DE2253170C2

DE2253170C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer frei schwebend geführten Materialbahn

Info

Publication number: DE2253170C2
Application number: DE2253170A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 6201 Naurod Stroszynski
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1988-12-22
Also published as: CH608680GA3; JPS4977255A; FR2205051A5; AT345087B; CH580265A5; JPS5832150B2; AU6191273A; CH584643A5; DE2253170A1; ZA738327B; IT994800B; ES420066A1; GB1446761A; BR7308473D0; CA997388A; BE806676A; NL182507C; CH608680B; NL7314437A; US4085522A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer frei schwebend geführten Materialbahn durch einseitige Beaufschlagung mit einem gasförmigen Behandlungsmittel, bei dem über die gesamte Breite der Materialbahn eine stabile Druckzone durch paarweise in Richtung der Materialbahn konvergierende schlitzförmige Strahlführung des Behandlungsmittels unter Verhinderung des Abströmens innerhalb des Tragbereichs erzeugt und dieses Behandlungsmittel in einer in Längsrichtung der Materialbahn neben der Druckzone liegenden Saugzone abgesaugt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE-AS 12 92 082 ist ein Verfahren zum Trocknen von frei schwebend geführtem bandförmigem Gut durch Beaufschlagung der Gutbahn mit einem strahlenförmig zugeführten gasförmigen Behandlungsmittel bekannt, das nach Beaufschlagung der Gutbahn durch sich in unmittelbarer Nachbarschaft der Zustromraunie befindliche Abstromräume abgeleitet wird. Dabei wird das Behandlungsmittel in paarweise konvergierend geführten Strömen unter Verhinderung des Abströmens innerhalb des Tragbereichs gegen die Gutbahn gepreßt. Die zur Durchführung des Verfahrens verwendete Vorrichtung besitzt schlitzförmige Du'en. die paarweise konvergierend so angeordnet sind, daß

die aus ihnen austretenden Ströme gegen den gleichen Bereich der Gutbahn gerichtet sind und daß die Mündungen jedes Düsenpaares durch zur Gutbahnebene parallele Zwischenwände miteinander verbunden sind. Mit dieser Vorrichtung soll auch bei geringem Abstand zwischen Gutbahn und Düsenmündvugen ein stabiler und wirksamer Tragbereich für die Gutbahn erzieh werden. Wenn jedoch nicht nur eine einseitige, sondern eine beidseitige Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Gas oder Dampf, beispielsweise bei zweiseitig beschichteten Materialbahnen, gewünscht wird, sind die gleichen Profilanordnungen auf beiden Seiten des Führungswegs der Materialbahn anzuordnen. Hiermit wird zwar eine einwandfrei arbeitende, frei schwebende Führung der Materiaibahn und eine gute Tragwirkung erzielt, jedoch ist der Aufwand für die beiden Systeme auf beiden Seiten der Materialbahn beträchtlich.

Aus der DE-OS 19 51 345 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Materialbahn über an einer Seite der Materialbahn angeordnete Führungseinrichtungen geführt wird, die jeweils einen tragflügelprofilförmigen Abschluß besitzen. Zwischen zwei Düsenkasten, in denen das Gasmittel unter Überdruck steht, befindet sich eine Absaugzone bzw. ein Abfuhrraum, in welchem Strömungswiderstände angeordnet sind, um die Turbulenzen im Absaugraum klein zu halten. Eine Empfangszone, die auf der von den Führungseinrichtungen abgewandten Seite der Materialbahn liegt und in welcher ein Gegendruck zu dem Blasdruck und der Absaugkraft aufgebaut wird, sind bei diesem bekannten Verfahren nicht vorgesehen.

Bei der Vorrichtung nach der DE-AS 11 48 944 zum Herabsetzen der Reibung an Apparatteilen von durch einen Düsentrockner geführtem bahnförmigem Gut sind Ausblasdüsen vorhanden, die quer zur Gutbahn liegen und schlitz- oder linienförmig angeordnete Löcher aufweisen. Die Ausblasdüsen überragen die Gutbahn seitlich, und der seitlich der Gutbahn ausgeblasene Düsenstrahl wird in einem muldenförmigen Kanal aufgestaut, wodurch ein Staudruck unter der Gutbahn wirksam wird, der diese anhebt. Der muldenförmige Kanal bildet zugleich die Auflageflächen für die Gutbahn, weiche den mittleren Teil des muldenförmigen Kanals abdeckt, so daß nur geringe Luftmengen von den seitlichen Stauräumen in den Kanal eintreten. Zur Bildung des muldenförmigen Kanals unter der Gutbahn und unter jeder Düse ist ein Hohlkörper angeordnet, der an der der Gutbahn zugewandten Seite unter der Düse eine öffnung aufweist, deren Größe und Form der projizierten Düse gleich oder nahezu gleich ist. Die öffnung im Hohlkörper kann etwa 30% größer als die der Düse sein. Es sind weder Saugzonen noch eine in Längsrichtung der Gutbahn sich erstreckende Empfangszone vorhanden, die alle Empfangsdüsen miteinschließt. Der Schwebezustand der Gutbahn wird durch eine einseitige Beaufschlagung der Gutbahn mit dem Behandlungsmittel und durch den Staudruck des muldenförmigen Kanals erhalten. Ein Auffangen des überströmenden Behandlungsmittels in einer sich in Längsrichtung der Materialbahn erstreckenden Empfangszone mit konvergierenden Begrenzungen ist ebensowenig vorgesehen wie eine Verteilung des überschüssigen Behandlungsmittels in der Empfangszone gleichmäßig und unter Druckausgleich, um eine gegen Druckschwankungen unempfindliche Gegendruckzone aufzubauen.

Die GB-PS 12 16 123 betrifft eine Vorrichtung mit einem auf einer Seite der Materialbahn angeordneten Düsensystem mit Druckdüsen und Saugdüsen. Eine Ausbildung und Anordnung einer Empfangszone bzw. von Empfängerdüsen wird nicht angesprochen.

Dies gilt auch für das Verfahren und die Vorrichtung nach der DE-OS 19 51 002 zur btrührungslosen Stabilisiervng einer in ihrer Längsrichtung bewegten Warenbahn durch ein Medium, das über einen vorzugsweise einseitig zur Warenbahn angeordneten, dieser mit einem tragflügelprofilförmigen Abschluß zugewandten Strömungskörper geführt wird. Die im Bereich des Profilrückens des Strömungskörpers auftretende Grenzschicht wird unter vollständiger oder nahezu vollständiger Absaugung des Mediums vor oder hinter der Profilabströmkante nahezu vollständig entfernt. Das Medium kann auch aus Bereichen der Strömungskörper abgesaugt werden, die voneinander abgewandt sind und hinter Scheitellinien der Strömungskörperabschlüsse liegen.

Die DE-OS 16 29 029 betrifft einen Düsentrockner mit reibungsfreier Bahnführung und beidseitiger Beaufschlagung der Materialbahn. Das Düsenfeld oberhalb oder unterhalb der Bahn oder beidseitig besteht aus einzelnen Düsenpaaren, von denen jede der beiden konvergierenden Düsen eine zueinander gerichtete Ausblaswirkung aufweist. Eine freie Absaugöffnung für die abströmende Luft zwischen den Düsen eines Düsenpaares ist nicht vorgesehen. Zwischen den zueinander gerichteten Ausblasöffnungen können weitere Düsen angeordnet sein. Eine nur einseitige Beaufschlagung der Materialbahn ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein vereinfachtes Verfahren zum beidseitigen Behandeln einer frei schwebend geführten Materialbahn anzugeben, das bei vergleichbarer Behandlungsleistung wie mit bekannten Schwebetrocknern eine besonders stabile, gleichmäßige und plane Führung der Materialbahn ermöglicht und in seiner Ausführung funktionssicher ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach den Maßnahmen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 derart gelöst, daß das Behandlungsmittel zur Beaufschlagung der Materialbahn in einer Breite schlitzförmig geführt ist, die über die Materialbahnbreite hinausgeht, wobei das über die Ränder der Materialbahn hinwegströmende Behandlungsmittel in einer sich in Längsrichtung der Maierialbahn erstreckenden Empfangszone auf der zur Druckzone entgegengesetzten Seite der Materialbahn mit Hilfe von Empfangsbereichen mit in Längsrichtung der Materialbahn konvergierenden Begrenzungen aufgefangen und zur Erzeugung einer Gegendruckzone diffusorartig oder konvergierend umgelenkt wird.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 5.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln einer frei schwebend geführten Materialbahn durch einseitige Beaufschlagung mit einem gasförmigen Behandlungsmittel, weist auf der einen Seite der Materialbahn zumindest zwei quer zum Führungsweg angeordnete Druckdüsen, mit paarweise konvergierenden Düsenschlitzen auf, sowie je eine zwischen zwei Druckdüsen parallel zu diesen angeordnete Saugdüse und zeichnet sich zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch aus, daß auf der anderen Seite der Materialbahn gegenüber jeder Druckdüse, die die Materialbahn in Querrichtung überragt, eine Empfängerdüse angeordnet ist, die an der der Materialbahn zugewandten Seite zumindest eine von konvergierend verlaufenden Seitenschenkeln begrenzte Düsenöffnune

aufweist, die breiter als die Breite der Druckdüse auf der Austrittsseile des gasförmigen Behandlungsmittels ist, daß ein zwischen zwei Seitenschenkeln der Empfängerdüsen gebildeter Konvergenzwinkel annähernd gleich einem zwischen den konvergierenden Düsenschlitzen der Druckdüsen gebildeten Konvergenzwinkel ist und daß alle Empfängerdüsen auf der von der Materialbahn abgewandten Seite in einen gemeinsamen, von Trennwänden freien Düsenhohlraum münden.

Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 7 bis 11.

Mit der Erfindung wird u. a der Vorteil erzielt, daß durch die Überlagerung der auf die Materialbahn wirkenden aerodynamischen Kräfte aus der Druckzone und der Empfangszone ein einwandfreier Schwebezustand der Materialbahn bei verschiedenen Behandlungsleistungen erreicht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Figuren bedeuten gleiche Ziffern gleiche Teile. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird weiterhin das Beaufschlagungs- bzw. Drucksystem als C-System und die Empfangsbereiche bzw. die Empfangszone als f-System bezeichnet. Es zeigen

F i g. 1 und 2 schematisch unterschiedliche Düsencharakteristiken der Druck- bzw. Abstoßkraft in Abhängigkeit von dem Abstand Düse — Materialbahn bei herkömmlichen Düsensystemen,

Fig.3 schematisch eine Vorrichtung zum Ermitteln der Düsencharakteristik,

F i g. 4 die beiden Düsencharakteristiken von Düsensystemen, von denen je eines auf einer der beiden Seiten einer Materialbahn angeordnet ist,

F i g. 5 schematisch die Düsencharakterislik beim Zusammenwirken von Abstoß- und Saugkraft auf eine Materialbahn,

F i g. 6 bis 9 schematische Darstellungen von Düsensystemen und einer geschlossenen Vorrichtung nach der Erfindung sowie des Aufbaus von Abstoßkraft- und Saugkraftfeldern quer zur Durchlaufrichtung einer Materialbahn,

Fig. 10 bis 12 schematisch symmetrisch aufgebaute G~£-Systeme ohne und mit Druckausgleich sowie mit dynamischer Tragwirkung,

Fig. 13 eine symmetrische ^-Düsenanordnung mit dynamisch arbeitenden Tragdüsen und innerem Druckausgleich,

Fig. 14 bis 18 C-E-Systeme mit kombinierten Trageffekten auf die Materialbahn,

Fig. 19 είπε schematische Querschnittansichi durch einen erfindungsgemäßen Schwebetrockner nach Fig. 16,

F i g. 20 einen schematischen Längsschnitt durch den Schwebetrockner nach F i g. 16,

F i g. 21 und 22 die Verteilung in G-Düsen mit normalem und erhöhtem Oberschuß an über die Ränder der Materialbahn hinwegströmendem Behandlungsmittel,

Fig.23 einen Querschnitt durch einen Schwebetrockner mit zweiflügeligem Radiallüfter, und

Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines C—E-Düsensystems.

In F i g. 1 ist die Abstoßkraft der aus einer Düse austretenden Strömung eines Behandlungsmittels in Abhängigkeit von dem Abstand Düse — Materialbahn herkömmlicher Schlitzdüsen, wie sie in bekannten Trocknern verwendet werden, dargestellt Mit kleiner werdendem Abstand zwischen Düsenmündung und Materialbahn wird die Abstoßkraft kleiner und geht schließlich gegen Null. Damit ist ein berührungsfreies und ruhiges Führen der Materialbahn mit Hilfe der aerodynamischen Kräfte nicht möglich, da die Materialbahn wäh-■j rcnd der Transports gegen die Düsen anschlägt, woraus sich Beschädigungen des Materials und damit die Unverkäuflichkeit des hergestellten Produkts ergeben

In Fig. 2 ist eine sogenannte stabile Charakteristik einer bekannten Düsenanordnung mit zwei konvergierenden schlitzförmigen, quer zur Durchlaufrichtung der Materialbahn austretenden Strahlen dargestellt, deren Abströmen auf der Strahleninnenseite, d. h. zwischen den Strahlen, unter Aufbau von stabilen Druckzonen verhindert wird. Die stabilen Druckzonen drücken die Materialbahn von den Düsenmündungen weg. Die Charakteristik nimmt bei konstantem Düsendruck zunächst stark hyperbelartig mit zunehmendem Abstand a zwischen Düsenmündung und Materialbahn ab, um dann immer flacher zu werden. Bei richtiger Dimensionierung der Geometrie werden für verschiedene Düsendrücke Kurvenscharen mit dem vorstehend beschriebenen Verlauf erhalten.

In Fig.3 ist schematisch eine Vorrichtung zur Bestimmung der Düsencharakteristik dargestellt. Wird ein konstanter Druck des gasförmigen Behandlungsmediums eingestellt sowie der Abstand a der Düsenmündung von der linken Waagenschale geändert ebenso wie das Gewicht bzw. die Kraft P auf die rechte Waagenschale, so daß stets Gleichgewicht herrscht, so kann die Tragkraft der Düse für den jeweiligen Abstand a bestimmt werden.

In Fig.4 ist schematisch der Verlauf der beiden Düsencharakteristiken von Düsensystemen dargestellt, von denen je eines auf eine der beiden Seiten einer Materialbahn angeordnet ist. In einer entsprechenden Vorrichtung mit derartigen Düsenanordnungen stoßen die aus den Düsen austretenden Strahlen bzw. die dadurch entstehenden Druckzonen die Materialbahn von den Düsenmündungen weg. Da auf die beiden Seiten der Materialbahn jeweils Abstoßkräfte einwirken, wird sich ein Gleichgewicht zwischen diesen Abstoßkräften einstellen und die Materialbahn wird von den daraus resultierenden aerodynamischen Kräften im Schwebezustand gehalten. Entsprechend der Steilheit der Düsen-Charakteristiken, die nicht unbedingt den gleichen Verlauf besitzen müssen, ergibt sich die Lage der Materialbahn zwischen den sich gegenüberliegenden Düsenanordnungen. Auf die beiden Seiten der Materialbahn werden durch die Düsenanordnungen Druckkräfte, d. h.

positive Kräfte ausgeübt, um das in F i g. 4 dargestellte Kräftegleichgewicht ?y> erreichen. Die auf beiden Seiten der Materialbahn vorhandenen Düsensysteme erfordern dementsprechend einen gleichhohen technischen Aufwand.

Bei mehrfacher Nacheinanderbehandlung der Materialbahn, beispielsweise einer Beschichtung mit nachfolgender Trocknung oder dgl, wird eine hierfür erforderliche Anlage mit Schwefeführung relativ lang werden bzw. besteht eine derartige Anlage aus mehreren Etagen. Der Schwebetrockner ist dem konventionellen Trockner mit Walzenführung nur dann überlegen, wenn es auf Kratzerfreiheit und/oder auf die gleichzeitige Behandlung beider Seiten der Materialbahn ankommt
Anhand von F i g. 5 wird erläutert wie die Materialbahn im Schwebezustand gehalten wird, indem auf die zu behandelnde Seite der Materialbahn Strahlen des Behandlungsmittels aus Düsen mit stabiler Charakteristik einseitig einwirken und die Materialbahn von den

Düsenmündungen abstoßen, während zwischen den selben Düsen das abströmende gasförmige Behandlungsmittel entgegengesetzt zu der resultierenden Düsenausströmungsrichtung abgesaugt wird. Die hierbei entstehende flächig wirkende Saugkraft hebt die Materialbahn in Richtung Düsenmündung an, bis ein Kräftegleichgewicht zwischen der Abstoß- und der Saugkraft herrscht. Das Pluszeichen in F i g. 5 zeigt die Abstoßkraft der Düsenstrahlen bzw. die Druckzonen an, während das Minuszeichen die Saugkraft zwischen den selben Düsen angibt. Es ist hierbei darauf zu achten, daß die Charakteristik der Saugkraft insgesamt nicht über und nicht unter die Charakteristik der Stoßkraft zu liegen kommt. Aus Stabilitätsgründen ist es notwendig, daß mit kleiner werdendem Abstand der Materialbahn zur Düsenmündung die Saugkraft wesentlich weniger ansteigt als die Abstoßkraft der Druckzonen. Der Verlauf der beiden Charakteristiken muß durch entsprechende Maßnahmen in bezug auf ihre Gradienten so abgestimmt sein, daß ein sogenannter positiver Schnittpunkt Serhalten wird, der sicherstellt, daß in Düsennähe die Abstoßkraft größer als die Saugkraft ist und daß in größerer Entfernung von der Düse die Saugkraft die Abstoßkraft überwiegt und die Materialbahn in Richtung Düsenmündung anzieht.

Die Materialbahn kann einseitig über die gesamte Breite mit einem gas- oder dampfförmigen Behandlungsmittel beaufschlagt werden, um in einem bestimmten Tragbereich eine stabile Druckzone zu erzeugen. Neben der jeweiligen Druckzone können Absaugungen vorgenommen werden, die derart eingestellt werden, daß durch die Wirkung der dabei gebildeten Saugzone bzw. Saugzor.en gegenüber der Druckzone die Materialbahn im Schwebezustand gehalten wird. Ebenso ist es möglich, die Materialbahn einseitig über deren Gesamtbreite hinausgehend mit Strahlen des gas- oder dampfförmigen Behandlungsmittels derart zu beaufschlagen, daß in einem Tragbereich zumindest eine stabile Druckzone erzeugt wird. Der über die Bahnränder hinausgehende dynamische Gas- oder Dampfüberschuß auf der entgegengesetzten Seite der Materialbahn wird in einer Empfangszone aufgefangen und derart umgelenkt, daß ein gegenüber der Druckzone stabiler Gegendruck aufgebaut wird und sich ein Kräftegleichgewicht einstellt, das die Materialbahn im Schwebezustand hält.

Durch die einseitige Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Behandlungsmittel wird der technische Aufwand eines Schwebetrockners stark verringert.

Die Druckzonen können durch paarweise konvergierende, schlitzförmige Düsen erzeugt werden, wobei das Abströmen des Behandlungsmittels auf der Innenseite der konvergierenden Düsenstrahlen verhindert wird. Durch Erwärmen des Behandlungsmittels kann die Trocknung der Materialbahn beeinflußt werden, da je nach Beaufschlagungsintensität auf der Druck- bzw. Saugseite verschiedene Abläufe der Behandlung, insbesondere der Trocknungsvorgänge, erhalten werden. Beispielsweise können die Diffusionsvorgänge in einer Papierbahn je nach Beaufschlagung auf der Saug- bzw. Gegendruckzone gegenüber der Druckzone unterschiedlich beeinflußt werden. Durch Verringern der Behandlungsintensität auf der Druckzonenseite und eine Erhöhung auf der Gegendruckzonenseite kann ein gleichmäßiges Antrocknen einer auf der Druckzonenseite aufgetragenen Schicht erreicht werden, ohne daß diese Schicht durch Unterkühlung und durch Feuchtigkeitsniederschlag matt oder blind wird. Durch die Umlenkung des überströmenden Teils des Behandlungsmittels kann ein statischer oder dynamischer Gegendruck erzeugt werden, ebenso ist auch eine Kombination aus statischem und dynamischem Gegendruck möglich. Es ist von Vorteil, wenn der dynamische Überschuß in einem möglichst breiten Empfängersystem aufgefangen und umgelenkt wird. In den Saugzonen, die zwischen bzw. neben den Druckzonen liegen, wird ein gleichmäßiges Strömungsfeld über einen Strömungsverteiler erzeugt. Die Absaugung des Behandlungsmittels wird quer zu und über der Materialbahn im wesentlichen senkrecht vorgenommen. Eine gleichmäßige Verteilung der AbStrömungsgeschwindigkeiten des Behandlungsmittels quer zur Durchlaufrichtung der Materialbahn vergleichmäßigt den Schwebezustand der Materialbahn und vermeidet deren Flattern mit absoluter Sicherheit.

Die Ausströmungsgeschwindigkeit und der Durchsatz des Behandlungsmittels an dem über die Ränder der Materialbahn hinausströmenden Teil wird höher eingestellt als im Beaufschlagungsbereich der Materialbahn. Dies wird durch entsprechende Ausgestaltung, wie später noch beschrieben werden wird, der Düsen oder durch Unterteilung der Düsen erreicht. Für die Ausströmgeschwindigkeit besteht keine absolute Begrenzung, jedoch hat es sich in der Praxis als zweckmäßig gezeigt, eine Geschwindigkeit des Behandlungsmittels zwischen knapp über Null und 60 m/sec für den Behandlungsbereich zu wählen.

Die Ausströmungsgeschwindigkeit des Behandlungsmittels wird im allgemeinen höher eingestellt als die Rückströmungsgeschwindigkeit aus dem Empfängersystem.

Die Materialbahn kann in beliebigem Abstand zwischen dem Geber- und Empfängersystem geführt werden, jedoch hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Druck- und Saugleistung auf der Geberseite und die Gegendruckleistung der Empfängerzone derart eingestellt werden, daß die Materialbahn in gleichem Abstand von dem Geber- und Empfängersystem schwebend geführt ist.

Da das Empfängersystem einer Trocknereinheit aus mehreren Einzelsystemen besteht, wird zwischen den einzelnen Empfängerdüsen ein Druckausgleich durch entsprechende Einbauten hergestellt. Die stabilen Druckzonen werden vor allem senkrecht, geschlossen und quer zur Laufrichtung der Materialbahn sowie parallel zueinander aufgebaut.

Der dynamische Überschuß des Behandlungsmittels wird im Empfängersystem so umgelenkt, daß die Gegendruckkräfte im Tragbereich eine stabile Charakteristik aufweisen. Die resultierenden Kräfte der Druck- und Saugzonen des Gebersystems und der Gegendruckzonen des Empfängersystems werden derart eingestellt, daß die Charakteristiken innerhalb des Abstandes Gebersystem — Empfängersystem einen stabilen Schnittpunkt aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, daß die Materialbahn auf der Geberseite nur mit sehr geringem Druck des Behandlungsmittels beaufschlagt wird. Zur Versorgung des Empfängersystems mit Behandlungsmittel werden entsprechend ausgebildete Düsen sowie entsprechende Abdeckungen verwendet Im Grenzfall wird die Materialbahn durch die Wirkung der Druckzonen aus den Empfängerdüsen und/oder durch die Wirkung der Saugzonen gegen, das Gewicht der Materialbahn schwebend geführt Hierzu müssen die Saugzonen auf der Geberseite und die Druckzonen auf der Empfängerseite, die durch den dynamischen Überschuß aufgebaut werden, entsprechend

ausgebildet sein. Dieses Verfahren wird für eine gleichmäßige Trocknung von empfindlichen Schichten, wie beispielsweise lichtempfindlichen Schichten, eingesetzt.

Die Materialbahn wird freischwebend geführt und behandelt, indem auf die zu behandelnde Materialoberfläche Strahlen des gas- bzw. dampfförmigen ßehandiungsmittels aus mindestens einer Geberdüse mit stabiler Charakteristik, die zwei konvergierende schlitzförmige, quer zur Materialdurchlaufrichtung austretende Strahlen aufweist, deren Abströmen auf der Strahleninnenseite unter Aufbau von stabilen Druckzonen verhindert wird, auftreffen und die Materialbahn von der Geberdüsenmündung wegdrücken. Der dynamische Überschuß auf der überstehenden Geberdüsenseite seitlich von der Materialbahn wird frei aufgefangen und es werden über mindestens eine unterhalb der Materialbahn angeordnete Empfängerdüse, quer zur Materialbahn, Druckzonen erzeugt, die den Abstoßkräften der Geberdüse in einem Punkt das Gleichgewicht halten und die gegebenenfalls zusammen mit den quer zur Material· bahn auf den Längsseiten einer Geberdüse aufgebauten Saugzonen die Materialbahn gegen die Abstoßkräfte der Strahlen der Geberdüse bzw. der Druckzonen auf den Gleichgewichtsabstand heranführen und bei Erreichen dieses Abstandes die Materialbahn in Schwebe halten.

Die Empfängerdüsen können statisch und/oder dynamisch wirken. In einer statisch wirkenden Düse werden dynamische Kräfte in statische Kräfte, beispielsweise durch Diffusorwirkung, umgewandelt und in einer dynamisch wirkenden Tragdüse wird der von den auf die Materialbahn auftreffenden Strahlen abgegebene Impuls für die Tragwirkung genutzt.

Die Geberdüse bzw. Primärdüse liefert im allgemeinen einen relativ höheren Düsendruck und wird unmittelbar mit dem Behandlungsmittel gespeist, während die Empfängerdüse oder Sekundärdüse über die Geberdüse mit dem Behandlungsmittel versorgt wird und einen kleineren Düsendruck und dementsprechend eine kleinere Düsenleistung erbringt. Dies zeigt sich insbesondere zweckmäßig bei verblasungsempfindüchen Schichten, die ein Beaufschlagen der Materialbahn mit dem Behandlungsmittel von der Schichtseite her nicht vertragen.

Durch die Überlagerung der auf die Materialbahn wirkenden aerodynamischen Kräfte aus den Gebeidüsen und den Empfängerdüsen wird ein einwandfreier Schwebezustand der Materialbahn bei verschiedenen Behandlungsleistungen erreicht. Der Bahnabstand zur Geberdüse ist im Fall einer Sekundärdüse geringfügig größer als ohne Sekundärdüsenwirkung.

Sind die Geberdüs=n breiter als die Materialbahn, so wird ein dynamischer Überschuß an Behandlungsmittel erzeugt, der zusammen mit den zwischen den Düsen liegenden Absaugzonen seine Wirkung ausübt Dazu sind in den Absaugzonen, die weiterhin auch als Minuszonen bezeichnet werden, Strömungsverteiler eingebaut, die ein gleichmäßiges Strömungsfeld erzeugen. Insbesondere sind die Strömungsverteiler im oberen Teil der Saugzone im Profil dem Innenkörper der konvergierenden Düse und dem Profil des Empfängersystems angeglichen.

In Fi g. 6 ist schematisch der Kräfteaufbau am Beispiel eines Tragdüsenverbandes mit konvergierenden Düsenstrahlen dargestellt Die Pluskräfte ( + ) aus den Druckzonen 2 stoßen die Materialbahn 1 ab, während die Minuskräfte (—) in den Saugzonen 3 zwischen den Dösen 4 die Materialbahn anziehen. Um dabei einen wie in Fig. 5 dargestellten positiven Schnittpunkt S zu erreichen, müssen selbstverständlich die Plus- und Minuscharakteristiken aufeinander abgestimmt werden. Tragdüsenseitig kann z. B. eine relativ steil abfallende Kcnnlinie bei konstantem Düsendruck erreicht werden, wenn der Konvergenzwinkel λ der Doppelstrahldüse vergrößert wird. Minusseitig erreicht man eine relativ hohe Ansaugkraft durch Verschieben der Ansaugleistung gegenüber der Druckleistung zugunsten der Ansaugleistung einerseits z. B. durch Entnehmen des Behandlungsmediums auf der Druck- und/oder auf der Saugseite. Damit wird zweckmäßigerweise der notwendige Luftwechsel bspw. in einem Trockner durchgeführt. Andererseits wird minusseitig eine relative Vergrößerung der Ansaugkraft durch kleine Abstände der Materialbahn zur Düse hin und durch ausgewogene Strömungsquerschnitte auf der Abströmseite erreicht. Das Absaugungskennfeld z. B. eines Ventilators muß daher auf die Strömungswiderstände und die umgesetzten Wärme-Druckgefälle des Gesamtsystems sowie auf die Gesamtmengen des Behandlungsmittels, vorzugsweise Luft, abgestimmt werden, um zwischen der Plus- und Minuskennlinie einen positiven Schnittpunkt zu erreichen.
In den Fig. 7 und 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wie ein Plus-Minus-Strömungsfeld mit entsprechender Kräfteverteilung in einem zunächst offenen Gehäuseteil einer Behandlungsvorrichtung quer zur Materialbahn erfindungsgemäß vorgenommen wird.
Gemäß Fig. 7 wird die Luft aus den zwei Pluskammern Sa und Sb, die in Materialdurchlaufrichtung außenseits angeordnet sind, in die Düse 4 durch die Düseneinlässe 6a und 6b gedrückt. In dem Hohlraum 7 der Düse 4 wird durch geeignete Maßnahmen z. B. durch entsprechende Dimensionierung des Düsenhohlkörpers und der Einlaßquerschnitte, die im Verhältnis zur gesamten Düsenbreite etwa halb so groß sind, eine gleichmäßige Druck- und Geschwindigkeitsverteilung erreicht. Die Luft strömt dann gleichmäßig verteilt aus den Düsenmündungen 8 — entsprechend den schlitzförmigen Düsenaustrittsquerschnitten hier strahlenförmig — und beaufschlagt unter Aufbau von Druckzonen 2 die Materialbahn. Das quer über der Materialbahn zwischen der Materialbahn 1 und den Düsenmündungen 8 verteilte Druckkräftefeld stößt die Materialbahn von den Düsenmündungen ab.

In Fig. 8 ist der Aufbau des Minuskräftefeldes quer zur Materialbahn schematisch dargestellt. Die Luft, die zwischen den Düsen 4 angesaugt wird, strömt nach kurzer Umlenkung um die Düsenmündungen 8 bzw. Außenkanten nach der Beaufschlagung der Materialbahn gleichmäßig verteilt durch den Ansaugquerschnitt 9 in die Minuskammer 10 ein. Die Einlaufbreite in die Minuskammer, die zwischen den Pluskammern 5a und Sb angeordnet ist, ist hierbei etwa halb so groß wie die Düsenarbeitsbreite. Durch die besondere Gestalt der Tragdüsenkörper auf der Außenseite wird ein gleichmäßiges Abströmen der Rückluft erreicht

Die auf diese Weise zwischen den Düsen 4 aufgebauten Saugkräftefelder 3 stehen quer zur Materialdurchlaufrichtung und ziehen im Düsenverband auf beiden Düsenseiten gegen die Abstoßkraft der Druckzonen die Materialbahn in Düsenrichtung heran.

In F i g. 9 ist der Aufbau einer geschlossenen Vorrichtung dargestellt Gegenüber den F i g. 7 und 8 befindet sich unterhalb der Materialbahn 1 der Kammerboden 11, der in einiger Entfernung von der Materialbahn sich befindet und die Behandlungsvorrichtung nach unten hin abschließt.

Da die Materialbahnbreite kleiner als die Düsenbreite ist. strömt außerhalb der Materialbahn ein Teil des Behandlungsmediums zunächst an der Materialbahn vorbei. Dieser Überschuß, der eine relativ hohe kinetische Energie enthält und dynamischer Überschuß DL genannt wird, wird seitlich von der Materialbahn frei aufgefangen und zur Erzielung von sekundären Behandlungseffekten auf der Rückseite der Materialbahn und zum Aufbau bzw. zur Erhöhung von Rückstoßkräften, die den Abstoßkräften der Geberdüse entgegengesetzt wirken, benutzt. Der dynamische Überschuß wird in ein Empfängersystem, das noch näher beschrieben wird, umgeleitet und/oder aufgefangen, das Stabilisierungsund Gegendruckeffekte auf die Materialbahn ausübt. Es ist bei Materialbreiten, die mindestens bzw. etwa 10% kleiner sind ais die Primärdüsenbreiten, möglich, mit Hilfe der Wechselwirkungen, die zwischen dem Geberdüsensystem und dem Empfängersystem entstehen, eine einwandfreie Schwebeführung der Materialbahn zu erreichen.

Das Empfängersystem kann symmetrischen oder asymmetrischen Aufbau besitzen.

Durch die Überlagerung der Wirkung des stabilen Geber-Empfängerdüsensystems mit der Wirkung des stabilen Plus-Minus-Systems erhält man ein äußerst leistungsfähiges Verfahren zur schwebenden Behandlung von Materialbahnen, auch bei verhältnismäßig großen Bahnbreiten gegenüber den Düsenbreiten.

In den Fig. 10 bis 18 sind Ausführungsbeispiele des Geber-Empfängersystems mit stabilen Kennlinien dargestellt. Der zeichnerischen Einfachheit halber sind die Geberdüsen nicht in der Ausführungsform abgeändert, da es hier nur darauf ankommt, daß die Geberdüsen, wie bereits beschrieben, eine stabile Charakteristik aufweisen.

In F i g. 10 sind die Primär- bzw. Geberdüsen 4 oberhalb der Materialbahn 1 angeordnet. Die quer zur Materialbahn 1 aus den Geberdüsen 4 austretenden Strahlen des Behandlungsmittels werden nach der Direktbeaufschlagung in die Saugzonen (Minuszonen) 3 geführt. Der dynamische Überschuß wird auf der den Geberdüsen entgegengesetzten Seite der Materialbahn von trichterförmigen Empfängerdüsen 12 seitlich aufgefangen. Die Empfängerdüsen (E- Düsen), die unterhalb der Materialbahn quer angeordnet sind, befinden sich unterhalb der Geberdüsen (G-Düsen). Die Ε-Düsen sind in F i g. 10 so ausgebildet, daß der Einströmtrichter 13 den ausströmenden dynamischen Überschuß gänzlich auffängt und innerhalb des £-Düsenkörpers 14 bzw. E-Düsenhohlraumes 15 den dynamischen Überschuß gleichmäßig über die Ε-Düse verteilt um eine Gegendruckzone aufzubauen, die die Materialbahn gegen die Abstoßkräfte der G-Düse abstützt Durch die diffusorartige und relativ breite Ausbildung des £-Düsenschlitzes kann die Materialbahn einerseits nach unten in Richtung der ZT-Düsen den Abstoßkräften der G-Düsen. ohne die Ε-Düsen zu berühren, nachgeben, andererseits können die Ε-Düsen eine relativ breite Druckzone mit stabilem Verhalten den G-Düsenkräften entgegensetzen. Es wird auf diese Weise ein verhältnismäßig einfaches, jedoch stabiles G—£-System realisiert

Der E-Düsenhohlraum 15, kann bis zum nächsten E-Düsenkörper reichen. Jede G-Düse baut in der ihr zugeordneten £-Düse mittels des dynamischen Überschusses einen stabilen Druck auf, der quer zur Materialbahn stabil bleibt und dem G-Dflsendruck entgegenwirkt Im Gleichgewichtszustand der aerodynamischen C- und E-Düsenkräfte wird die Materialbahn in Schwebe gehalten. Dieser Schwebezustand stellt sich bereits bei relativ geringen Ausströmgeschwindigkeiten des Behandlungsmediums aus den G-Düsen ein und ist auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten gegeben. Je nach Erfordernis können die Austrittsgeschwindigkeiten aus den G-Düsen zwischen nahe Null und 60 m/sec liegen. In Sonderfällen, wo es darum geht, eine Materialbahn in ihrer Lage z. B. nur zu stabilisieren, bspw. vor einer Beschichtung, können die Auslrittsgeschwindigkeiten wesentlich ίο höher liegen.

Durch die Minuskomponenten in den Saugzonen, wird die Materialbahn zwischen den Geberdüsen zusätzlich angehoben und somit näher an die Geberdüsenmündungen herangeführt, wodurch eine Steigerung der Behandlungsintensität erreicht wird.

Ein einfaches stabiles G-£-System mit Druckausgleich innerhalb des £-Systems ist in F i g. 11 dargestellt. Hier werden jeweils die £-Düsenschlitze durch zwei gleiche, abgewinkelte Profile 19, die unterhalb und parallel zur G-Düse angeordnet sind, gebildet. Seitenschenkel 21 zweier benachbarter Profile 19 bilden jeweils einen Einlauftrichter 13, der den Düsenschlitz 16 begrenzt und sind so geneigt, daß ein diffusorartiger Austritt 20 des Behandlungsmediums nach oben in Richtung Materialbahn erreicht wird. Die Seitenschenkel 21 schließen in etwa den gleichen Konvergenzwinkel wie die G-Düsen, ein. Gleiche Trageffekte von der £-Düse her erhält man auch mit gekrümmten Profilen. Hierbei erstrecken sich die £-Düsenprofile unterhalb und quer zu den G-Düsen von G-Düse zu G-Düse bis auf den so gebildeten parallelen £-Düsenschlitz, der zweckmäßigerweise am Ausgang etwas breiter sein sollte als bspw. die Breite der G-Düse an ihrem Ausg?ng, um ein gutes Einfangen des dynamischen Überschusses einerseits zu erreichen, andererseits um breit und relativ unempfindliche Druckzonen zu erhalten. Zwischen dem Trocknerboden 11 und den Profilen 19 der F i g. 11 befinden sich keine Absperrungen. Durch diese freie Raumverbindung findet ein Druckausgleich zwischen den einzelnen £-Düsen statt, der sich glättend auf das Schwebeverhalten der Materialbahn auswirkt, wenn durch Fertigungsungenauigkeiten der angestrebte Kräfteaufbau von E-Düse zu £-Düse etwas differiert Fertigungstechnisch ist der Aufbau des £-Düsensystems nach Fig. 11 besonders einfach.

Eine weitere Ausführungsform des Empfängerdüsensystems ist in F i g. 12 dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen symmetrischen Aufbau der Düsenöffnungen des stabilen G- und E-Düsensystems, mit dynamischer so Tragwirkung auf der £-Düsenseite, d. h. daß die £-Düsen analog /π den G-Düsen mittels konvergierender Luftstrahlen gegen die Materialbahn Druckkräfte aufbauen, die bei Annäherung der Materialbahn an die Düsenmündungen anwachsen. Die Düsenöffnungen 23 des £-Düsensystems sind außerhalb der Materialbreite angeordnet und sind so ausgebildet daß der dynamische Überschuß in die £-Düsen mit möglichst kleinen Druckverlusten einströmen kann.

Der dynamische Überschuß wird in den £-Düsen nach Fig. 12 vorwiegend nur umgelenkt Eine im Prinzip gleichartige Tragwirkung, wie sie von den dargestellten G-Düsen ausgeht wird somit auf dynamischem Wege erreicht In den Beispielen der Fig. 10 und 11 werden höhere statische Drücke im Vergleich zu dem Eingangsstrahl des dynamischen Überschusses durch die Diffusorwirkung der f-Düsen aufgebaut die dem G-Düsendruck entgegenwirken.

Die £-Düse nach Fi e. 12 ist z. B. so answphilrlpi A^n

ihre Charakteristik steiler ist als die der G-Düse. Dadurch wird ein relativ kleiner dynamischer Überschuß benötigt, um ein Abhebe: der Materialbahn in Richtung G-Düse einzuleiten.

Jede G-Düse und die ihr zugeordnete f-Düre bilden ein abgeschlossenes Behandlungssystem. Jedoch können die Ε-Düsen untereinander auch räumlich verbunden sein, um einen Druckausgleich von ZT-Düse zu E-Düse zu erreichen.

In den Fig. 13 und 14 werden zwei Ausführungsbeispiele für stabile Empfängerdüsensysteme mit innerem Druckausgleich gezeigt In Fig. 13 weisen Verbindungswändc 25 zwischen den unterhalb der G-Düsen angeordneten untereinander verbundenen ZT-Düsen einen Abstand 22 zu einem Boden 11 auf. Der dynamische Überschuß wird auf beiden Seiten der £-Düsen durch die Düsenöffnungen 23 aufgefangen und in die paarweise konvergierenden Zf-Düsenschlitze 24 umgeleitet. Zwischen zwei ZT-Düsen befinden sich parallel 2ur Materialbahn die festen Verbindungswände 25. Unterhalb der ZT-Düsenaustrittsseite 26 befindet sich eier Boden 11, der den E- Düsenhohlraum 15 nach unten abschließt. Seitlich ist das ZT-System selbstverständlich abgeschlossen.

In F i g. 13 sind die Verbindungswände 25 so gestaltet, daß sie ebenso wie die Düsenaustrittsseiten 26 aus Trapezprofilen aufgebaut sind. Die Trapezprofile der Verbindungswände 25 und der Düsenaustrittsseiten 26 sind in entgegengesetzte Richtungen angeordnet.

In der Anordnung nach Fig. 14 wird der aus den stabilen G-Düsen stammende dynamische Überschuß einerseits analog zu den F i g. 9 — 13 für den A ufbau von Gegenkräften zu den G-Düsen hin unmittelbar unterhalb der G-Düsen benutzt, andererseits wird ein Teil des dynamischen Überschusses unterhalb der perforierten Verbindungswände 25 geleite", um dort nach Austritt aus der Perforierung stabile und breitflächige Luftkissen aufzubauen, die die Materialbahn in Richtung der Minuszonen drücken. Dem w;:rden die Saugkräfte in den Saugzonen überlagert.

In einem G-ZT-System nach Fig. 14 werden folglich vier verschiedene zusammenwirkende Kräfte überlagert, die ein besonders leistungsfähiges stabiles G-E-System ergeben. Es wirken:

1. Die Abstoßkräfte der stabilen G-Düsen,

2. die Rückstoßkräfte der unterhalb der G-Düsen sich befindenden Diffusordüsen,

3. die Tragkräfte der breitflächigen Luftkissen und

4. die Ansaugkräfte der Saugzonen zwischen den G-Düsen.

Die Trocknung bzw. Erwärmung der Materialbahn erfolgt beidseitig.

Die Minuszonen tragen dazu bei, die Materialbahn, insbesondere bei großen Überdeckungen, sicher in Schwebe zu halten.

In den Fig. 15 und 16 sind Ausführungsbeispiele dargestellt, die kombinierte Wirkungen von G-Düsen und ZT-Düsen mit Minuszonen ermöglichen. In beiden Fällen sind unterhalb der G-Düscn und zwischen den G-Düsen ZT-Düsen angeordnet. In Fig. 15 werden die ZT-Düsen von abgerundeten Uniströmungskörpern 27 gebildet, die auf die Teilungsverhältnisse der G-Düsen abgestimmt sind. Rund- und/oder elliptische Rohre sind dazu besonders geeignet.

In Fig. 16 sind die ZT-Düsen aus Trapezprofilen 28 aufgebaut, so daß unterhalb der G-Düsen und zwischen den G-Düsen auf der ZT-Seite ZT-Düsen mit diffusorartigem Aufbau entstehen.

Die C-E-Variante in F i g. 17 ist analog der F i g. 13 jedoch asymmetrisch aufgebaut. In F i g. 18 ist der ZT-Boden bis auf die Seitenöffnungen durchgehend perforiert Gegenüber Schwebetrocknern, die von beiden Seiten

der Materialbahn gleichartig, d. h. mit getrennten und spiegelbildlich bzw. spiegelbildlich verschobenen Dusensystemen arbeiten, sind die G-ZT-Systeme nach den Fig.6 bis 18 einfacher im Aufbau. Schwierigkeiten, wie z. B. bei den bekannten Schwebetrocknern, die mangels unsymmetrischer Beaufschlagung der Materialbahn zwischen zwei Düsen entstehen, bedingt durch abweichende Leistungen der Ventilatoren und Fertigungsungenauigkeiten in den Düsen, wobei eine ungünstige Strömungsverteilung in den Düsen entsteht, werden mit den stabilen G-ZT-Systemen in technisch einfacher Weise ohne Schwierigkeiten ausgeglichen.

In Fig. 19 ist schemalisch ein Querschnitt eines Trockners quer zur Durchlaufrichtung dargestellt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 20 ist der Längsschnitt der Vorrichtung nach Fig. 11 schematisch dargestellt.
Die Materialb. hn 1 wird in Schwebe gehalten von den Kräften, die die Primärdüsen und die Sekundärdüsen erzeugen. Die Bezugszahlen 4,12 und 3 stehen stellvertretend für die Primärdüsen, Sekundärdüsen und die Saugzonen. Hinzu kommen die Kräfte, die in den Saugzonen wirken. Das Behandlungsmedium, z. B. Luft wird von den mittels Motoren 29 angetriebenen Ventilatoren 30 im Kreislauf geführt. Die Temperierung erfolgt in Wärmeaustauschern 31, die auf der Druckseite der Ventilatoren vor den Primär- bzw. Geberdüsen angeordnet sind. Damit erreicht man eine gute Verteilung des Behandlungsmittels vor Austritt in die G-Düsen. Die Luft wird dann von beiden Seiten der Geberdüsen zugeführt und zwar so, daß eine günstige aerodynamische Verteilung des Luftaustrittes erhalten wird. Im Normalfall ist die Verteilung längs des Düsenaustritts gemäß dem Geschwindigkeitsprofil nach Fig. 21 gleichmäßig. In besonderen Fällen kann es jedoch von Vorteil sein, wenn an den Düsenenden eine etwas höhere Geschwindigkeit gemäß dem Geschwindigkeitsprofil nach F i g. 22 herrscht und zwar, wenn der Sekundäreffekt bspw. der Ε-Düsen auf der Materialrückseite vor. Papier, Vlies, also bei feuchtigkeitsleitenden Materialien oder bei guten Wärmeleitern bspw. Metallbahnen, vom Behandlungsprozeß her verstärkt werden soll. Der Anteil des dynamischen Überschusses an der Gesamtmenge, die sich im Umlauf befindet, wird somit erhöht.

Auf der Einströmseite der G-Düsen erhält man allgemein günstige Verteilungsverhältnisse, wenn die Düseneinlässe 6a, bb des Primärbodens (siehe F i g. 21 und 22) an jedem Düsenende etwa ein Viertel der Gesamldüsenlänge beträgt. Mittig zwischen zwei G-Düsen liegt dann jeweils die öffnung für die Absaugung, die rand 50% der Düsenlänge beträgt und ausreicht, um gute Abströmverhältnisse, d. h. eine kurze Umkehrung der Luftströmungsrichtung hinter der G-Düsenmündung innerhalb der Materialbreite einerseits zu erhalten und andererseits eine gleichmäßige Verteilung des Unterdruckes in den Minuszonen zu bewirken.

Der dynamische Überschuß, der links und rechts der Materialbahn an den überstehenden Enden der Primärdüsen entsteht, wird je nach gewähltem System, was vom jeweiligen A;,wendungsfall abhängt, /ur Erhöhung der Stabilisierung, d. h. der Schwebeführung und gegebenenfalls zur Intensivierung der Behancllungsleistun^

der Sekundärdüsen verwendet

Der Trockner nach F i g. 19 und 20 ist nach außen hin durch Wandungen 32 wärmeisoliert und abgeschlossen. Auf den Längsseiten des Trockners befinden sich über die volle Länge Türen bzw. öffnungen 33, für den ungehinderten Zugang zu den Behandlungszonen.

Die Düsen sind so ausgeführt daß sie seitlich herausgenommen werden können. Die Wärmeaustauscher werden von oben, d. h. von der G-Düseneinströmseite her, eingebaut und erstrecken sich vorteilhafterweise über die gesamte Trocknerlänge.

Auf der Trocknereinheit oberhalb des Motors befindet sich jeweils ein Luftfilter 34, der mit einer variablen Abdeckung 35 versehen ist Damit kann die für die Lufterneuerung notwendige Frischluftmenge eingestellt werden.

In den Vorrichtungen gemäß den F i g. 19 und 20 werden die Elektromotoren 29 mit Frischluft gekühlt Die besondere Ausführungsform der Ventilatoren ermöglicht es, daß die Frischluft vom Trocknerventilator angesaugt und dem Kreislauf zugeführt wird. Eine entsprechende Luftmenge wird zwischen den Ventilatoren aus dem Ansaugraum oberhalb der Primärdüsen angesaugt und nach außen abgeführt. Man erreicht somit, daß die Trockner wenige Luftleitungen — nämlich nur Abluftleitungen — aufweisen und daß jeder Trockner für sich bei Aneinanderreihung mindestens zweier Trocknereinheiten eine ausgeglichene Luftbilanz hat.

Bei geöffneten Türen herrscht Gleichgewicht der Strömungsverhältnisse innerhalb der Trocknereinheiten, was bei Produktionsstörungen oder im Versuchsbetrieb die Materialbahn in Schwebe hält Dadurch, daß der Antriebsmotor für den Ventilator im Frischluftstrom liegt, der etwa 10% des Umluftstromes beträgt, kann der Antriebsmotor zum größten Teil raumsparend in den Trockner eingebaut werden.

Die beschriebenen Trocknereinheiten können aneinandergereiht in beliebiger Länge angeordnet werden. Hierbei ist es für die Arbeitsweise des Verfahrens ohne Bedeutung, ob die primär zu behandelnde Materialoberfläche nach oben oder unten gerichtet ist. Ebenso kann eine solche Vorrichtung senkrecht oder über Kopf arbeiten. Damit ist eine gute Anpassung mitunter an die räumlichen Gegebenheiten möglich.

Das Behandeln, insbesondere Trocknen, von hängenden, d. h. über ihre ganze Fläche zur Erde hin gerichteten Schichten, kann sowohl von den Primär- als auch von den Sekundärdüsen übernommen werden.

Die Trocknersysteme werden mittels umgewälzter dampf- oder gasförmiger Medien betrieben. Alle bekannten Anwendungsfälle können auf das stabile G-E-System und auf die Schwebetrockner mit beidseitiger unabhängiger Beaufschlagung reduziert werden. Durch Weglassen des unteren Trocknerteils im Bereich der Sekundärdüsen, kann ohne Schwierigkeiten ein doppelwirkender Schwebetrockner mit bekannter Wechselwirkung für Spezialfälle erstellt werden. Eine weitgehende Vereinheitlichung der Trocknerteile und die Anwendung eines universellen Baukastenprinzips für die konvektiv arbeitenden Trockner für Materialbahnen vereinfachen den Aufbau erheblich.

Die Trocknereinheiten weiden beispielsweise ganz ausgezogenen Alu-Profilen hergestellt,die für ihre Herstellung relativ niedrige Investitionen erfordern.

Für die Außenwände werden Alu-Hohlprofile wegen ihrer Steifigkeit und Isoliermöglichkeit gegen Wärme bevorzugt verwendet. Die aus Alu-Profilen gefertigten Trockncreinheitcn sind insbesondere geeignet für die Behandlung von Produkten, die keine Kratzer oder Staubeinschlüsse enthalten dürfen, wie es bei Photoschichten und ähnlichen Materialien unabdingbar ist
Die in den Fig. 19 und 20 dargestellten Ventilatoren sind für die Förderung des Luftkreislaufes axial ausgeführt Die Frischluft wird durch die Filter 34 angesaugt umspült den Antriebsmotor 29 und wird am Innenumfang des Axialventilators 30 in den Kreislauf gedrückt Der Ring 36 sorgt für geringe Druckverluste vor und

ίο hinter der Ventilatorbeschaufelung und dichtet mit der • Wandung37 die Minuszone3 gegen die Pluszone ab.

In Fig.20 ist zu erkennen, wie die Abluft aus der Saugzone zwischen den Umluftventilatoren durch die Leitung 38 abgeführt wird. Üblicherweise übernimmt ein gesondert aufgestellter Ventilator die Abluftarbeit Durch entsprechende Verstellorgane kann die Abluftmenge eingestellt werden.

In Fig.23 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Behandlungsvorrichtung mit einem anderen Ventilatortyp dargestellt Bekanntlich kann man mit einem Radialventilator in einer Stufe höhere Pressungen erzeugen als mit einem Axialventilator. In Fig. 23 ist der Radialventilator 39 zweiflutig ausgeführt. Die Ventilatorbeschaufelung 40 in Motornähe dient auch hier gleichsam für die Motorkühlung und die Frischluftversorgung des Trockners, während der untere, größer dargestellte Ventilator 41, für die Aufrechterhaltung des Umluftkreislaufes dient.
Die Beschaufelung des Frischluftventilators ist so ausgelegt, daß die erzeugte Pressung immer etwas höher liegt als die des Kreislaufventilators.

Wegen der besseren Anpassung an die jeweiligen Trocknungsbedingungen können die Lüftermotore mit variablen oder stufenweise einstellbaren Drehzahlen laufen. Dazu eignen sich polumschaltbare oder hydraulische Motoren.

In Fig. 24 ist ein in der Praxis eingesetztes G-E-System perspektivisch dargestellt. Die G-Düsenkörper 4 sind aus einem Profil hergestellt und werden aneinandergefügt und an einem nicht dargestellten Innenkörper z. B. mittels Verschraubung befestigt. Die außenliegenden Düseneinlässe 6a, 6b befinden sich im Düsenboden 42. Zwischen zwei Geberdüsen 4 befindet sich ebenfalls im Düsenboden ein Ansaugquerschnitt 9. Der Düsenboden 42 trennt mit den nicht dargestellten Zwischenwänden die Minus- und die Plusräume 3,2 voneinander. Die Saugzonen 3 werden von den Längsseiten 43 der Geberdüsen 4 begrenzt. Vor dem Ansaugquerschnitt 9 befindet sich ein Strömungsverteiler 44, der sich über die gesamte Geberdüsenlänge erstreckt. Das Profil des Strömungsverteilers 44 ist gleich dem Profil der Umströmungskörper 45 innerhalb der G-Düsen 4. Der Abstand und die Einbauart vom Strömungsverteiler 44 zum Düsenboden 42 werden so gewählt, daß eine besonders günstige Strömungsverteilung in der Ansaugzone 3 erreicht wird. Auch die Empfängerdüsen werden aus Profilen gleichen Querschnitts wie die Umströmungskörper 45 gebildet. Zwischen zwei G-Düsen 4 entsteht auf der f-Seite mittels zweier Profile eine Diffusordüse 46 und unterhalb jeder G-Düse eine weitere besonders breit ausgebildete Diffusordüse 46a. Hierbei ist die £-Düse unterhalb der G-Düse wesentlich breiter im Ein- bzw. Auslaßquerschnitt als die /Γ-Düse zwischen zwei G-Düsen. Die Profilgebung des Umströmungskör-

b5 pers ist in der Gesamtgeometrie so abgestimmt, daß die verschiedenen verfahrenstechnischen Forderungen wie gute Strömungsverteilung und Stabilität erfüllt werden.

Die /f-Düsen sind in einem nicht dargestellten Rah-

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men eingespannt Hierdurch ist es möglich, ein zusammengefaßtes E-System in einfacher Weise ein- und auszubauen.

Grundsätzlich können die beschriebenen Behandlungsvorrichtungen und Düsenanordnungen unterein- 5 ander kombiniert werden. Bei entsprechender Ausbildung und Drehrichtung der Ventilatoren wie entsprechender Zuordnung der Einströmöffnungen für die C- und £-Düsen, können die Strömungsrichtungen innerhalb des Kreislaufes umgekehrt werden, ohne daß das io Verfahren nachteilig beeinflußt wird. Es ist eine Sache der konstruktiven Zweckmäßigkeit, ob die eine oder andere Strömungsrichtung zu Grunde gelegt wird.

In jedem Fall erreicht man mit dem Verfahren und den Vorrichtungen nach der Erfindung eine sichere 15 schwebende Behandlung von Materialbahnen mit geringem technischeil Aufwand.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln einer frei schwebend geführten Materialbahn durch einseitige Beaufschlagung mit einem gasförmigen Behandlungsmittel, bei dem über die gesamte Breite der Materialbahn eine stabile Druckzone durch paarweise in Richtung der Materialbahn konvergierende schlitzförmige Strahlführung des Behandlungsmittels unter Verhinderung des Abströmens innerhalb des Tragbereichs erzeugt und dieses Behandlungsmittel in einer in Längsrichtung der Materialbahn neben der Druckzone liegenden Saugzone abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel zur Beaufschlagung der Materialbahn in einer Breite schlitzförmig geführt ist, die übe- die Materialbahnbreile hinausgeht, wobei das über die Ränder der Materialbahn hinwegströmende Behandlungsmittel in einer sich in Längsrichtung der Maierialbahn erstreckenden Empfangszone auf der zur Druckzone entgegengesetzten Seite der Materialbahn mit Hilfe von Empfangsbereichen mit in Längsrichtung der Materialbahn konvergierenden Begrenzungen aufgefangen und zur Erzeugung einer Gegendruckzone diffusorartig oder konvergierend umgelenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckzone durch paarweise in Richtung Materialbahn konvergierende schlitzförmige Strahlführung des in der Empfangszone umgelenkten Behandlungsmittels aufgebaut wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmgeschwindigkeit und die Menge des Behandlungsmittels in dem über die Bahnränder strömenden Teil höher eingestellt werden als im Beaufschlagungsbereich der Materialbahn.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmgeschwindigkeit des Behandlungsmittels höher eingestellt wird als seine Rückströmgeschwindigkeit aus der Empfangszone.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzonen und die Gegendruckzonen zueinander versetzt auf die Materialbahn einwirken.

6. Vorrichtung zum Behandeln einer frei schwebend geführten Materialbahn durch einseitige Beaufschlagung mit einem gasförmigen Behandlungsmittel, die auf der einen Seite der Materialbahn zumindest zwei quer zum Führungsweg angeordnete Druckdüsen, mit paarweise konvergierenden Düsenschlitzen aufweist, sowie je eine zwischen zwei Druckdüsen parallel zu diesen angeordnete Saugdüse zur Durchführung des Verfahrens nach den An-Sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Seite der Materialbahn (1) gegenüber jeder Druckdüse (4), Jie die Materialbahn (1) in Querrichtung überragt, eine Empfängerdüse (12, 46a) angeordnet ist, die an der der Materialbahn (1) bo zugewandten Seite zumindest eine von konvergierend verlaufenden Seitenschenkeln (21, 25) begrenzte Düsenöffnung (16; 24) aufweist, die breiter als die Breite der Druckdüse auf der Austrittseite des gasförmigen Behandlungsmittel ist, daß ein zwischen t>i zwei Seitenschenkeln (21; 25) der Emplängerdüsen gebildeter Konvergenzwinkel annähernd gleich einem zwischen den konvergierenden Düsenschlitzen der Druckdüsen gebildeten Konvergenzwinkel ist und daß alle Empfängerdüsen auf der von der Materialbahn abgewandten Seite in einen gemeinsamen, von Trennwänden freien Düsenhohlraum (15) münden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel (21) der Empfängerdüse eine trichterförmige Düsenöffnung (16) begrenzen, deren Einströmtrichter (13) in Richtung Boden (11) des Düsenhohlraumes (15) zusammenläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung zwei Düsenschlitze (24) umfaßt, die in Richtung Materialbahn (1) konvergieren und deren parallele Seitenwände von schräg nach oben verlaufenden Seitenschenkeln trapezförmiger Profil-Verbindungswände (25) und schräg nach unten verlaufenden Seitenschenkeln eines entsprechenden trapezförmigen Profils (23), das zwischen je zv/ei Verbindungswänden (25) angeordnet ist, gebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei Empfängerdüsen (46a) eine Diffusordüse (46) angeordnet ist, die schmaler als die Empfängerdüse ist und ebenfalls in den vor Trennwänden freien Düsenhohlraum (15) mündet.

10. Verrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Saugdüse (Saugzone 3) ein sich über ihre gesamte Länge erstreckender Strömungsverteiler (44) angeordnet ist, der die Absaugung quer zu und über der Materialbahn im wesentlichen senkrecht ermöglicht.

11. Vorrichtung mit je einem in einer Druckdüse angeordneten Umströmungskörper, der zusammen mit zwei Längsseiten zwei konvergierende Düsenschlitze einer Druckdüse bildet, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile des Strömungsverleilers (44), der Empfängerdüse (46a^ und des Umströmungskörpers (45) gleich sind (F ig. 24).