DE2502647A1

DE2502647A1 - Luft- oder gasduese

Info

Publication number: DE2502647A1
Application number: DE19752502647
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Buerger; Gerhard Luepnitz; Manfred Pabst
Original assignee: A Monforts Maschinenfabrik
Current assignee: A Monforts Maschinenfabrik
Priority date: 1975-01-23
Filing date: 1975-01-23
Publication date: 1976-07-29
Also published as: FR2298715B1; GB1509131A; FR2298715A1; DE2502647B2; BR7600253A; ES444394A1

Description

Firma 4-050 Mönchengladbach 1, den 23. Jan. 1975

A. MONi¹ORTS Postfach 386 .

vC/N

Pat 7502

Luft- oder Gasdüse

Die Erfindung betrifft eine Luft- odei" Gasdüse» die als einfaches Loch einer ebenen Fläche ausgebildet ist und . der der Gasstrom auf einer Seite der Fläche, etwa parallel zu letzterer zuzuführen ist. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Düse sowie die Verwendung der Düse bei einem Düsenkasten zum Aufbringen eines gasförmigen Behandlungsinittels auf eine Warenbahn, welcher auf seiner Länge eine Vielzahl von Lochdüsen aufweist, durch, die das von einem Ende des Düsenkastens her zugeführte Behandlungsmittel ausströmt.

Bei einem aus der DT-PS 1.124-.658" bekannten Düsenkasten (oder auch Düsenkanal bzw. Blaskasten), der sich bei Betrieb quer zur Bewegungsrichtung der Warenbahn erstreckt,. ist die die Lochdüse enthaltende Wand des Düsenkanals an den Sitzstellen der Lochdüsen in der Weise schräg geneigt, daß die aus der Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Kanal sich ergebende Schrägkomponente der austretenden Strahlen durch die Schrägneigung der Auslässe ausgeglicaen wird. Solche Düsenkasten, insbesondere mit dreieckfÖrmigverjüngtem Querschnitt, können als Blasdüsenkästen in Du— sentrocknern und Fixiermaschinen zur Behandlung von tex— tilen Warenbahnen Verwendung finden. In diesen Blasdüsen— kästen mit in deren Boden vorgesehenen Lachdüsen als Auslässe wird im Bekannten der Boden an seinen die Lochdüsen

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enthaltenden Stellen durch Stauchen, Drücken oder Ausbeulen in die zum Ausgleich der Schrägkomponente der Austrittsstrahlen erforderliche Schrägstellung zur Ebene des Dusenkastenbodens verformt. Durch geeignete Formgebung der die Lochdüsen enthaltenden Stellen des Düsenkastens kann - abhängig von der Länge des letzteren bzw. von der-Breite der zu behandelnden V/arenbahn - erreicht werden, daß die Austrittsstrahlen senkrecht zur durch die Gesamtzahl der in einer Fläche liegenden Lochdüse gegebenen Ebene austreten. Im Bekannten sind dazu mehrere Arbeitsgänge erforderlich, die, was das Biegen und Stauchen der die Lochdüsen enthaltenden Stellen des Düsenkastens angeht, nur sehr zeitaufwendig von Spezialisten ausführbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse der anfangs angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die Austrittsstrahlen senkrecht zu der Ebene austreten, die durch das die Düse bildende Loch gegeben ist. Die Herstellung der entsprechenden Lochdüsen soll vereinfacht, insbesondere soll das aufwendige Biegen oder Stauchen der die Lochdüsen enthaltenen Stellen überflüssig gemacht werden. Bei Anwendung der Düse zu einem langgestreckten, eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Düsen aufweisenden Düsenkasten soll die von dessen der-Breite der zu behandelnden Warenbahn angepaßter Länge abhängige Dusenausbildung einfacher als im Bekannten beherrschbar werden. Unabhängig von der Länge des Düsenkastens sollen die Austrittsstrahlen aus allen Düsen senkrecht zu der Ebene austreten, die durch die "Vielzahl von in einer Fläche liegenden Lochdüsen gegeben ist.

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Die Länge des Düsenkastens sei dabei in Richtung des ihn bei Betrieb durchfließenden Gasstroms gemessen.

Die Lösung ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschrieben. Einige günstige Fortbildungen der Erfindung, zu denen auch Verfahren zum Herstellen der Düse und ein solche Düsenjaufweisender Düsenkasten gehören, sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der austretende Impuls des die Düse durchfließenden Gasstroms senkrecht zur Ebene des Düsenlochs bzw. bei Anwendung der Düse in einem zum Aufbringen eines gasförmigen Behandlungsmittels auf eine Warenbahn vorgesehenen Düsenkasten senkrecht zur Du— senflache und damit auch senkrecht zur Warenbahnebene gerichtet ist, obwohl die Lochdüsen als einfache rechteckige oder quadratische Löcher in der Düsenkastenflache ausgebildet sind. Der Impuls des aus der erfindungsgemäßen Düse austretenden Strahls steht also senkrecht zur Düsenfläche bzw. Düsenkastenfläche.

Die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschriebene Lösung bietet aber neben dem Vorteil des senkrechten Impulsaustrittes zugleich den wesentlichen Vorteil, daß bei erfindungsgemäßer Ausbildung der Düse der diese verlassende Gasstrahl in zwei Teile aufgeteilt ist und die von ihm etwa auf eine zu behandelnde VJarenbahn abgegebene Impulskraft auf eine größere Fläche verteilt ist als das bisher bei einem ungestörten Kernstrahl der Fall war. Bei Anwendung der Düse in einem Düsenkasten zum Aufbringen eines gasförmigen Behandlungsmittels auf eine Warenbahn wird auf

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diese Weise erreicht, daß die bei hohen Behandlungstemperaturen (z.B. 220° C beim Thermofixieren) zu behandelnde Warenbahn (z.B. Textilien aus texturierten Fäden) wesentlich geringeren mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Düse hat also auch eine Qualitätssteigerung des hergestellten Produkts zur Folge.

Bei der in der schon genannten DT-PS 1.124-,658 beschriebenen Düse ist je nach der Länge des dortigen Düsenkastens eine andere Neigung für die Ebene der Lochdüse vorgeschrieben (Abhängigkeit der Düsenausbildung) von der Länge des Düsenkastens). Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird der senkrechte Impulsaustritt des Gasstrahls aus der Düse (gegebenenfalls senkrecht zur Düsenkastenebene bzw. senkrecht zur Warenbahn) auf einfachste Weise dadurch erreicht, daß die auf der Zuströmseite der Düse auf dem dem Gasstrom zugewandten Rand der Düse in den Gasstrom hineinragende Prallfläche abhängig von der Länge des Düsenkastens unterschiedlich hoch gemacht bzw. entsprechend umgeknickt wird.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Prallfläche ist äußerst einfach. Es hat sich als günstig erwiesen, die Lochdüsen durch Ausstanzen von drei Seiten eines Rechtecks bzw. Quadrats und durch Umbiegen des zungenartigen Stanzteils in Richtung auf den bei Betrieb der Düse zuzuführenden Gasstrom herzustellen. Es ist dabei also nureine Stanzarbeit (oder ähnliches) und ein Herausbiegen des teilweise ausgestanzten Teils aus der Düsenlochebene bzw. aus der Ebene der Dusenkastenflache erforderlich.

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Wenn ein ausgestanztes zungenartiges Teil als Prallfläche zu lang sein sollte, kann es auf einfache Weise entweder· gleich beim Stanzen auf die gewünschte Länge gekürzt oder aber entsprechend zusammengefaltet werden.

Im einfachsten Falle sind die Prallflächen eben, und sie stehen auf der Zuströmseite des Gasstroms etwa senkrecht zur Fläche des Düsenlochs bzw. gegebenenfalls etwa senkrecht zur Düsenkastenflache. Es kann aber auch günstig sein, die Prallflächen als tragflachenartige, entgegengesetzt zur Richtung des Gasstroms (Behandlungsmittel- Stroms) umgebogene Leitflächen auszubilden. Dadurch erreicht man, daß der Gasstrom sich teilweise an diese gebogene Leitflächen anlegt und in die Düse hinein umgelenkt wird.

Die erfindungsgemäßen Prallflächen lassen sich einstückig und zugleich mit der Düse aus dem zur Herstellung des Düsenlochs ohnehin anfallenden Stanzteil herstellen. Normalerweise bestehen die Prallflächen also aus dem gleichen Material wie die Fläche, aus der die Düse ausgestanzt ist, in der Eegel also aus Blech. Der bei den aus der DT-PS 1.124.658 bekannten Lochdüsen erforderliche Ärbeits-: gang des Stauchens, Drückens oder Ausbeulens der die, Lochdüsen enthaltenden Stellen entfällt erfindungsgemäß also vollkommen.

Anhand der schematischen Zeichnung werden weitere Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Düsenkasten im Querschnitt,

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Figur 2 die die Lochdüse enthaltende Fläche des Düsenkastens in der Draufsicht,

Figur ^ ein Diagramm zum Zusammenhang zwischen Düsen— kastenlänge und Höhe der Prallfläche,

Figuren 4-

a b und c verschiedene Ausbildungen der erfindungsge— mäßen Lochdüse und

Figur 3 ein Beispiel von zur Herstellung einer Loch— düse geeigneten Stanzschnitten.

In Figur 1 ist ein in Richtung des Pfeils 1 des Gasstroms bzw. des Behandlungsmittels sich dreieckförmig verjüngender Düsenkasten 2 im Querschnitt dargestellt. Der Düsenkasten 2 erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung der· Warenbahn 3· Es ist also angenommen, daß sich die Warenbahn 3 im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 senkrecht zur Rechnungsebene bewegt. Auf der der Warenbahn gegenüberliegenden Fläche des Düsenkastens 2 sind Lochdüsen 4-vorgesehen. Auf dem dem Gasstrom Λ zugewandten Rand weisen die Lochdüsen gemäß Figur 1 etwa senkrecht zu der Düsenkastenflache 5 stehende Prallflächen 6 auf.

Würden die Prallflächen 6 nicht vorhanden sein, so würde bei den in glatt durchlaufender Wandebene 5 liegenden Lochdüsen 4· das Behandlungsmittel infolge der durch den Pfeil Λ angedeuteten Einströmrichtung in den Düsenkanal mit starker Neigung in Richtung des Gasstroms aus den Loch— düsen 4 austreten, wie dies durch den gestrichelten Pfeil 7 angedeutet ist.

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Um diese Schrägkomponente auszugleichen, das heißt eine Ausströmung in Richtung der ausgezogenen Pfeile 8 zu' erhalten, welche senkrecht zu der die Lochdüsen 4- enthaltenden Düsenkastenflache 5 verlaufen, sind erfindungsgemäß auf dem dem Gasstrom zugewandten Rand der Loch— düsen 4- Prallflächen 6 vorgesehen. Die Letzteren,die in Figur 1 senkrecht zur Kastenfläche 5 in das Innere des Kastens ragende ebene Bleche sind, sorgen dafür, daß der· Gasstrom im Bereich der Löcher nicht nur verwirbelt sondern auch senkrecht zu seiner ursprünglichen Strömungsrichtung 1 umgelenkt wird und in der gewünschten Richtung senkrecht auf' die Warenbahn 5 ausströmt»

In Figur 2 ist die Draufsicht (von innen) auf die Düsenkastenf lache 5 gemäß Figur 1 dargestellt. Als Beispiel ist dabei angenommen, daß die Lochdüsei 4- rechteckigen Querschnitt haben. Die Prallflächen 6 sind in Figur 2 als Doppelstriche zu sehen.

Wenn der Düsenkasten wie gemäß Figur 1 Dreieckform hat, ist bei einem bestimmen Öffnungswinkel des Dreiecks die Gasgeschwindigkeit auf der- ganzen Länge des Düsenkastens konstant (vgl. die diesbezüglichen Ausführungen in der schon genannten DT-PS 1.124.65S). Trotzdem haben die aus einfachen Lochdüsen austretenden Luftstrahlen eine Schräg— komponente in Strömungsrichtung der Luft im Düsenkasten. Die Umlenkung der Austrittsstrahlen so, daß sie die Lochdüse senkrecht zur Düsenfläche verlassen, wird erfindungsgemäß mit Hilfe der Prallflächen bewirkt. Der Austritts— winkel, der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Prallflächen zu Null gemacht werden kann, ist zum Beispiel bei Düsen—

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kästen mit zwecks gleichbleibender Gasaustrittsgeschwindigkeit über die Länge des Kastens dreieck— förmig verjüngtem Querschnitt bekanntlich abhängig vom Verhältnis des Eintrittsquerschnitts F. zu dem durch die Gesamtzahl der Auslässe gegebenen Austritts— querschnitt IV,· ^M^-^ zunehmendem Verhältnis Έ./ΊΡ* nähert sich die Ausströmrichtung mehr und mehr der Senkrechten zu der die Lochdüsen enthaltenden Düsenkastenflache.

Der Zusammenhang zxvischen der Höhe h (in mm) der Prall— fläche und des von der Länge des Düsenkastens abhängigen Öffnungsverhältnisses F./Fp (Eintrittsquerschnitt zur Summe der Austrittsquerschnitte) ist in Figur 3 als Diagramm dargestellt. Der Kurvenverlauf in Figur 3 ist durch Messung ermittelt worden. Man entnimmt daraus,, daß mit zunehmender Länge des Düsenkastens, also zunehmender Gesamtfläche Fp der Austrittsquerschnitte die Höhe h der Prallflächen vergrößert werden muß, weil dann das Verhältnis F./Fp kleiner wird. Versuche haben jedoch ergeben, daß die Länge der erfindungsgemäßen Prallflächen fertigungstechnisch große Toleranzen erlaubt.

In Figur 4 sind erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele von Lochdüsen schematisch dargestellt. Die Strömungsrichtungdes Behandlungsmittels ist dabei wiederum durch den Pfeil 1 gekennzeichnet. Von den perspektivischen Lochdüsendar— Stellungen in Figur 4 entspricht die Lochdüse gemäß Figur 4 a derjenigen in Figur 1. Die Prallfläche in Figur 4b ist etwas niedriger als dasjenige von Figur 4a. Die Verkürzung ist dadurch entstanden, daß die aus Blech bestehende Prallfläche etwa auf zwei Dritteln ihrer Länge (Höhe) umgeklappt ist. Die Prallfläche gemäß Figur 4c ist

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tragflächenartig in Richtung auf den Behandlungsmittel— strom 1 hin umgebogen.

In Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel von Schnittlinien längs deren eine erfindungsgemäße Lochdüse aus einem zur Herstellung eines Düsenkastens verwendeten Blech ausgestanzt werden kann. Die Richtung, in der bei Verwendung der Düse später der Behandlungsmittelstrom fließt, ist wiederum durch einen Pfeil 1 angedeutet. Das beispielsweise rechteckige Loch 4- wird dadurch hergestellt, daß längs der Linien 10 und 11, die parallel zum Behandlungsmittelstrom 1 verlaufen sowie längs der Linien 12 und 13j welche senkrecht zur Richtung 1 des Behandlungs— mittelstroms stehen, ausgestanzt wird. Beim Stanzen fällt das durch die Stanzlinien 10, 11, 12 und 13 begrenzte Stück 14- ab. Beim Stanzvorgang kann gleichzeitig das durch die Stanzlinien 10, 11 und 12 gebildete zungenartige Teil um die gestrichelte Linie 15 aus der Ebene des Blechs herausgebogen werden, so daß eine Prallfläche wie in Figur· 1 oder 4a entsteht. Es ist ersichtlich, daß dem beim Stanzen entstehenden zungenartigen Blechteil ohne Schwierigkeit eine umgeklappte oder gebogene Form wie in Figur 4-b oder c gegeben werden kann.

11 Ansprüche
5 Figuren

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Claims

Patentansprüche

j Luft- oder Gasdüse, die als einfaches Loch einer ebenen Fläche ausgebildet ist und der 'der Gasstrom auf einer Seite der Fläche etwa parallel zu Letzterer zuzuführen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (4) auf ihrem den Gasstrom (1) zugewandten Rand eine in letzteren hineinragende Prallfläche (6) aufweist, derart, daß ein etwa parallel zur Düsenfläche (5) zugeführter Gasstrom an der Prallfläche in eine Richtung (8) etwa senkrecht zur Düsenfläche umgelenkt wird.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den zuzuführenden Gasstrom hineinragende Prallfläche (6) auf dem dem Gasstrom zugewandten Rand der Düse (4) etwa senkrecht zu der Richtung (1) des Gasstroms und zu der durch die Düse (4) aufgespannten Ebene steht.

5. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (6) eben ist (Figur 4a).

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4-. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (6) tragflächenförmig entgegen der-Richtung (1) des zuzuführenden Gasstroms umgebogen ist (Figur 4-c).

5. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie rechteckig bzw. quadratisch ist.

6. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit der Prallfläche (6) ein homogenes Bauteil bildet.

7. Verfahren zur Herstellung der Düse nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Ausstanzen von drei Seiten (1O, 11, I3) eines Rechtecks und durch Umbiegen des zungen— artigen Stanzteils hergestellt wird (Figur 5)·

8. Verfahren und Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das zungenförmige Stanzteil beim Stanzen auf die gewünschte Länge der Prallfläche (6) verkürzt oder entsprechend zusammengefaltet wird (Figur 4b, Figur 5).

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9. Düsenkasten zum Aufbringen eines gasförmigen Behandlungsmittels auf eine Warenbahn, welcher auf seiner Länge eine Vielzahl von Lochdüsen aufweist, durch die das von einem Ende des Düsenkastens herzugeführte Behandlungsmittel ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die als einfache Löcher einer der Warenbahn (3) bei Betrieb zugewandten und parallel zur Warenbahn liegenden Düsenkastenfläche (5) ausgebildeten Lochdüsen (4) im Innern des Düsenkastens (2) auf dem dem Behandlungsmittelstrom (1) zugewandten Rand in den Düsenkasten hineinragende Prallflächen (6) aufweisen.

0O. Düsenkasten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet-, daß die Prallflächen (6) etwa senkrecht zur Düsenkastenfläche (5) und senkrecht zur Richtung (1) des zuzuführenden Gasstroms stehende ebene Flächen sind..

11. Düsenkasten nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen (Figur 4c) tragflächenförmig auf den Gasstrom (1) zu aus der Ebene der Lochdüsen (4) herausgebogene Flächen sind.

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AIr «INSPECTED