DE2500637C2 - Device for the contact-free carrying and guiding of flexible material webs on a gas cushion - Google Patents
Device for the contact-free carrying and guiding of flexible material webs on a gas cushionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a device for the contact-free carrying and guiding of flexible webs of material on a gas cushion of the type specified in the preamble of claim 1.
Solche Vorrichtungen werden zum Schwebendführen von Warenbahnen und Halbzeugen, insbesondere von Blechbändern, verwendet, die eine Wärmebehandlung und/oder eine Oberflächenbehandlung erfahren sollen.Such devices are used for floating guidance of webs and semi-finished products, in particular of Sheet metal strips, used, which are to undergo a heat treatment and / or a surface treatment.
Zum berührungsfreien Tragen von Warenbahnen sind bisher im wesentlichen zwei Verfahren bekanntgeworden. Dabei wird entweder die zum Tragen erforderliche Kraft durch an der Warenbahn umgelenkte Gasstrahlen oder durch ein Gaspolster erzeugt, das sich unter der Warenbahn aufbaut.For the contact-free carrying of material webs, essentially two methods have become known so far. Either the force required for carrying is deflected by the material web Gas jets or generated by a gas cushion that builds up under the material web.
Ein besonderer Vorteil des mit Gasstrahlen arbeilenden Verfahrens ist der hohe konvektive Wärmeübergang von der Gasströmung auf die zu behandelnde Bahn. Allerdings ist jedoch bei diesem Verfahren zur Erzeugung einer ausreichenden Tragkraft ein großer dynamischer Druck in den Strahlen erforderlich, der bei hohen Temperaturen wegen der geringen Gasdichte und wegen der Festigkeitsgrenzen der zur Verfügung stehenden Ventilatoren nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zu erreichen ist. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Gasstrahlen Markierungen auf der Warenbahn hervorrufen können.A particular advantage of working with gas jets Process is the high convective heat transfer from the gas flow to the one to be treated Train. However, with this method of generating a sufficient load-bearing capacity is a large one dynamic pressure in the jets is required at high temperatures because of the low gas density and because of the strength limits of the fans available, not at all or only to a considerable extent Effort is to achieve. Another disadvantage of this method is that the gas jets make marks can cause on the web.
Diese Nachteile des Trageverfahrens mit Hilfe von Gasstrahlen werden bei den Verfahren vermieden, die auf der Ausbildung eines Gaspolsters in einer Rinne beruhen. Der zum Tragen der Warenbahn auf dem Gaspolster erforderliche Druck ist nämlich wesentlich geringer als der Gesamtdruck in den Gasstrahlen. Ferner können wegen der gleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilung in dem Gaspolster keine Markierungen mehr erzeugt werden.These disadvantages of the method of carrying with the aid of gas jets are avoided in the methods that based on the formation of a gas cushion in a channel. The one for carrying the web on the The pressure required for the gas cushion is namely significantly lower than the total pressure in the gas jets. Furthermore, because of the uniform velocity distribution, no markings can be made in the gas cushion more can be generated.
Aus der DE-AS 19 95Ί84 ist eine pneumatische Führung für bandförmige Aufzeichnungsträger bekannt, bei der öffnungen für die Druckluftzufuhr in der Mitte einer Führungsfläche angeordnet sind, die beiderseits des Aufzeichnungsträgers Flansche aufweist, so daß derDE-AS 19 95Ί84 is a pneumatic one Guide for tape-shaped recording media known, with the openings for the compressed air supply in the middle a guide surface are arranged, which has flanges on both sides of the recording medium, so that the
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60 Aufzeichnungsträger bei einer seitlichen Verschiebung durch die dynamische oder statische Einwirkung der zugeführten Luft zurückbewegt werden kann. Diese Flansche sind im rechten Winkel zur Führungsfläche angeordnet. 60 recording media can be moved back in the event of a lateral displacement due to the dynamic or static action of the supplied air. These flanges are arranged at right angles to the guide surface.
Weiterhin geht aus der DE-PS 6 52 238 eine Vorrichtung zum Trocknen von Papierbahnen mit einem Auflagetisch mit einem Luftzuführungsschlitz hervor, in dem ein Verteilstück für die gleichmäßige Ableitung des Luftschlitzes nach beiden Seiten angeordnet ist Die seitlich der Papierbahn entweichende Luft gelangt in eine die Papierbahn umgebende Haube, aus der sie durch eine mit dem Anschlußstutzen verbundenen Ventilator angesaugt ist. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung kann diese Luft auch auf die obere Fläche der Papierbahn treffen, wie durch entsprechende Strömungspfeile angedeutet ist. Es wird nicht angegeben, wie diese Strömungsführung erreicht wird.Furthermore, DE-PS 6 52 238 goes with a device for drying paper webs a support table with an air supply slot in which a distribution piece for the uniform Discharge of the air slot is arranged on both sides The air escaping from the side of the paper web reaches a hood surrounding the paper web, from which it is connected to the connecting piece by a hood Fan is sucked in. As shown in the drawing, this air can also hit the upper surface meet the paper web, as indicated by the corresponding flow arrows. It is not specified how this flow control is achieved.
Weiterhin ist aus der DE-Patentanmeldung K 19 228, bekanntgemacht am 17. März 1955, eine Trockenmaschine für laufende Bahnen mit Düsentrocknung bekannt, bei der der Übergang aus der Luftzuleitung zum Druckraum des Düsenkanals als Betz'scher Stromliniendiffusor ausgebildet ist.Furthermore, from DE patent application K 19 228, published on March 17, 1955, a drying machine known for running webs with nozzle drying, in which the transition from the air supply line is designed as a Betz streamline diffuser to the pressure chamber of the nozzle channel.
Eine Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster der angegebenen Gattung geht schließlich noch aus der DE-AS 12 05 291 hervor; dabei wird das Gaspolster durch Zuführung eines Gases aus einem Versorgungskanal in einer Rinne mit flach zur Horizontalen geneigten Seitenwänden aufrechterhalten. Detaillierte Untersuchungen dieser Vorrichtung haben jedoch gezeigt, daß die beiden Ränder der Warenbahn nicht in der gewünschten, stabilen Lage gehalten werden, sondern es zu einem starken Flattern der Ränder kommt.A device for the contact-free carrying and guiding of flexible material webs on a gas cushion the specified genus finally emerges from DE-AS 12 05 291; thereby the gas cushion by supplying a gas from a supply channel in a channel with a flat incline to the horizontal Maintain sidewalls. However, detailed studies of this device have shown that the two edges of the web are not kept in the desired, stable position, but there is a strong fluttering of the edges.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der durch einfache konstruktive Maßnahmen die Bahnränder stabilisiert und damit das Flattern vermieden werden.The invention is therefore based on the object of providing a device for contactless wearing and Leading flexible webs of material on a gas cushion of the specified type to create with the simple constructive measures stabilize the web edges and thus avoid fluttering.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved.
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.Appropriate embodiments are compiled in the subclaims.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß es im Bereich der Kanten der Warenbahn zu einer Interferenz zwischen den Strahlen einerseits, die zwischen der Rinne und den Rändern der Warenbahn austreten, und der Ausgleichsströmung kommt, die durch die durchlässigen Seitenwände der Gaspolsterrinne in die Rinne eintritt; diese Interferenzwirkung stabilisiert die Seitenränder der Warenbahn, so daß auch bei Änderungen des Abstandes zwischen Gaspolsterrinne und Warenbahn die erörterte Flatterbewegung nicht auftritt.The advantages achieved by the invention are based in particular on the fact that it is in the area of the edges Web to an interference between the rays on the one hand, between the channel and the edges of the Exit web, and the equalizing flow comes through the permeable side walls of the Gas cushion gutter enters the gutter; this interference effect stabilizes the side edges of the web, see above that even with changes in the distance between the gas cushion channel and the material web, the discussed fluttering movement does not occur.
Diese Ausgleichsströmung kann durch zwei verschiedene Methoden erzeugt werden, nämlich einmal eine »passive« Ausgleichsströmung, indem die Seitenwände mit Schlitzen oder Perforationen versehen werden, wobei die Ausgleichsströme aufgrund des erzeugten Unterdrucks durch die Schlitze oder Perforationen angesaugt werden, oder andererseits »aktive« Ausgleichsströme, indem die Seitenwände der Gaspolsterrinne mit Schlitz- und/oder Lochdüsen versehen werden, die durch einen Teil der Gasmenge gespeist werden und deshalb unabhängig von dem erzeugtenThis equalizing flow can be generated by two different methods, namely one »Passive« equalizing flow by providing the side walls with slits or perforations, the equalizing currents due to the negative pressure generated through the slots or perforations be sucked in, or on the other hand "active" equalizing flows through the side walls of the gas cushion channel be provided with slot and / or hole nozzles, which are fed by part of the amount of gas and therefore independent of the generated
Unterdruck Ausgleichsstrome liefern.Supply negative pressure compensating currents.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Cas nach dem Ausströmen aus der Gaspolsterrinne durch Leitflächen zur Oberseite der Warenbahn umgelenkt, wodurch ein weiterer Ausgleichsdruck auf der Oberseite der Warenbahn erzeugt und damit die Stabilisierung der Ränder der Warenbahn unterstützt.According to a preferred embodiment, the Cas is after flowing out of the gas cushion channel deflected by guide surfaces to the top of the web, creating a further equalizing pressure generated on the upper side of the material web and thus supports the stabilization of the edges of the material web.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below on the basis of exemplary embodiments with reference to schematic drawings explained in more detail. It shows
F i g. 1 einer. Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen,F i g. 1 one. Section through an embodiment of the Device for the contact-free carrying and guiding of flexible material webs,
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1,F i g. 2 shows a plan view of the embodiment according to FIG. 1,
Fig.3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, bei der auch die Oberseite der Warenbahn von den Gasströmen beaufschlagt wird, und3 shows a section through an embodiment of a device in which the top of the Material web is acted upon by the gas streams, and
F i g. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung. F i g. 4 shows a section through a further embodiment of the device.
In Fig. 1 ist eine Warenbahn 10 dargestellt, die auf einem Gaspolster 12 getragen wird, das in einer Gaspolsterrinne 14 gebildet wird. Die Gaspolsterrinne 14 weist plane Seitenwände 16 auf, die flach zur Horizontalen geneigt sind; der Winkel zwischen den Seitenwänden 16 und der Horizontalen liegt im Bereich zwischen 10 und 30°, wobei sich ein Winkel von 25° als besonders zweckmäßig herausgestellt hat.In Fig. 1, a web 10 is shown, which on a gas cushion 12 is carried, which is formed in a gas cushion groove 14. The gas cushion channel 14 has flat side walls 16 which are inclined flat to the horizontal; the angle between the Side walls 16 and the horizontal is in the range between 10 and 30 °, an angle of 25 ° as has turned out to be particularly useful.
Die tiefsten Punkte der Seitenwände 16 liegen am oberen Rand eines senkrecht angeordneten Versorgungskanals 18, durch den das Gas für die Ausbildung des Gaspolsters 12 zwischen den Seitenwänden 16 und der Warenbahn 10 zugeführt wird.The lowest points of the side walls 16 are at the upper edge of a vertically arranged supply channel 18, through which the gas for the formation of the gas cushion 12 between the side walls 16 and the web 10 is fed.
Dabei strömt also das Gas, das zur Behandlung, beispielsweise zur Erwärmung, der Warenbahn 10 dient, aus dem Versorgungskanal 18 nach oben, stößt gegen die Warenbahn 10 und strömt dann mit sich nur wenig ändernder Geschwindigkeit an der Unterseite der Warenbahn 10 entlang. An den Randspalten zwischen den Seitenwänden 16 der Gaspolsterrinne 14 und den Rändern der Warenbahn 10 tritt das Gas aus dem zwischen den Seitenwänden 16 und der Warenbahn 10 gebildeten Gaspolster aus. Die Strömungsführung ist in F i g. 1 durch die Pfeile angedeutet.In doing so, the gas that is used for treating, for example heating, the material web 10 flows, from the supply channel 18 upwards, strikes against the web 10 and then flows with it only a little changing speed on the underside of the web 10 along. At the marginal gaps between the side walls 16 of the gas cushion channel 14 and the edges of the web 10, the gas emerges from the gas cushions formed between the side walls 16 and the web 10. The flow is in F i g. 1 indicated by the arrows.
Die Seitenwände 16 sind im Bereich der Kanten der Warenbahn 10 durchlässig ausgebildet. Dazu sind bei der Ausführungsform nach F i g. 1 Schlitze 20 in den Seitenwänden 16 vorgesehen, wie man in der Draufsicht nach F i g. 2 erkennen kann.The side walls 16 are designed to be permeable in the region of the edges of the material web 10. These are at the embodiment according to FIG. 1 slots 20 are provided in the side walls 16, as seen in the plan view according to FIG. 2 can recognize.
Die Durchlässigkeit der Seitenwände 16 läßt sich jedoch auch durch andere Oberflächengestaltung, beispielsweise Perforation, erreichen.The permeability of the side walls 16 can, however, also be achieved by other surface designs, for example perforation.
Die durch den Spalt zwischen den Kanten der Warenbahn 10 und den Seitenwänden 16 ausströmende Gasmenge erzeugt in diesem Bereich einen Unterdruck, durch den über die Schlitze 2O Umgebungsluft angesaugt wird. Diese angesaugte Umgebungsluft dient als Ausgleichsströmung, die zur Interferenz mit dem durch den Spalt zwischen Seitenwand 16 und Kante der Warenbahn 10 austretenden Gasstrahl kommt undThe flowing out through the gap between the edges of the web 10 and the side walls 16 The amount of gas creates a negative pressure in this area, through which ambient air passes through the slots 2O is sucked in. This sucked in ambient air serves as a compensating flow, which causes interference with the through the gap between the side wall 16 and the edge of the web 10 exiting gas jet comes and
ίο dadurch die Gasströmung in diesem Bereich stabilisiert, so daß wiederum die Kanten der Warenbahn 10 stabil und flatterfrei gehalten werden.ίο thereby stabilizes the gas flow in this area, so that in turn the edges of the web 10 are kept stable and flutter-free.
Soll zur Unterstützung der Stabilisierung der Ränder auch die Oberfläche der Warenbahn 10 von den Gasströmen beaufschlagt werden, so können die aus dem Gaspolster 12 über den Spalt zwischen den Kanten der Warenbahn 10 und den Seitenwänden 16 austretenden Gasströme durch geeignet ausgebildete Leitflächen 22, die Verlängerungen der Seitenwände 16 sind, so umgelenkt werden, daß auf die Oberseite der Warenbahn JO gerichtete Gasströme 24 entstehen, wie in F i g. 3 dargestellt ist; F i g. 3 zeigt außerdem den Stromlinien verlauf dieser Ausführungsform; es läßt sich erkennen, daß das Behandlungsgas aus dem Versorgungskanal 18 in die Gaspolsterrinne 14 und von dort aus den Spalten zwischen der Warenbahn 10 und den Seitenwänden 16 herausströmt. Der austretende Gasstrom wird an den Leitflächen 22 umgelenkt und trifft von oben auf die Oberseite der Warenbahn 10, von wo er senkrecht nach oben aus der Vorrichtung austritt. Dieser umgelenkte Gasstrom ist durch das Bezugszeichen 24 angedeutet.If the surface of the material web 10 is to be acted upon by the gas flows to support the stabilization of the edges, the gas flows emerging from the gas cushion 12 via the gap between the edges of the material web 10 and the side walls 16 can be guided by suitably designed guide surfaces 22, the extensions of the Side walls 16 are deflected in such a way that gas flows 24 directed onto the upper side of the web JO arise, as in FIG. 3 is shown; F i g. 3 also shows the streamline of this embodiment; it can be seen that the treatment gas flows out of the supply channel 18 into the gas cushion channel 14 and from there out of the gaps between the web 10 and the side walls 16. The exiting gas flow is deflected at the guide surfaces 22 and hits the top of the web 10 from above, from where it exits the device vertically upwards. This deflected gas flow is indicated by the reference number 24.
In F i g. 4 ist schließlich eine Ausführungsform dargestellt, bei der zumindest ein Teil des Gases in mehrere Ströme 26 aufgeteilt ist. Dabei tritt ein Gasstrom aus dem Versorgungskanal 18 aus und wird durch einen Führungskörper 28 in zwei Teilströme 26 aufgeteilt. Diese Teilströme werden durch Kanäle 30 zwischen der Gaspolsterrinne 32 und dem Führungskörper 28 zugeführt und treten in der Weise in das Gaspolster 34 ein, daß sie zur Mitte der Warenbahn 10 hin geneigt sind.In Fig. 4, finally, an embodiment is shown in which at least part of the gas in several streams 26 is divided. A gas flow emerges from the supply channel 18 and becomes divided into two partial flows 26 by a guide body 28. These partial flows are passed through channels 30 between the gas cushion channel 32 and the guide body 28 and enter the Gas cushions 34 so that they are inclined towards the center of the web 10.
Die Gasteilströme 26 werden dem Gaspolster 34 durch Schlitzdüsen, durch Lochdüsen oder durch eine Kombination von Schlitz- und Lochdüsen zugeführt, wodurch sich »aktive« Ausgleichsströme ergeben, die zur Interferenz mit dem aus dem Spalt zwischen Warenbahn 10 und Gaspolsterrinne 32 austretenden Strahl kommen und damit eine Stabilisierung derThe partial gas flows 26 are the gas cushion 34 through slot nozzles, through hole nozzles or by a Combination of slot and hole nozzles, which results in "active" equalizing currents, the to interfere with the emerging from the gap between the web 10 and the gas cushion channel 32 Beam come and with it a stabilization of the
W Kantender Warenbahn 10bewirken.W cause edges of the web 10.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (4)
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