DE2160131B2

DE2160131B2 - Vorrichtung zum berUhrungslosen Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen

Info

Publication number: DE2160131B2
Application number: DE712160131A
Authority: DE
Inventors: Douglas J. Koeniz Norfolk (Schweiz)
Original assignee: POLYTYPE AG FREIBURG (SCHWEIZ)
Current assignee: POLYTYPE AG FREIBURG (SCHWEIZ)
Priority date: 1970-12-04
Filing date: 1971-12-03
Publication date: 1979-03-08
Also published as: US3807056A; GB1340000A; AU3647171A; IT951649B; CH536772A; AT316982B; BE776229A; AU462166B2; DE2160131A1; NL7116548A; CA969352A; FR2114934A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsenanordnung zum Trocknen und berühriingsloscn Führen einer laufenden Warenbahn, bestehend aus oberhalb und unterhalb do«, B:ihnwcges sich crslreckenden, gegeneinander versetzt angeordneten l.uftzuführkanälcn, an tieren zum Bahnweg im wesentlichen senkrechten Scitenwändcn quer zur Förderrichtung der Warenbahn verlaufende Düsenspalle ungeordnet sind, wobei die l.uftslröme zunächst in Richtung auf die Warenbahn ausgeblasen und danach an der Warenbahn zugcwölbil'm Leitflächen in eine Richtung parallel zur Warenbahn aufeinanderzu gelenkt werden und abströmen. Die Düsenanordnung der eingangs genannten Art ist aus der I)E-PSb 12 J66 bekannt.

ι Es ist ebenfalls bekannt, oberhalb und unterhalb cIlm· Warenbahn Düsenkasten anzuordnen. IMe DE-AS 11 93 468 beschreibt bereits einen Schwebetrockner mit versetzt gegeneinander angeordneten Düsenkasten mit einer rillenfcrmigcri Führung für die Warenbahn, womit

ίο eine Krümmung oder Verwerfung der BaLii in Querrichtung bzw. ein Flattern der Bahn verhindert werden soll.

Weiter ist ein Schwebetrockner aus der DE-AS 17 29 222 bekannt, der jeweils in Bahnriehlung versetzt gegeneinander angeordnete Düsenkasten mit konvexer Krümmung in Bahnrichtung aufweist, wobei an den Querwänden Leilbleche angeordnet sind, die mit der sich bewegenden Warenbahn je eine Schlitzdüse bilden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik soll ^emäß der Erfindung die Düsenanordnung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 bzw. nach der DE-PS 6 12 366 derart weitergebildet werden, daö der von jeder Düsenspalte austretende Luftstrahl unterteilt wird, indem ein Teil im wesentlichen in lotrechter Richtung und im wesentlichen trocknend gegen die Bahn strömt und der andere Teil unter Ausnützung des Koanda-Effcktes in die Bahnebene umgelenkt wird, auf den entsprechenden Teil des Strahles des zugeordneten Düsenspaltes zuströmt und ein die Bahn tragendes

ίο Luftpolster bildet. Dieses Luftpolster bewirkt bei der versetzten Anordnung der Diisenpaare eine kontrollierte Querwellung der Bahn und außerdem ein flattcrfreies Führen derselben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

π daß die Wölbung der Leitflächen an den Diisenspallen beginnt und daß die Wölbung der Leitflächen je zweier einander zugeordneter Düscnspaltcn durch eine gemeinsame, der Warenbahn zugekehrte Luftleitfläche miteinander verbunden sind.

■to Es wird somit durch jeweils zwer einander zugeordnete Düscnspalten ein stabiles Luftpolster gebildet, das die Warenbahn zuverlässig abstützt und führt, ohne daß ein Flattern, das instabile Driickverhällnisse voraussetzt, erfolgen kann.

Die Erfindung findet vor allem in der Papier-, FiImuncl Folicnvcrcdclungsindustrie Verwendung, wenn Stückmalcrial oder eine Warenbahn ein- oder beidseitig beschichtet wird oder wenn mehrere Warenbahnen zusammengefügt werden und anschließend durch einen

μ Tunnel oder ähnliche Aggregate transponiert werden müssen, um eine Trocknung, Polymerisation, Verschmelzung, Einbrennung, Materialvcränderung usw. zu erzielen.

Die Düsenanordnung kann einzeln oder zu Gruppen, je nach den gewünschten Erfordernissen (Trocknen, Kühlen, I lcizen,Tragen) vorgesehen sein.

Bei einer geeigneten Düsenanordnung unter und über der Warenbahn in den nachfolgend angegebenen Grenzen kann clic Bahnspannung in weitem Bereich

mi variiert werden, und /war von der durch die Düsenspalten erzeugten minimalen Spannung bis /ur zulässigen llöch<,lsp;innung für die jeweilige Warenbahn, ohne die Trageigunschaftcn zu beeinflussen.
Die Erfindung wiiJ im folgenden anhand der in 'Jen

h^r> Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

Fig. I eine schematische Qiierschriillsansieht All.
I i g. 2 eine schemalische Ansicht mit oberhalb und

unterhalb der im wesentlichen hori/onuil geführten Warenbahn in Bahnrichiung verset/t liegenden Diisenanordnungen,

I i g. J eine Draufsicht der Düsenanordnung.

F i g. 4 einen Längsschnitt mit Schnitt C-I),

F i g. 5 einen Längsschnitt mit Schnitt f-'-l·'.

lig.6 einen Querschnitt durch eine Düsenanordnung, wobei die Leitflächen einen ovalen Körper bilden.

Fig. 7 ist eine schemalische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordnete Düsenanordnungen mit Leitflächen gemiiß K i g. b.

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt einer Düsenanordnung, wobei die Leitflächen aus zwei kreisförmigen Körpern bestehen, welche auf der der Warenbahn zugekehrten Seite durch eine Luftlcitflüche verbunden sind,

Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Warenbahn ungeordnete Düsenanorünungen mil Leitflächen gemäß F i g. 8,

lig. 10 zeigt einen Querschnitt einer Düsenanordnung, wobei die Leitflächen wellenförmig ausgebildet sind.

Fig. 11 zeig! einen Querschnitt einer Düsenanordnung, wobei die Leitflächen zwischen die Düsenspalten bildenden Wölbungen geradlinig und von der Wölbungskante zurückstehend ausgebildet sind.

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt einer Düsenanordnung, wobei die Leitflächen zwischen die Düsenspalten bildenden Wölbungen geradlinig miteinander verbunden sind.

Fig. 13 ist eine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordnete Diisenanordnungcn mit Leitflächen gemäß F ig. 12.

Fig. 14 zeigt einen Querschnitt einer Düsenanordnung, wobei die beiden Unterkamen des Luftzuführkanals diagonalförmig ausgebildet sind und die Leitflächen aus zwei miteinander geradlinig verbundenen Wölbungen bestehen, welche in die kanalförmig ausgebildeten Unterkamen derart hineinragen, daß die Düscnspalten zum Durchlaß der Luftströme gebildet werden: und

Fig. 15 ist ine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordnete Diisenanordnungcn gemäß F ig. 14.

Bei dem in Fig. I bis 5 dargestellten Ausführungsbcispiel ist zwischen mindestens zwei als Rohr 1 und 2 ausgebildeten LuTt/ufuhrkunälcn. welche an einem Kammern 3 bildenden Rohrhaltcr in Fen in einer Rinne 4 mit U-förmigem Querschnitt befestigt sind, eine Stützplatte 5 angeordnet, welche von den der Warenbahn zugekehrten Scheitelpunkten der beiden Enden der Rohre annähernd gegen die Rohrmitte geneigt sind und zu den Enden des Rohrhaltcrs hin sich verbreiternde Schlitze 6 aufweisen, und an den Enden des Rohrhallcrs Abdcckblcchc 7 zum Verschließen der finden der Rohre und der Rinne angeordnet sind, wobei durch die Außenwände 8 der Rohre I und 2 und die Seitenschcnkcl 9 der Rinne 4 Düsenspalten 10 derart gebildet werden, daß kalte oder heiße Luft mit hoher Geschwindigkeit durch Zuführungen Il und 12 und weiter durch Rohröffnungen 13 in die durch die Rohre I und 2 sowie die Rinne 4 und die Abdeckbleche 7 gebildeten Kammern .1 strömen kann, um danach durch dL· Düsenspallen 10 auszuströmen und durch Grenzschichtwirkung /um größten Teil abgelenkt zu werden Lind längs der äußeren Rohrwand gegen die Warenbahn (4 /u strömen.

Der Luftstrom, der aus dem Düsenspalt 10 austritt, folgt aus strönuingstechnis('lcn Gründen dem Radius

ίο

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des Rohres und bildet mil dem gegenüber ausireieud-ju Luftstrom ein Luftkissen. Die Luft siromt dann /w ischen den beiden runden Korpern der Rohre /ur Seil·.·. Dei größte Druck herrscht in der Mitte, und durch this seitliche Wegsirömen wird die Warenbahn gleich/eilig in Querrichtung geglättet. Außerdem kommt die schnellströmcnde Lufl auf einer langen Strecke mit der Warenbahn in Berührung, was zu einer sehr guicn Ausnutzung führt (Trockeneffeki). Der Anteil der LuIι, der nicht längs der Rundung strömt, trägt noch durch direktes Beaufschlagen der Warenbahn /um Verbessern des Trocki'neffektes bei. Die Luft wird also vom Zeitpunkt ihres Austrittes aus dem Düsenspalt bis /ur Absaugung oder Rückführung zur Zirkulation auf der Seite der Warenbahn sehr gut ausgenützt.

Werden verschieden breite Warenbahnen geführt, wird der Luft mit zunehmender Bandbreite der seitliche Abfluß erschwert. Um dem entgegenzuwirken, sind in den .Stützplatten 5 '.ich nach außen hin verbreiternde Schlitze 6 angebracht. Die durch dieselben ausströmen de Luft wird über den sich darunler befiJlichen Raum mittels einer nicht gezeichneten Absaugvorrichtung i:: das Zirkulationssystem abgezogen.

Ausgehend von dem in Fig. I bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel unter Verwendung von ausslr».· mender Lu^rl ohne unmittelbaren mechanischen Einfluß hat sich ergeben, daß je nach Verwendungszweck verschiedene Lösungen möglich sind, indem zwischen mindestens zwei im Abstand voneinander parallel angeordneten Wänden eines Luft/uführkanales Luftleitflächen derart angeordnet sind, daß zwei Düsenspallen gebildet werden, wo bei die von den Wänden des uifl/.uluhrkanalcs vorspringenden Abschnitte der Leitflächen gewölbt sind, so daß die aus den Düscnspalten ausströmenden Luftströme zum Teil der Wölbung folgen und aufeinander zu strömen.

Die Form der Leitflächen wird nach der An der /u behandelnden Warenbahn gewählt und im folgenden anhand einiger typischer Ausbildungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Wie aus Fig. b ersichtlich ist. sind /wischen mindestens zwei im Abstand voneinander parallel angeordneten Wänden 15 und 16 eines als Slaukasten 17 ausgebildeten Luftzuführkanals Luftleitbleche 18 derart angeordnet, daß zwei Düsenspalten 19, 20 gebildet werden, wobei die von den Wänden 15 und 16 des Staukastens 17 vorstehenden Teile der Luftleilbleche 18 als gewölbte Leitflächen 21, 22 ausgebildet sind, so daß die aus den Düscnspalten 19, 20 austretenden Luftströme zum Teil der Wölbung folgen und aufeinander zu strömen. Die in Pfeilrichiung dem Slaukasten 17 /ugcfühie heiße oder kalte Luft strömt mit hoher Geschwindigkeit durch die Düsenspallen 19 und 20 auf die Warenbahn 23. wobei ein Teil der Luft den vorspringenden Wölbungen durch den Effekt der Grcnzschichtwirkung folgt.

In Fig. b und 7 sind die Luflleitblcche !8 mit den Leitflächen 21, 22 als ovale Körper ausgebildet. Zum Tragen und Trocknen von laufenden Warenbahnen 23 sind in einem als Slaukasten 24 ausgebildeten l.uftzuführkanal mehrere Düsenspalten 19, 20 durch l.uflleitbleche 18 mil Leitflächen 21. 22 als ovale Körper in gewähltem Abstand voneinander angeordnet, wobei oberhalb und unterhalb der Warenbahn 2} je ein Slaukaslen derart vorgesehen ist. daß die Düscnspaltc.t 19.20gegeneinander vei;el/t sind.

Eine weitere Ausfiihrungsform wird in ilen F i g. H und 4 ge/eigl. Hier bestehen die l.uhleitblcchc mit den

I <ΊΐΙΙ;κ heil aus zwei kreisförmigen Körpern 25. welche jiil der der Wiirenhiilin 2? zugekehrten Seile durch ein ;ils I ufllcitfläclic ausgebildetes lileili verbunden sind.

Wie in I i g. 7 sind auch in der Anordnung tiiieh I ι g. 4 im Slaukastcn 24 mehrere gegeneinander \ersetzte I)üsens|)iillen vorgesehen.

In der in I i g. IO gezeigten Ausfüliiungsform ist das I uftlcitblech nut den Leitflächen wellenförmig ausgebil dei. wobei die äulieren die l.eilflüehen bildenilen Rundungen 21 und 22 mn den p.ii.illcl ungeordneten Wunden 15 und lf> ebenfiills Düsenspiilten 19 und 20 bilden.

I ine ähnliche Ausführung /eigt I ι g. II. wobei d;is l.iiflleilhleeh /wischen die Diisenspallen bildenden gewölbten I eilflüchcn 21 und 22 geradlinig und von der Wölbiingskanie /uriiekstehend ausgebildet ist.

Hei der Ausführung nach I i g. 12 und I i sind die die l)iisens|)alten bildenden gewölbten Leitflächen 21 und 22 geradlinig miteinander verbunden.

l'ig. I) zeigt eine schematiche Seilenansiclit auf oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordnete Staukasteii 24 mil mehreren gegeneinander versetzten Duscnspahcn.

Line weitere Ausführiingsform wird in I i g. 14 und 13 gezeigt Die beiden 1 'nterkanten des als Staukasteii 17 ausgebildeten l.tiftzuführkanals sind kanalförmig ausgebildet, und die gewölbten I.eilflachen 21 und 22 lies l.uftleitbleches. welche geradlinig miteinander verbunden sind, ragen in die kanalförmigen I interkanten 27, 28 zur HikliinL' von Düsenspalten derart hinein, dall l.tiitstromc hindurchtreten können.

Die Hauptmerkmale sind immer dieselben, d.h. die beulen gewölbten l.eilflüehen eier l.ufileilbleche. the mit den Unterkanten des als Staukasten ausgebildeten l.uft/uführungskan.ils Diisenspallen bilden, sind bei allen Ausführiingsbeispielen vorhanden, und die beiden aus den Düsenspalten ausströmenden l.uftströme folgen zum Teil ilen gewölbten Leitflächen der l.uftleitbleche und strömen aufeinander zu. Die Luft muß jedoch w leder abfließen, da standig frische Luft nachfolgt. Da/u bieten sich zwei Möglichkeiten: die Luft muß eine Wendung mn IKO durchfuhren und in (iegenrichtung von den Diisenspallen weg enllang der Warenbahn in l'feilrichtung entweichen, und Luft, die ständig aus den Ί Diisenspallen naehsiröml. verschiebt die Luftsäule, die sieh bereits gebildet hat. in axialer Kiehtung nach beiden Seiten von der Mitte aus in Richtung auf (Ins jeweilige I-linie der Düsenspalten.

Heide llffekle treten tatsächlich auf. sind jedoch an

ι» den linden der Düsenspalten etwas vermischt.

Da es für die Luft gleichermaßen schwer isi. eine IKO Wendung durchzuführen bzw die vorhandene Luftsäule wegzudrücken, geschehen beide Vorgänge mehl ohne Widerstund. Ls bildet sich daher ein Kaum in

ΙΊ der Länge der Dusenspalten. dem Abstand zwischen der l.uflleitfläche und der Warenbahn, sowie der llreilc der l.uftk itfläche. in dem gegenüber dem atmosphärischen Druck erhöhter Druck herrscht, der sich auf die unter Spannung stehende Warenbahn abstutzt und diese

;n somit berührungslos Iragl. Lnlsprechend der jeweils vorhandenen Spannung der Warenbahn und der aus der Luft menge und der (i rolle der Luft leitfläche resultierenden Antriebskraft stellt sich der Absland der Hahn zur als Stauflache wirkenden l.uftleilflaehe automatisch aiii

_>■> ein dynamisches (ileiehgew icht ein. das sehr ausgegli diene Strömungsverhällnisse .iesit/l und damit einem praktisch flatterfreien schwebenden Transport der Warenbahn gewährleistet. Ligenllich ist dies ein /weilet Stank;, .!en. dessen Scilenwände aus l.iiftslrahlen

in bestehen.

Wird aus produktionstechnischen (iründen die mn den Düsenanordiv.ingen ausgestattete Maschine stillgc setzt, kann die l.uftmenge bis aut 5°/i> der ursprünglichen Menge reduziert werden, denn diese ist noch ausrei

η chend zum Tragen der Warenbahn, ohne daß diese irgendeine Düsenanordnung berührt. Dies führt /u einem wirtschaftlichen Luftverbrauch und verhindert bei kürzeren l'roduktionsunlerbreehungen eine l'lbertrocknung der Warenbahn.

Hierzu (i Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Düsenanordnung zum Trocknen und beriihrungslosen Führen einer laufenden Warenbahn, bestehend aus oberhalb und unterhalb des Bahnweges sich erstreckenden, gegeneinander versetzt angeordneten Luftzuführkanälen, an deren zum Bahnweg im wesentlichen senkrechten Seitenwänden quer zur Förderrichtung der Warenbahn verlaufende Düsenspalle angeordnet sind, wobei die Luftströme zunächst in Richtung auf die Warenbahn ausgeblasen und danach an der Warenbahn zugewölbten Leitflächen in eine Richtung parallel zur Warenbahn aufeinander zu gelenkt werden und abströmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der Leitflächen (21, 22) an den Düsenspalten (19, 20) beginnt und dall die Wölbung der Leitflächen (21, 22) je zweier einander zugeordneter Düsenspalten (19, 20) durch eine gemeinsame, der Warenbahn (23) zugekehrte Luftleitfläche miteinander verbunden sind.

2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Warenbahn (23) zugekehrte Luftleitfläche ein ebenes Blech ist (F ig. 8).

3. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Warenbahn (23) zugekehrte Lufileitfläche ein wellenförmiges Blech ist (F ig. 10).

4. Düsenanordnung nach einrm der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Warenbahn zugekehrte Lufileitfläche ein gegenüber der Wölbung der Leitflächen (21, 22) zurückgesetztes Blech ist (F ig. II).

5. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet d« " mindestens für die zwei einander zugeordneten Düsenspaltcn (19, 20) ein einziger Luftzuführkanal vorgesehen ist (F ig. 6-15).

6. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die zwei einander zugeordneten Düsenspalten (10) je ein als Rohr (I, 2) ausgebildeter Luftzuführkanal vorgesehen ist und daß die Düsenspalten (10) durch eine die beiden Rohre (1,2) umgebende U-förmige Rinne (4, 9) und diese Rohre (I, 2) selbst gebildet werden (Fig. I).

7. Düsenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Warenbahn zugekehrte Luftleitfläche (5) von den der Warenbahn (14) zugekehrten Scheitelpunkten der beiden Enden der Rohre (1, 2) gegen die Rohrmitte geneigt ist und zu den Enden der Rohre (1, 2) hin sich verbreiternde Schlitze (6) aufweist (F i g. 1,3,4, 5).