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Titel der Erfindung:
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Beheizungssystem für Flachbahntrockner Anwendungsrebiet der Erfindung:
Die Erfindung betrifft ein Beheizungssystem für Flachbahntrockner, in deren Trockenkammer
das Trockengut mit zwei verschiedenen Behandlungstemperaturen aus Düsen beblasen
wird.
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Die unterschiedlichen Behandlungstemperaturen werden dabei je nach
Anwendungsfall oberhalb und unterhalb der zu behandelnden Bahn (z. B. bei einseitig
beschichteten Bahnen) oder in zwei übereinander oder hintereinander liegenden Teilen
der Trockenkammer (z. B. bei mehrfachem Hin- und Herführen der Bahn in der Kammer)
benötigt.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind bereits
Trockner bekannt, bei denen für jede der beiden Behandlungstemperaturen åe ein Beheizungs-
bzw. Umluftsystem vorhanden ist, daß aus Wärmeübertrager, Umluftventilator, Düsensystem
und Luftleiteinrichtung besteht. Je nach Aufgabe werden dabei die beiden Systeme
über- oder hintereinander angeordnet. Dadurch entsteht ein hoher Bauaufwand und
ein großer Raumbedarf.
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In der DT-OS 2 201 731 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der
die Luftfördereinrichtung durch einen einzigen Radiallüfter gebildet wird, dessen
Lüfterrad zwei axial hintereinander liegende Strömungsräume mit koaxial zueinander
angeordneten Ansaugöffnungen aufweist, denen gesonderte Luftansaugkanäle mit darin
vorgesehenen Heizeinrichtungen zugeordnet sind.
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Nachteilig ist, daß es sich bei diesem Radiallüfter um eine aufwendige
Spezialausführung handelt. Das weiteren weist die Vorrichtung durch ihren speziellen
Aufbau einen großen Raumbedarf auf.
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Ziel der Erfindung: Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein bekanntes,
für nur eine Behandlungstemperatur vorgesehenes Trocknersystem so weiterzuentwickeln,
daß es ohne großen Mehraufwand für unterschiedliche Behandlungstemperaturen einsetzbar
ist.
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Darlegung des Wesens der Erfindung: Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, unter Beachtung des Baukastenprinzips ein Trocknersystem für unterschiedliche
Behandlungstemperaturen von geringem Raumbedarf und niedrigem Bauaufwand zu schaffen.
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Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für die Luft umwälzung
ein Axialventilator verwendet wird, dessen Ansaugraum durch eine im Bereich seines
ringförmigen Ansaugquerschnittes vorzugsweise radial verlaufenden Trennwand in zwei
mit unterschiedlicher Temperatur beheizte Räume geteilt ist, und das die beiden
unterschiedlich aufgeheizten Teilströme der Umluft im Druckraum des Axialventilators
ebenfalls durch eine Trennwand voneinander getrennt sind und jedem Teilstrom
mindestens
ein Düsensystem zugeordnet ist.
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Durch die angegebenen Mittel kann ein vorhandenes Trocknungssystem
mit Axialventilator bei Beibehaltung der äußeren Abmessungen mit wenig Aufwand für
die Beheizung mit zwei verschiedenen Temperaturen eingerichtet werden. Die Tatsache,
daß die beiden Luftströme unvermischt durch den Ventilator gelangen, liegt darin
begründet, daß der Durchschnitt der Luft bei einem Axialventilator sehr rasch erfolgt
und außerdem die Luft in einer Anzahl durch die Schaufeln des Laufrades bzw. der
Leiteinrichtung voneinander getrennten Kanälen strömt.
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Aus letzterem geht hervor, daß Ventilatoren mit wenigen Schaufeln
für diese Erfindung weniger geeignet sind. Deshalb ist es einem weiteren Erfindungsmerkmal
zufolge günstig, daß das Laufrad und die Leiteinrichtung des Axialventilators eine
große Schaufelanzahl besitzen, bevorzugt über 10 Schaufeln.
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Soll die Trennlinie zwischen den beiden unterschiedlichen Behandlungstemperaturen
im Trockner in der gleichen Richtung wie die durchlaufende Bahn verlaufen, so ist
es günstig, wenn die Trennwand zwischen den beiden Teilströmen nach dem Ventilator
in der gleichen Richtung wia die durchlaufende Bahn und die Trennwand saugseitig
im Bereich des Ansaugquerschnittes um einen Winkel X verdreht ist und der Winkel
g dem Maß entspricht, um den ein Stromfaden der Umluft beim Durchschnitt durch den
Axialventilator und durch dessen Leiteinrichtung versetzt wird.
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Die Größe des Winkelso( ist hauptsächlich von den Schaufelwinkel des
Ventilators abhängig. Sie kann bei entsprechender Gestaltung des Laufrades und der
Leiteinrichtung nahezu Null werden, so daß die Luft den Ventilator nahezu axial
durchströmt.
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AusführungsbeisPieles Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den
folgenden Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen hervor, die anhand der Figuren
1 bis 12 erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1s einen Querschnitt durch eine Trockenkammer
mit einem erfindungsgemäßen Beheizungssystem, Fig. 2 bis 4 drei verschiedene Ausführungen
der Trennwand im Ansaugraum des Ventilators, Fig. 5: einen Querschnitt durch eine
Trockenkammer zur Behandlung zweier Bahnen mit unterschiedlichen Temperaturer Fig.
6s eine vorteilhafte Anordnung mehrerer Beheizungssysteme hintereinander, insbesondere
für Gas- oder Olzusatzbeheizung, Fig. 7t und 8 zwei verschiedene Ausführungen der
Trennwand im Ansaugraum des Ventilators bei einer Anordnung nach Fig. 6, Fig. 9:
eine vorteilhafte Anordnung mehrerer Beheizungssysteme hintereinander, speziell
auf regeltechnische Belange abgestimmt.
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Fig. 10s die Anbringung einer zusätzlichen Trennwand für die von der
zu behandelnden Bahn zurückströmende Umluft im Bereich unmittelbar vor den Wärmeübertragern
bei einer Anordnung nach Fig. 9, Fig. 11: die Anordnung der vorgenannten Trennwand
beim zusätzlichen Einbau von Gas- oder ölbrennern,
Fig. 12: die
Anordnung mehrerer Beheizungssysteme hintereinander, für den lall, daß unterschiedliche
Temperaturzonen im Trockner in Durchlaufrichtung der Bahn hintereinander benötigt
deren.
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Als erstes Ausfahrungsbeispiel ist in zig. 1 bis 4 das Umluftsystem
einer Trockenkammer dargestellt, in der die Bahn 1 horizontal durch den Trockner
läuft und auf der Ober- und Unterseite mit einem Behandlungsmittel unterschiedlicher
rPemperatur beblasen wird. Die Luftunwälzung erfolgt durch einen Axialventilator
mit nachleitapparat.3. Wie schon beschrieben, ist es günstig, wen das Laufrad 2
und der Nachleitapparat 3 eine große Schautelanzahl besitzen. Auf der Saugseite
des Ventilators ist eine Trennwand 4 angeordnet, die im Bereich des ringförmigen
Ansaugquerschnittes 5 radial verläuft und bis an die Wandungen des Saugraumes reicht,
der oben und unten durch die Wärmeisolation 6 und seitlich durch Wärmeübertrager
gebildet wird. Den beiden Räumen 7 und 8 sind getrennt beheizbare Wärmeübertrager
9 und 10 zugeordnet. Die Darstellung erfolgt in allen Figuren so, daß der beispielswise
mit höherer Temperatur beheizte Wärmeübertrager mit dicken Linien und der niedriger
beheizte mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Die unterschiedlich aufgeheizten
Luftströme sind ebenfalls mit dicken Pfeilen (höhere Temperatur) und gestrichelten
Pfeilen (niedrigere Temperatur) dargestellt.
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Auf der Druckseite sind die unterschiedlich aufgeheizten Teilströme
11 und 12 durch eine Trennwand 13 voneinander getrennt.
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Dem Teilstrom 11 ist ein Düsensystem 14 ftlr die Oberseite und dem
Teilstrom 12 ein Ddsensystem 15 iUr die Unterseite der Bahn 1 zugeordnet.
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eine trennwand 16 vorhanden. Diese Wand kann mit bekannten Mitteln,
wie Teleskopbleche, aufgerollte Blechfolien u. a. der Breite der Bahn 1 entsprechend
einstellbar sein.
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Die saugseitige Trennwand 4 ist gemäß Fig. 3 um den winkel i gegen
die Drehrichtung des Ventilators zu versetzen, wenn die Luft beim Durchgang durch
den Ventilator um den Winkel cO in Drehrichtung abgelenkt wird. Dadurch liegt die
druckseitige Trennlinie zwischen den beiden Teilströmen wieder genau in der Bahnebene.
Ferner ist es günstig, wie in Fig. 4 dargestellt, wenn die Trennwand 4 außerhalb
des ringförmigen Ansaugquerschnittes 5 bis an die Wärmeisolation 6 gerührt wird
und dem einen Ansaugraum 7 ein Wärmeübertrager 17 und dem anderen Ansaugraum 8 ein
ärmeübertrager 18 zugeordnet wird. Dadurch können hier dieses Beheizungssystem die
gleichen Wärmeübertrager verwendet werden, wie sie bei herkömmlichen Maschinen mit
nur einer Temperatur in der Trockenkammer üblich sind.
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in Fig. 5 ist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei
dem druckseitig den beiden Teilströmen 11 und 12 je ein Düsensystem 19 und 20 für
beide Seiten Je einer zu behandelnden Bahn 21 und 22 zugeordnet ist. Zur trennung
der zu den warmeübertragern zurückströmenden Luft ist eine durchgehende Trennwand
23 vorgesehen. Damit ist es möglich, in den beiden über einanderliegenden Etagen
des Systems die Bahn mit unterschiedlichen Temperaturen zu behandeln. Beim Aufbau
eines Etagentrockners durch Ubereinandersetzen mehrerer Umluftsysteme mit zwei Bahnebenen
waren bisher unterschiedliche Behandlungstempe raturen nur nach jedem zweiten Durchlauf
möglich. Diese Einschränkung ist durch die Erfindung beseitigt.
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Die Aneinanderreihung mehrerer Beheizungssysteme zu einem Trockner
ist nach mehreren Gesichtspunkten möglich. Um Platz zu sparen und kurze Strömungswege
für die Umluft zu erhalten,
werden die Beheizungssysteme so angeordnet,
daß die Axial ventilatoren wechselweise linke und rechte Bahn liegen.
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Für die Zusatzbeheizung des Trockners mit Gas- oder Olbrennern ist
es günstig, wie in Fig, 6 dargestellt, wenn an den freien Raum 24 zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Systemen einer Seite zwei Wärmeübertrager mit gleichem Temperaturnivenau
angrenzen. Dadurch braucht jedem Beheizungssystem nur ein Brenner zugeordnet; werden.
Analog der Darstellung der Wärmeübertrager wurde der dem ärmeren Umluftstrom zugeordnete
Brenner 25 durch dicke Linien und der dem niedriger aufgeheizten Umluftstrom zugeordnete
Brenner 26 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Damit der kältere und der wärmere
Luftstrom voneinander getrennt wird, sind über die gesamte Höhe des Trockners reichende
Trennwände 27 erforderlich. Die auf der Saugseite des Axialventilators angeordnete
Trennwand 4 verläuft dann wie in Fig. 7 dargestellt. Es ist zu beachten, daß die
aufeinanderfolgenden Axiallüfter jeder Seite abwechselnd für Links- bzw.Xechtslauf
ausgelegt sein müssen, damit die Trennlinie zwischen den beiden Teilluftströmen
nach dem Ventilator in jedem Falle genau in der gleichen Richtung verläuft wie die
Bahnebene. Wechselnde Drehrichtung ist vermeidbar, wenn, wie in Fig. 8 dargestellt,
der eingangs zittierte WinkelaC gleich Null ist und damit die Trennwand 4 im Bereich
des ringförmigen Ansaugquerschnittes 5 in der gleichen Richtung wie die Bahnebene
verläuft.
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Soll die Temperatur eines oder beider Teilluftströme geregelt werden,
so ist es günstig, den Regelkreisen in sich geschlossene Umluftkreise zuzuordnen.
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel dafür angegeben, bei dem jeweils zwei Beheizungssysteme
zu einem Regelkreis vereinigt sind. Dargestellt ist der beispielsweise oberhalb
der Stoffbahn oder in der oberen Bahnebene kreisende wärmere Teilluftstrom. An der
zwischen den Regelkreisen verlaufenden Trennlinie 28 kann auch eine Trennwand
einzogen
werden. Wie in Fig. 10 dargestellt, können die Trennwände 4 in den einzelnen Beheizungssystemen
gleich gestaltet werden, auch unterschiedliche Drehrichtungen der Ventilatoren sind
nicht erforderlich. Zur Zuordnung der von der Bahn zurückströmenden Umluft zu den
Wärmeübertragern ist im freien Raum 24 eine schräge Trennwand 29 angeordnet. Von
der oberen Hälfte des freien Raumes ist nur die Durchströmöffnung 30 für den hier
oeispielsweise dargestellten heißeren Teilluftstrom frei, die Fläche 31 ist abgedeckt,
da sie dem Raum für den kälteren Teilluftstrom zugeordnet ist. Auch bei einer Zusatzbeheizung
mittels Gas- oder oelbrenner gemäß Fig. 11 können die getrennten Regelkreise beibehalten
werden, wenn jedem Teil des durch die Trennwand 29 geteilten Freien Raumes 24 ein
Brenner 32 und 33 zugeordnet wird. Die Trennwand 29 ist dabei nur geringfügig zu
versetzen.
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In Fig. 12 ist die Anordnung mehrerer Beheizungssysteme dargestellt,
bei denen die Trennwand 13 nach dem Ventilator senkrecht zur Bahnrichtung steht.
Damit lassen sich unterschiedliche Temperaturzonen in Bahndurchlaufrichtung hintereinander
realisieren. Die Anordnung hat den Vorteil, daß, wie bei der Anordnung nach Fig.
9, den Regelkreisen in sich geschlossene Umluftkreise zugeordnet werden können.
Darüber hinaus besteht hier der Vorteil, daß die Regelkreise sowohl aus einem, als.
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auch aus zwei oder mehreren Beheizungssystemen gebildet werden können.
In jedem Falle sind in sich geschlossene Umluftkreise vorhanden. Die Besonderheit
besteht hierbei lediglich darin, daß die Trennlinie zwischen zwei Regelkreisen jeweils
durch die Mitte eines Beheizungssystems hindurchgehen. Die an diesen Stellen in
Fig. 12 eingezeichneten Trennwänden 34 brauchen nicht überall vorgesehen zu werden,
sollten jedoch mindestens an den Stellen angeordnet sein, wo zwei Regelkreise
mit
unterschiedlichen Solltemperaturen aneinandergrenzen.
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Die Trennung der beiden unterschiedlich aufgeheizten Umluftströme
ist insbesondere in der Nähe der zu behandelnden Bahn nicht vollständig möglich.
Durch die Trennwände hindurch erfolgt ein teilweises Aufheizen des kälteren Umluftstromes
durch den wärmeren. Bei großen Temperaturunterschieden zwischen beiden Umluftströmen
kann deshalb ein Abkühlen des Umluftstromes mit der niedrigeren Temperatur erforderlich
sein.
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Deshalb können ein oder mehrere Wärmeübertrager auch als Kühler ausgelegt
sein.
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Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft ein Beheizungssystem für Flachbahntrockner,
in deren Trockenkammer das Trockengut wie Textilbahnen usw. mit zwei verschiedenen
Behandlungstemperaturen aus Düsen beblasen wird.
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Ziel der Erfindung war es, ein bekanntes, für nur eine Behandlungstemperatur
vorgesehenes Trocknersystem so weiterzuentwickeln, daß es ohne großen Mehraufwand
für unterschiedliche Behandlungstemperaturen einsetzbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beachtung des Baukastenprinzips
ein Trocknersystem für unterschiedliche Behandlungstemperaturen von geringem Raumbedarf
und niedrigem Bauaufwand zu schaffen.
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Das wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß für die Luftumwälzung
ein Axialventilator verwendet wird, dessen Ansaugraum durch eine im Bereich seines
ringförmigen Ansaugquerschnittes vorzugsweise radial verlaufende Trennwand in zwei
mit unterschiedlicher Temperatur beheizte Räume geteilt ist, und daß die beiden
unterschiedlich aufgeheizten Teilströme der Umluft im Druckraum des Axialventilators
ebenfalls durch eine Trennwand voneinander getrennt sind und jedem Teilstrom mindestens
ein Düsensystem zugeordnet ist. Durch Anordnung der Axialventilatoren wechselweise
links und rechts der Bahn erfolgt die Aneinanderreihung mehrerer Beheizungssysteme
zu einem Trockner.
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Die Fig. 3 bis 5 veranschaulichen die Erfindung am deutlichsten.
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Bericht über das Ergebnis der vorläufigen Prüfung der Neuheit und
der technisch-ökonomischen Effektivität Die Recherche wurde in folgenden Klassifikationseinheiten
durchgeführt, wobei alle in diesen Klassifikationseinheiten im ITM vorhandenen Schriften
erfaßt werden: 8 b, 1/01, 1/03, 4/01, 9/20; 47 k, 3/00; 82 a, 18; B 65 h, 23/00
- 23/34i D 06 c, 1/00 1/08, 3/00, 3/02, 7/00; F 26 b, 13/00 - 13/12, 13/20, 13/30,
17/00 - 17/08, 15/16, 19/00 Der Erfindung naheliegend sind folgende Klassifikationseinheiten:
D 06 c, 1/06; DT 1 635 183 - 2 404 604 DU-GM 7 030 490 + 7 143 342 DL 74 024 - 108
129 OE 298 391 CH 516 682 FR 2 005 944 - 2 102 005 GB 1 230 501 - 1 320 880 SU 307
139 - 370 306 US 3 686 903 - 3 804 587 D 06 c, 7/00; DT 1 635 299 - 2 358 677 DL
92 897 - 105 850 CS 150 140 OB 1 223 767 - 1 302 913 PL 62 712 + 66 456 SU 213 759
F
26 b, 13/20; DT 1 097 943 - 2 413 506 DT-GM 6 910 518 DL 94 149 CH 533 819 GB 1
266 269 - 1 341 859 SU 369 356 US 3 559 301 - 3 686 772 Eine der Erfindung naheliegende
bekannte technische Lösung wird in der DT-OS 2 201 731, Int. Cl. D 06 c, 7/00, beschrieben.
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Dort wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Warenbahnen mit unterschiedlichen
Temperaturen behandelt, welche aus einem Radialventilator mit zwei axial hintereinander
liegenden Strömungsräumen mit koaxial zueinander angeordneten Ansaugöffnungen besteht.
Diese Vorrichtung löst eine ähnliche Bufgabe wie die vorliegende Erfindung. Diese
kann vorzugsweise zur Behandlung von Textilbahnen, aber auch Papierbahnen, angewendet
werden.
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Der technisch-ökonomische Effekt besteht in einer einfachen, raum-
und materialsparenden Konstruktion und einer streng auf das Baukastenprinzip ausgerichteten
Bauweise.