DE2446983A1 - Vorrichtung zur beidseitigen beblasung eines bahnfoermigen materials - Google Patents
Vorrichtung zur beidseitigen beblasung eines bahnfoermigen materialsInfo
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Description
2446983 Patentanwalt Dr. Lothar Marx
MAC:; ;~:·· Q
ß München 70 St. Anna Str. 15
Anualtsakte 5306
München, den 2D. Sept.
Prof. Dr.-Ing. Carl Kramer, Aachen
Praf. Dr.-Ing. Heinrich Stein, Aachen-Laurensberg
Vorrichtung zur beidseitigen Beblasung
eines bahnförmigen Materials
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur beidseitigen Beblasung
eines bahnförmigen Materials mit einem Radialventilator zur Erzeugung des Behandlungs-Gasstroms, der über Kanäle und durch ein
Düsensystem in den Behandlungsraum leitbar ist.
Solche Vorrichtungen werden u.a. zur Wärmebehandlung von LJarenbahnen,
uie z.B. von Stoffen oder Blechen, verwendet.
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Die Wärmebehandlung won bahnförmigem Material erfolgt in zunehmendem
MaBe mit Vorrichtungen^ bei denen die Ober- und Unterseite der Warenbahn
gleichzeitig mit Gasstrahlen beblasen werden. Um eine gleichmäBige
Behandlung der Warenbahn zu gewährleisten, sind die Düsenöffnungen, zum
Beispiel Lochdüsenreihen Dder Düsenschlitze, meist senkrecht zur Durchlaufrichtung
der Warenbahn angeordnet. Die Düsensysteme von Vorrichtungen
zur Behandlung won Warenbahnen mit leichtem bis mäßigem Flächengewicht sind vielfach als Tragdüsensysteme ausgebildet. Die
insbesondere in diesen Fällen erheblichen Volumenströme des Beblasungsgases
werden mittels Ventilatoren erzeugt, die das Beblasungagas auf ihrer Druckseite den Düsenrippen zuführen, die oberhalb und unterhalb
der Warenbahn senkrecht zu deren Durchlaufrichtung angeordnet sind. Die
Wärmezufuhr an das Behandlungsgas erfolgt im Gasstrom direkt oder indirekt
mittels Brenner oder Wärmetauscher. Bei sehr einfachen Ausführungsformen derartiger Vorrichtungen werden die Ventilatoren gesondert von
dem Düsensystem aufgestellt und versorgen die Düsenrippen über Zuleitungen mit entsprechend großem Querschnitt. Aus strömungstechnischen und
wärmetechnischen Gründen wird jedoch meist ßine Integration der Ventilatoren
in die Vorrichtungskonstruktion angestrebt. Allgemein üblich ist die
Bauart in Winkelfarm. Im unteren Teil des vertikalen Winkelschenkels befindet sich ein Radialventilator, dessen Ansaugöffnung zur Seite des
horizontalen Winkelschenkels weist. Im oberen Teil des vertikalen Winkelschenkels liegt der vom einseitig ausblasenden Ventilator beschichtete
Druckraum, aus dem die Düaenrippen im horizontalen Winkelschenkel seitlich versorgt werden. Von der Warenbahn strömt das Behandlungsgaa
durch die als Rückströmkanäle ausgebildeten Zwischenräume zwischen den Düsenrippen zurück.
Der Ventilator saugt das Behandlungsgas aus dem Raum an, in welchen der
horizontale Winkelschenkel hineinragt. In diesem Raum, aus Platzgründen
meist unterhalb der unteren Düsenrippen und vor dem Ventilator, befindet sich üblicherweise auch die Heizvorrichtung für das Umwilzgas.
Solche Vorrichtungen weisen jedoch erhebliche Nachteile auf. Bedingt
durch die unsymmetrische Absaugung wird das von den Blasstrahlen im
Behandlungsraum zwischen den Düsenrippen erzeugte Druckfeld ebenfalle
unsymmetrisch, was sich insbesondere auf das Tragkraftverhalten von
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*3 β
TragdüsenByatEmen ungünstig auswirken kann= Die Anordnung des Radialventilators
unterhalb des DüssnsyatEms führt bei großen Volumenströmen
des Behandlungsgases, uiie Bie z.B. bei Wärmebehandlung von Blechbändern
erforderlich sind, zu Bauhöhen, die sowohl vom konstruktiven als auch vom
wirtschaftlichen Standpunkt aus ungünstig sind. Für den einseitig ausblasenden Ventilator ist der Anteil des Gehäuses an der mit dem
Ventilator erzeugten Gesamtdruckdifferenz gegenüber anderen Ventilatorbetriebsarten selbst bei aufwendiger Gehäusebeschaufelung vergleichsweise
gering. Dies ist insbesondere bei mit hohen Temperaturen betriebenen Vorrichtungen, wo mit Rücksicht auf die Festigkeit des Ventilatormaterials
die Ventilatorbeschaufelung radial oder näherungsweise radial enden muß,
ein entscheidender Nachteil, da bei derartigen Rädern auf die Mitwirkung des Gehäuses bei der Erzielung der notwendigen Druckdifferenz nicht
verzichtet werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Nachteile dieser
Vorrichtungen zu überwinden.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Radialventilator
mit seiner horizontal liegenden Acr'se zur symmetrischen Absaugung des zwischen oberen und unteren Düsenrippen austretenden Behandlungsmediums
senkrecht zur Bewegungsrichtung des bahnförmigen Materials genau oder annähernd genau in Höhe der Mitte des von den Düsenrippen gebildeten
Behandlungsraumes auf einer Seite des Düsensytems angeordnet ist, und daß das vom Ventilator zweiseitig nach oben und nach unten
ausgeblasene Medium in Kanälen oberhalb und unterhalb der Düsenrippenanordnung
auf die der Ventilatoransaugöffnung abgewandte Stirnseite der
Düsenrippen geführt ist, wo es sich in einem seitlichvon der DüsenrippenanDrdnung
verlaufenden Kanal sammelt, aus dem es in die Düsenrippen von deren Stirnseiten her eintritt.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind eine oder mehrere
Vorrichtungen zur Erwärmung des Behandlungsgases in den horizontalen
Kanälen oberhalb und unterhalb der DüsenrippenanDrdnung oder nur in einem
dieser beiden Kanäle angeordnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß
sich bei gutem Ventilator-Wirkungsgrad ein sehr kompakter Aufbau dea
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Ventilatorgehäuaes ergibt» Bei der Anordnung der Heizvorrichtung im
oberen Kanal ist diese leicht zugänglich, so daß ohne großen Arbeitsaufwand eine regelmäßige Wartung durchgeführt werden kann. Weiterhin vermischen
sich die oben und unten seitlich eintretenden Luftströme in dem vertikalen Knal aufgrund der Durchwirbelung sehr intensiv, so daß, in
Längsrichtung der Vorrichtung betrachtet, die Wärmezufuhr auf eine Mindestanzahl
von Heizvorrichtungen konzentriert werden kann, was zu beträchtlichen Einsparungen an Überwachungs- und Regelgeräten führt. Schließlich kann der
Behandlungsraum auch nach der jeweiligen Form der Warenbahn angepaßt
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
Fig. 2 eine Seitenansicht mit einem senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung; und
Fig. 3 eine Draufsicht mit einem horizontalen Längsschnitt einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, tritt νσπ einem Radialventilatorrad 1
gefördertes gasförmiges BehandlungBmedium nach oben und unten in Richtung
' der eingezeichneten Pfeile aus. Daher kann die Breite des als seitlicher
Kanal ausgebildeten Ventilatorgehäuses etwa gleich der Radaustrittsbreite
gewählt werden, was bei einseitiger Ausblasung zu einer erheblichen Verschlechterung des Ventilator-Wirkungsgrades oder zu unbrauchbaren
Abmessungen des Ventilatorgehäuses führen würde.
In Fig. 2 dargestellte Leitbleche 2 und 3 bilden einfache,aber äußerst
wirksame Teile eines Spiralgehäuses für den beidseitig abblasenden
Ventilator. Dabei kann das Ventilatorrad 1 in Bezug auf die GeBamtbauhöhe
der Vorrichtung relativ groß gewählt werden, da bereits eine Höhe von
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ca. 1,5-fachem Süßeren Raddurchmesser als Höhe für ein Gehäuse eines
beidseitig ausblasenden Radialventilators ausreicht. Bei im Hinblick auf Gehäuse und Drehrichtung spiegelbildlicher Anordnung jeueils
zweier in Durchlaufrichtung der Vorrichtung aufeinanderfolgender
Ventilatoren wird im oberen Mittelteil des so entstandenen Doppelfeldes, bedingt durch die Ausblasverteilung der beiden Ventilatoren, ein Bereich
mit höherem Gesamtdruck erzielt, aus dem eine Heizvorrichtung für das
Umwälzgas im oberen Kanal, z.B. ein in den Fig. 1 und 2 dargestellter Flächenbrenner U für direkte Gasbeheizung, mit dem zur Durchströmung
erforderlichen Gasstrom höheren Drucks versort uerden kann. DieBe
Uiirkung kann durch zwei, ebenfalls spiegelbildlich zueinander angeordnete
Leitbleche 5a und 5b (Fig. 2) noch verstärkt werden.
Darüberhinaus ist es möglich, die Durchmischung des Behandlungsgaaes
durch den Einbau einfacher Elemente, uie z.B. LJirbelbleche oder Leitschaufeln,
sowohl in den beiden horizontalen Kanälen als auch in dem vertikalen Kanal noch zu verbessern. Bei Vorrichtungen, die zur Behandlung
von bahnförmigem Material hohen FlächengeuichteB mit Tragdüsensystemen
ausgerüstet Bind, die unterhalb der Warenbahn eine größere Düsenfläche besitzen als oberhalb, ermöglicht ein durchgehender Vertikalkanal 6
die Versorgung von oberen 7a und unteren 7b Düsenrippen (Fig. 1) mit unterschiedlichen Gasströmen bei nach oben und unten gleiche Mengen
ausblasendem Ventilator. Bei größeren Vorrichtungen kann der Raum zwischen einer Ventilatoransaugöffnung B (Fig. 1) und den Düsenrippen
7a und 7b so bemessen werden, daß ein Inspektionegang für Arbeiten
bei abgestellter Vorrichtung entsteht.
Ein Behandlungsraum 9 ist nach Entfernen von zwei Abdeckungen 1G und
leicht zugänglich. Die Düsenrippen 7a, 7b sind in einer Seitenwand und an einer Profilstahlkonstruktion 13 so aufgehängt, daß sie durch
einfaches Aushängen nach öffnen einer Klappe Ik seitlich ausgebaut
werden können (Fig. 1). Der relativ große verfügbare Raum oberhalb und
unterhalb der Düsenrippen 7a, 7b, die in üblicher üJeiae in ihrer Längsrichtung
trapezförmig ausgebildet sind, ermöglicht eine einfache Verlagerung des Düsensytema nach oben und unten, so daß der Behandlungsraum
9 dem Verlauf des z.B. in Form einer Seillinie in Längsrichtung frei durchhängenden bahnförmigen Materials 20 angepaßt werden kann.
- 6 609816/0495
Für besondere ProSjlemstelluogen kann der Uertikalkanal 6 durch
Abdeckungen 15a und 15b oberhalb und unterhalb des Behandlungsraumes
unterbrochen uierden, so daß der Behandlungsraum 9 von
der dem Ventilator abgewandten Seite der Vorrichtung her, auch
während ihres Betriebs, leicht zugänglich ist.
Durch Einbau von Drosselklappen 16 in den oberen und unteren Kanälen
oder in den Uertikalkanal kann die Beblasungsstärke der Düsenanordnung
variiert werden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht neben dem bereits
beschriebenen Betrieb im geschlossenen Kreislauf auch die Betriebsformen
mit teilweise oder völligem Gasaustausch. Beim Betrieb mit teilweisem Gasaustausch kann die Frischgaszufuhr z.B. durch eine
Leitung 17 (in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet) in den Innenraum erfolgen, aus dem der Ventilator das Umujälzgas ansaugt. Das entsprechende
Abgasvolumen kann durch Leitungen, Öffnungen oder Klappen
ausgeblasen werden, die auf geeignete Weise in der Außenwand der
Vorrichtung angebracht sind» Beim Betrieb mit völligem Gasauatausch
kann es sehr vorteilhaft sein, das Radialventilatorrad 1 in der
Horizontalen um 1B0° zu drehen, so daß der Ventilator das Behandlungsmedium, z.B. Kühlluft,, aus der Umgebungsatmosphäre ansaugt und nach
Durchströmen der Vorrichtung aus Ausblasleitungen, z.B. 17 in Fig. 3, wieder ausbläst.
Eine weitere' mögliche Variante für dis Ausführung, die mit teiluieiaem
Gasaustausch arbeitet, besteht in der Verwendung doppelflutiger Ventilatorräder, die bei gleichem Einbau wis das Ventilatorrad 1
sowohl aus dem Innenraum als auch von außen ansaugen« Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsfarm die Durchmischung der beiden
Teilströme in der Vorrichtung unmittelbar hinter dem Ventilator
Patentansprüche 609816/0495
Claims (1)
- Patentanspräche1. Vorrichtung zur beidseltigen Beblasung einea bahnförmigen Materials mit einem Radialventilator zur Erzeugung des Behandlungs-Gasstromes, der über Kanäle und durch ein Düsensystem in den Behandlungsraum leitbar ist,: dadurch gekennzeichnet, daß der Radialventilator (1) mit seiner horizontal liegenden Achse zur symmetrischen Absaugung des zwischen oberen (7a) und unteren (7b) Düsenrippen austretenden Behandlungsmediums senkrecht zur Bewegungsrichtung des bahnfärmigen Materials (20) genau oder angenähert genau in Höhe der Mitte des von den Düsenrippen (7a, 7b) gebildeten Behandlungsraums (9) auf einer Seite des Düsensystems (7a, 7b) angeordnet ist, und daß das vom Ventilator (1) zweiseitig nach oben und nach unten ausgeblasene Medium in Kanälen oberhalb und unterhalb der Düsenrippen (7a, 7b) auf die einer Ventilator-Ansaugöffnung (B) abgeuandten Stirnseite der Düsenrippen (7a, 7b) geführt ist, wo es sich in einem seitlich von den Düaenrippen (7a, 7b) verlaufenden Kanal sammelt, aus dem es in die Düsenrippen (7a, 7b) von deren Stirnseiten her eintritt.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Vorrichtungen (*t) zur Erwärmung des Behandlungsgases in den horizontalen Kanälen oberhalb und unterhalb der Düsenrippen (7a, 7b) Dder nur in einem dieser beiden Kanäle angeordnet sind.3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren jeweils zweier in Längsrichtung der Vorrichtung aufeinanderfolgender Einheiten spiegelbildlich zueinander ausgeführt sind.Λ. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Kanäle sowie der seitliche Kanal auf der dem Ventilatorrad (1) gegenüberliegenden Seite der Düsenrippen (7a, 7b) mit Elementen (2, 3, 5a, 5b) zur Verwirbelung des gasförmigen Behandlungsmediums ausgerüstet sind.609816/04955. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis *♦, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrippen (7a, 7b) in ihrer Höhe in Durchlaufrichtung des bahnförmigen Materials (20) verstellbar sind.6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen (7a) und unteren (7b) Düsenrippen getrennt oder gemeinsam in ihrer Höhe verstellbar sind.7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalkanal zur Erleichterung des Zugangs zum Behandlungsraum (9) von der dem Ventilatorrad (1) abgeuiandten Seite her auf den Stirnseiten der Düsenrippen (7a, 7b) oberhalb und unterhalb des Behandlungsraumes (9) unterbrochen ist.8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kanälen oberhalb und unterhalb der Düsenrippen (7a, 7b) oder in dem Vertikalkanal Drosselanordnungen (16) zur Regulierung der Beblasungsstärke angeordnet sind.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seitenwand auf der Ventilatorseite Zuleitungen und in der Außenwand Abströmöffnungen (17) mit oder ohne jeweilige Drosselanordnungen vorgesehen sind.1D. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis B, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialventilatorrad (1) in der Horizontalen um 180° gedreht ist und von außen ansaugt, und daß das angesaugte gasförmige Behandlungsmedium nach Durchströmen der Vorrichtung durch Ableitungskanäle (17) von innen nach außen strömt.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialventilatorrad (1) doppelflutig ausgebildet ist.ι ι609816/0495
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DE19742446983 DE2446983C2 (de) | 1974-10-02 | 1974-10-02 | Vorrichtung zur beidseitigen Beblasung eines bahnförmigen Materials |
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Publications (2)
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DE2446983A1 true DE2446983A1 (de) | 1976-04-15 |
DE2446983C2 DE2446983C2 (de) | 1985-09-19 |
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ID=5927314
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DE19742446983 Expired DE2446983C2 (de) | 1974-10-02 | 1974-10-02 | Vorrichtung zur beidseitigen Beblasung eines bahnförmigen Materials |
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