwischen Mittelkammer 10 und Seitenkammer 20a, 20b zwischen einer Vollversorgungsposition mit einer Luftversorgung von 100% und einer völlig geschlossenen Position mit einer Luftversorgung von 0% verschoben werden, wobei beliebige Zwischenpositionen durch entsprechendes Verschieben und Arretieren des Schiebers 30 entlang der gelockerten Stellschraube 31 möglich sind.
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Die Form der Öffnungen 35 in Seitenabschnitt des Schiebers 30 ist dabei nicht beschränkt. Die Form der Öffnung 35 kann rund sein, d. h. eine Bohrung, die gleich groß oder größer als die Bohrung des Luftversorgungsloches 15, 25 ist. Die Öffnung 35 kann aber auch ein Langloch, ein beispielsweise gestanztes Rechteck, ein Hexagonal, etc. sein. Von Bedeutung ist, dass die Luftversorgungslöcher 15, 25 einerseits zu 100% frei und andererseits in der anderen Verschiebeposition völlig bedeckt durch den Schieber 30 sind.
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Obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist, weist die Belüftungsdüse gemäß dem Ausführungsbeispiel eine vordere Abdeckung und eine hintere Abdeckung auf, die jeweils zumindest die Mittelkammer 10 und Seitenkammer 20a, 20b bedecken und einen Luftabschluss an den Seiten der Belüftungsdüse bilden.
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Die Belüftungsdüse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird wie folgt betrieben. Die Mittelkammer 10 ist mit einer nicht gezeigten Luftversorgungsquelle verbunden, die Lüft in die Mittelkammer 10 bläst. Der Schieber 30 ist mittels der Stellschraube 31 am Stützkasten 28 derart arretiert, dass sich die Öffnungen 35 mit den Luftversorgungslöchern 15, 25 in einem vorbestimmten Überdeckungsverhältnis von 0 bis 100% befinden. Ein Überdeckungsverhältnis von 0% bedeutet hierbei, dass die Luftversorgungslöcher 15, 25 durch den Seitenabschnitt 30b, 30c so blockiert ist, dass die Öffnungen 35 zu den Luftversorgungslöchern 15, 25 derart versetzt angeordnet sind, dass die Luftversorgungslöcher 15, 25 gänzlich versperrt sind und somit keine Luft hindurchströmen kann. Ein Überdeckungsverhältnis von 100% bedeutet, dass die Öffnungen 35 derart direkt über den Luftversorgungslöchern 15, 25 angeordnet sind, dass die gesamte Querschnittsfläche der Luftversorgungslöcher 15, 25 offen und somit mit Luft durchströmbar ist. Bei einem Überdeckungsverhältnis von größer als 0% wird ein Luftstrom A durch die Luftversorgungslöcher 15, 25 in die Seitenkammer 20a, 20b bewirkt. Aus der Seitenkammer 20a, 20b wird aus den Auslassöffnungen 24 die Luft zu der darunter vorbeilaufenden Bahn abgegeben.
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Durch ein Verschieben des Schiebers 30 kann das Überdeckungsverhältnis zwischen den Öffnungen 35 und den Luftversorgungslöchern 15, 25 so geändert werden, dass der Querschnitt der Luftströmung durch die Luftversorgungslöcher 15, 25 in die Seitenkammer 20a, 20b dem Bedarf angepasst wird. Zu der Bahn kann somit ein erwünschter Blasstrom mit der geeigneten Blasgeschwindigkeit über die Auslassöffnungen 24 zugeführt werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein zweites Ausführungsbeispiel ist anhand der 2 bis 8B beschrieben.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer variablen Belüftungsdüse gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Dieses Ausführungsbeispiel weist ebenfalls eine mittlere Kammer 10 auf, die benachbart zu zwei Seitenkammern 20a, 20b angeordnet ist. Die Form der Kammern 10, 20a, 20b im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel ist anders als im ersten Ausführungsbeispiel oben schmaler und unten breiter, wie dies 2 und 3 zeigen. Zwischen der mittleren Kammer 10 und der Seitenkammer 20a ist eine Verbindungswand ausgebildet, die mit Luftversorgungslöchern 15 versehen ist. In ähnlicher Weise ist die Seitenwand zwischen der mittleren Kammer 10 und der Seitenkammer 20b mit Luftversorgungslöchern 15 versehen. An der Oberseite der Seitenkammern 20a, 20b sind nicht gezeigte Auslassöffnungen ausgebildet, die Luft zu einer darüber laufenden Bahn blasen können.
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Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Schieber 30 so geformt, dass er an die Innenkontur der mittleren Kammer 10 angepasst ist, wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist. Hierbei hat der Schieber 30 eine Form, die der Innenkontur der mittleren Kammer 10 mit Ausnahme der in 2 unteren Fläche gleich ist. Der Schieber 30 hat eine Querschnittsform, die unten offen ist. Der Schieber 30 läuft somit auf der unteren Fläche der mittleren Kammer 10. Bei dieser Schiebebewegung stehen dabei die unteren Kanten der rechten und linken Seitenflächen des Schiebers 30 mit der unteren Fläche der mittleren Kammer 10 in Kontakt. Der Schieber 30 weist Öffnungen 35, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als schräg ausgebildete Langlöcher gestaltet sind, an den Positionen auf, die sich mit den Luftversorgungslöchern 15 überdecken können. Die Luftversorgungslöcher 15 sind in Vielzahl entlang der Erstreckungsrichtung der variablen Belüftungsdüse angeordnet, wie dies 2 andeutet.
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Genauer gesagt sind die Luftversorgungslöcher 15 paarweise in Längsrichtung der Belüftungsdüse angeordnet, wobei jedes Paar schräg unter dem gleichen Neigungswinkel wie der Neigungswinkel des schräg verlaufenden Langlochs 35 angeordnet ist. 4 zeigt eine solche Anordnung der Luftversorgungslöcher 15 und der Öffnungen 35.
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Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 30 in Düsenlängsrichtung verschiebbar, wobei eine Anfangsposition sich ergibt, bei der Schieber 30 eine derartige Verschiebeposition einnimmt, dass das Langloch 35 das ihm zugewiesene Paar an Luftversorgungslöchern 15 freigibt, wobei in dieser Position die Luftversorgungslöcher 15 überhaupt nicht durch irgendeinen Abschnitt des Schiebers 30 bedeckt sind. In einer Endverschiebeposition sind die Luftversorgungslöcher durch den Wandbereich des Schiebers 30, der sich zwischen den Langlöchern 35 erstreckt, völlig bedeckt. 4 zeigt eine Zwischenposition, bei der die Luftversorgungslöcher ungefähr zu 50% bedeckt sind. Durch Verschieben des Schiebers 30 kann jede beliebige Zwischenposition eingenommen werden, sodass die Bedeckung der Luftversorgungslöcher 15 zwischen 0 und 100% betragen kann.
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Entlang der Längserstreckungsrichtung der Belüftungsdüse, d. h. in Düsenlängsrichtung sind unter einem vorbestimmten Abstand in Längsrichtung, der beispielsweise 400 mm betragen kann, Trennwände 40 in den Seitenkammern 20a, 20b angeordnet. Somit sind die Seitenkammern 20a, 20b in Längserstreckungsrichtung durch die Trennwände in einzelne Profilierabschnitte 26 geteilt. Die mittlere Kammer 10 ist in Längserstreckungsrichtung in analoger Weise in Schieberkammerabschnitte 36 unterteilt. Die Länge eines Schieberkammerabschnittes 36 entspricht dabei in etwa der Länge des benachbarten Profilierabschnittes 26. Ein Schieberkammerabschnitt 36 des zweiten Ausführungsbeispiels hat somit eine Länge in Düsenlängsrichtung, d. h. in Maschinenquerrichtung, die ungefähr dem Abstand zwischen zwei Trennwänden 40 des benachbarten Profilierabschnittes 26 entspricht. Sämtliche Profilierabschnitte 26 sind in Längserstreckungsrichtung der Belüftungsdüse hintereinander angeordnet.
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Die Länge des jeweiligen Schiebers 30 in Düsenlängsrichtung ist um einen vorbestimmten Abstand (der Verschiebeabstand) kürzer als der Abstand zwischen zwei Trennwänden 40 in den Seitenkammern 20a, 20b.
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In den 5 bis 8B ist gezeigt, wie der Schieber 30 des zweiten Ausführungsbeispiels verschoben werden kann.
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Wie dies in 5 gezeigt ist, sind in der mittleren Kammer somit mehrere Schieber 30, 30', 30'' hintereinander angeordnet. Jeder Schieber 30, 30', 30'' ist an seiner oberen Fläche in 5 mit einer Schieberstange 50, 50', 50'' versehen. In 5 bildet die linke Seite der Darstellung einen nicht gezeigten Düsenrand, von dem aus die Schieberstangen 50, 50', 50'' betätigbar sind. Die Länge der Schieberstangen 50, 50', 50'' nimmt von Schieber zu Schieber mit der Entfernung vom Düsenrand immer mehr zu. Die Schieberstange 50, 50', 50'' erstreckt sich jeweils in Düsenlängsrichtung, d. h. in Maschinenquerrichtung, wobei sämtliche Schieberstangen 50, 50', 50'' zu einer Seite der gesamten Belüftungsdüse so vorragen, dass ein Endabschnitt der jeweiligen Schieberstange 50, 50', 50'' freiliegt und jeder Schieber von jener Seite der Belüftungsdüse aus verschiebbar ist. Somit ist erkennbar, dass jeder Schieber 30, 30', 30'' über seine ihm zugewiesene Schieberstange 50, 50' bzw. 50'' separat und unabhängig von den anderen Schiebern verschiebbar ist. Im vorliegenden Beispiel kann jeder Schieber ungefähr 20 mm verschoben werden.
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6 zeigt eine Seitenansicht der Belüftungsdüse, wobei erkennbar ist, dass die Schieberstangen 50 um einen Betätigungsabstand über den Rand der Belüftungsdüse seitlich vorragen.
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Die Belüftungsdüse kann an den Schieberstangen 50 mit einem Arretiermechanismus 60 versehen sein, wie dies in den 7 bis 8B gezeigt ist. Am Endabschnitt der Schieberstangen 50, der über den Seitenrand der Belüftungsdüse vorragt, ist dabei ein Arretiermechanismus 60 angeordnet. Der Arretiermechanismus 60 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Quaderkörper ausgebildet, der mit Durchgangslöchern in einer Anzahl, die der Anzahl an Schieberstangen 50, 50', etc. entspricht, versehen ist. Die Schieberstangen 50, 50', etc. sind beispielsweise aus Metall hergestellt. 8A deutet an, wie die Endabschnitte der Schieberstangen 50, 50', 50'', 50''', 50 IV die Durchgangslöcher des Arretiermechanismus durchdringen, wobei der restliche Teil der Belüftungsdüse mit den Schiebern in dieser Darstellung weggelassen worden ist. Die Schieberstangen 50, 50', etc. können an dem aus dem Arretiermechanismus 60 nach vorn d. h. von der Belüftungsdüse weg herausragenden Abschnitt betätigt werden, d. h. herausgezogen bzw. hineingeschoben werden. Der Arretiermechanismus 60 weist Arretierstifte 65 auf, die in jeweiligen senkrechten Gewindelöchern des Arretiermechanismus 60 so ausgebildet sind, dass jedes Gewindeloch eine senkrechte Verbindung zwischen dem waagerechten Durchgangsloch für die Schieberstange 50, 50', etc. und der Oberseite des Arretiermechanismus bildet. Somit verläuft das für den jeweiligen Arretierstift 65 vorgesehene Arretierloch senkrecht zu dem für die Schieberstange vorgesehen Durchgangsloch. Jeder Arretierstift 65 weist ein Außengewinde auf und ist in das Gewindeloch des Arretiermechanismus 60 einschraubbar. Darüber hinaus weist jeder Arretierstift 65 an der Einstaubseite einen Vorsprung auf, so dass ein jeder Arretierstift 65 durch Einschrauben in das Gewindeloch die ihm zugewiesene Schieberstange 50, 50' etc. in bekannter Weise arretieren kann, wie dies in 8B gezeigt ist. Somit kann jeder Schieber 30, 30', 30'' unabhängig von den anderen Schiebern verschoben und arretiert werden.
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Ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel kann durch ein Verschieben des Schiebers 30 das Überdeckungsverhältnis zwischen den Öffnungen 35 und den Luftversorgungslöchern 15 so geändert werden, dass der Querschnitt der Luftströmung durch die Luftversorgungslöcher 15 in die Seitenkammer 20a, 20b dem Bedarf angepasst wird. Zu der Bahn kann somit ein erwünschter Blasstrom mit der geeigneten Blasgeschwindigkeit über die Auslassöffnungen zugeführt werden. Darüber hinaus kann im zweiten Ausführungsbeispiel das Überdeckungsverhältnis zwischen den Öffnungen 35 und den Luftversorgungslöchern 15 jedes Profilierabschnitts 26 individuell und unabhängig vom benachbarten Profilierabschnitt 26 geändert werden. Indem lediglich eine spezifische Schieberstange 50, 50' etc. der Vielzahl an Schieberstangen 50, 50' etc. und folglich der Schieber 30, der an dieser ausgewählten Schieberstange 50, 50' etc. befestigt ist, bewegt werden, kann der Luftstrom eines einzelnen Profilierabschnitts 26 völlig unabhängig von den anderen Profilierabschnitten 26 eingestellt werden. Somit bildet die erfindungsgemäße Belüftungsdüse entlang ihrer Längserstreckungsrichtung individuell steuerbare Profilierzonen aus, die die Bahn je nach spezifischem Bedarf mit Luft beblasen können.
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An jeder Seite der Bahn kann eine erfindungsgemäße Belüftungsdüse angeordnet werden, so dass ein pro Profilierabschnitt 26 individuell einstellbarer Luftstrom zur Bahn von oben und unten geblasen werden kann. Um ein günstiges Laufverhalten der Bahn zu verwirklichen, können in den jeweiligen gegenüberliegenden Profilierzonen die Luftblasströme in der oberen und unteren Belüftungsdüse mit gleichem Überdeckungsgrad der Luftversorgungslöcher 15 eingestellt werden.
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Während des Betriebsstarts kann somit bereits ein erwünschtes Blasprofil/Trocknungsprofil entlang der Längsrichtung der erfindungsgemäßen Belüftungsdüse eingestellt werden. Dieses einstellbare Blasprofil/Trocknungsprofil kann während des Betriebs aufgrund der Arretierung gleich bleiben. Es kann aber auch bei Bedarf geändert werden. Wenn sämtliche Luftversorgungslöcher 15 zu 100% offen sind, arbeitet die erfindungsgemäße Belüftungsdüse wie eine herkömmliche Düse.
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Herkömmliche Düsen können durch erfindungsgemäße Belüftungsdüsen in einfacher Weise ausgetauscht werden. Ein weiterer kostspieliger Umbau ist dabei nicht erforderlich. Dadurch könne auch bestehende Fertigungslinien so umgewandelt werden, dass sie Profilierabschnitte in Breitenrichtung der Bahn nunmehr individuell steuern können, ohne hohe Umrüstkosten zu erzeugen.
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Die erfindungsgemäße Belüftungsdüse kann bei der Herstellung von Faserbahnen wie beispielsweise Papierbahnen, Kartonbahnen oder Tissuebahnen beispielsweise zum Trocknen oder Befeuchten eingesetzt werden. Insbesondere bei der Behandlung von Faserbahnen mit einer großen Breite in Maschinenquerrichtung ist die erfindungsgemäße Belüftungsdüse Belüftungsdüsen von Vorteil. An einer Streichvorrichtung kann die erfindungsgemäße Belüftungsdüse angewandt werden. Dabei kann eine mittels Luft trocknende erfindungsgemäße Belüftungsdüse, die über die Breite der zu behandelnden Bahn mit einer Vielzahl an Luftauslassöffnungen 23 versehen sind, die Luft zu der behandelnden Bahn abgeben, um diese zu trocknen.
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Abwandlungen
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Im ersten Ausführungsbeispiel bildet die Seitenwand 21 den zur Seitenkammer 20a, 20b weisenden Abschnitt einer Verbindungswand 27 zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a, 20b und bildet die Zwischenwand, die von dem zweiten Abschnitt des zum Stützkasten 28 weisenden Schenkels der Auslassöffnungswand 23 gebildet ist, den zur Mittelkammer 10 weisenden Abschnitt der Verbindungswand 27 zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a, 20b. Somit besteht die Verbindungswand 27 aus zwei übereinandergelegten parallelen Wandabschnitten. In einer Alternative kann die Verbindungswand 27 aus lediglich einem Wandabschnitt bestehen, der zwischen der Mittelkammer 10 und der Seitenkammer 20a, 20b angeordnet ist.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel kann jeder Schieber sich ungefähr 20 mm bewegen. Dies bedeutet, dass der Abstand der jeweiligen Luftversorgungslöcher 15 zueinander ebenfalls ca. 20 mm beträgt und der Abstand der schrägen Langlöcher in Düsenrichtung ebenfalls ungefähr 20 mm beträgt. Dieser Abstand kann natürlich frei gemäß den erwünschten Konstruktionsmaßen gewählt werden.
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Jede Belüftungsdüse der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele hat zwei Seitenkammern 20a und 20b. Es ist ebenfalls eine Belüftungsdüse denkbar, die lediglich eine Seitenkammer aufweist.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel haben sämtliche Schieber 30, 30', 30'' an ihrer Oberseite Schieberstangen 50, 50', 50'' in einer derartigen Länge, dass sämtliche Schieberstangen von einer Düsenseite aus betätigbar sind. In einer Abwandlung können die in Düsenlängsrichtung aufgereihten Schieber 30, 30', 30'', etc. in zwei Gruppen eingeteilt werden, d. h. in eine vordere Gruppe (unter Bezugnahme auf 5 eine linke Gruppe) und in eine hintere Gruppe vordere Gruppe (unter Bezugnahme auf 5 eine rechte Gruppe). Jede Gruppe kann derart mit Schieberstangen versehen sein, dass die Schieberstangen der vorderen Gruppe an Schiebern 30 zu einer Seite der Belüftungsdüse hin vorragen und die Schiebestangen der hinteren Gruppe an Schiebern 30 zur hinteren Seite der Belüftungsdüse vorragen. Dann können die vorderen Schieber 30 von der einen Seite (vordere Seite) der Düse aus betätigt und verschoben werden und die hinteren Schieber 30 der Belüftungsdüse können von der anderen Seite (hintere Seite) der Belüftungsdüse aus betätigt und verschoben werden.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel können sämtliche Profilierabschnitte 26 in Längserstreckungsrichtung der Belüftungsdüse gleich lang sein oder auch jeweils unterschiedliche Längen aufweisen. Wenn die Profilierabschnitte 26 jeweils verschiedene Längen haben und die Belüftungsdüse somit über ihre Längserstreckungsrichtung unterschiedlich lange Profilierabschnitte hat, sind die Länge der zugehörigen benachbarten Schieberkammerabschnitte 36 und die Länge des darin angeordneten entsprechenden Schiebers 30 entsprechend angepasst.
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In den vorliegenden Ausführungsbeispielen weist die Belüftungsdüse die Mittelkammer 10 und die beiden Seitenkammern 20a, 20b auf, wobei der Luftstrom von den Seitenkammern 20a, 20b zur Bahn abgegeben werden kann. In einer Alternative kann die Belüftungsdüse auch lediglich eine Seitenkammer 20a oder 20b aufweisen, die die Luft zur Bahn abgibt.
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In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist der Schieber 30 in der mittleren Kammer 10, die als Schieberkammer fungiert, angeordnet. Dabei sind die Luftversorgungslöcher 15, 25 in der Verbindungswand 27 zwischen der mittleren Kammer 10 und Seitenkammer 20a, 20b so positioniert, dass der Schieber 30 stromaufwärtig der Luftversorgungslöcher 15, 25 angeordnet ist. In einer Alternative kann die Belüftungsdüse auch so aufgebaut sein, dass der Schieber 30 stromabwärtig der Luftversorgungslöcher 15, 25 angeordnet ist und die Luftversorgungslöcher 15, 25 an der Seite der Verbindungswand 27 bedecken kann, die zur Seitenkammer 20a, 20b weist. In dieser Alternative fungiert die Seitenkammer 20a, 20b als Schieberkammer.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mittelkammer, Schieberkammer
- 11
- Bodenplatte
- 12
- Seitenwandelement
- 13
- Seitenwandelement
- 14
- Seitenwand
- 15
- Luftversorgungsloch
- 18
- Schraube
- 20a
- Seitenkammer
- 20b
- Seitenkammer
- 21
- Seitenwand
- 22
- Seitenwand
- 23
- Auslassöffnungswand
- 24
- Auslassöffnung
- 25
- Luftversorgungsloch
- 26
- Profilierabschnitt
- 27
- Verbindungswand
- 28
- Stützkasten
- 30, 30', 30''
- Schieber
- 30a
- Bodenabschnitt des Schiebers
- 30b, 30c
- Seitenabschnitt des Schiebers
- 35
- Öffnung
- 36
- Schieberkammerabschnitt
- 40
- Trennwand
- 50, 50', 50''
- Schieberstange
- 60
- Arretiermechanismus
- 65
- Arretierstift
- A
- Strömung von der Mittelkammer zur Seitenkammer
- B
- Strömung zur Bahn
