DE2733335A1

DE2733335A1 - Vorrichtung zum behandeln einer eine stuetzwalze oder einen kuehlzylinder teilweise umschliessenden warenbahn

Info

Publication number: DE2733335A1
Application number: DE19772733335
Authority: DE
Inventors: Fritz Gageur; Gerhard Dipl Ing Troetscher
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 1977-07-23
Filing date: 1977-07-23
Publication date: 1979-02-01
Also published as: IT7868692A0; DE2733335B2; DE2733335C3; FR2397887A1; FR2397887B1; GB1576794A; US4192251A

Description

Reg. D 510

Vorrichtung zum Behandeln einer eine Stutzwalze oder einen KUhI-zylinder teilweise umschließenden Warenbahn

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Behandeln einer eine Stutzwalze oder einen Kuhlzylinder teilweise umschließenden Warenbahn, z.B. Folienbahn u. ä., bestehend aus in Abstünden voneinander angeordneten sich Über die Breite der Warenbahn erstreckenden Schlitzdüse bzw. Rakel zum Aufbringen eines Behandlungsmediums auf die Warenbahn.

Derartige Vorrichtungen werden z. B. bei Giesswalzen und Kuhlzylindern verwandt, wo sie dazu dienen, ein Behandlungsgut auf der Oberfläche einer Warenbahn gleichmäßig zu verteilen und, soweit sie im Tauchprozess verwandt werden, als Unterwasser-Rakel bezeichnet werden.

Ähnliche Vorrichtungen sind z. B. aus der DT-AS 19 32 905 (i) und 23 59 413 (2) bekannt. Beide beziehen sich auf Vorrichtungen zum Beschichten einer laufenden Warenbahn aus Papier, Karton, Kunststoff und dergleichen. Bei beiden wird die Beschichtungsmasse einer Kammer oder einer Über die Breite der Warenbahn sich erstreckenden Schlitzdüse zugeführt, die der um eine Walze herum geführten Warenbahn gegen-

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Über angeordnet und zu dieser hin offen sind. In (1) ist die Kammer an der Ein- und Auslaufseite der Warenbahn von einer starren, im Querschnitt zu ihr spitz zulaufenden Dichtklinge und Dosierklinge begrenzt. Beide Klingen bilden einen Spalt bzw. Kanal, der mit einem Zufuhrkanal und einem Speiserohr in Verbindung steht und an die Warenbahn anliegt. Der Spalt bzw. Kanal ist dabei unter einem spitzen Winkel gegen die Warenbahn gerichtet. In (2) wird der rohrförmige DUsenkörper von paarweise einander gegenüberliegenden KlemmstUcken umschlossen, die unabhängig voneinander um Drehpunkte verschiebbar sind. Der Austrittsspalt des DUsenkörpers wird von zur Warenbahn divergierenden Verlängerungen begrenzt. Die Breite des Austrittsspaltes ist dabei durch Verschiebung der KlemmstUcke variabel. Nachteilig ist bei diesen bekannten Vorrichtungen die fixe schräge oder senkrechte Einstellung der Schlitzdüse zur Warenbahn. Das heißt, damit ist es nicht möglich, ein mit einem konstanten Druck aus der Schlitzdüse austretendes dünnes Medium (z.B. Wasser oder Gas) in unterschiedlichen Bestrahlwinkeln und Abständen gegen die Warenbahn strömen zu lassen. Auch ist eine teilweise Mehrfachanordnung solcher Vorrichtungen um die Stutzwalze nur unter großem konstruktivem Aufbau möglich.

Insbesondere ist bei durch Wasser innengekUhlten Kuhlzylindern von Nachteil, daß eine darauf laufende Folie nur einseitig gekühlt wird. Gleichfalls haben sich in ein Flüssigkeitsbad (Vollbad) eintauchende Stutzwalzen oder Kuhlzylinder nicht bewährt, weil sich während des Eintauchens oder AbkUhlens der heißen Folie an ihrer Oberfläche

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Doapfblasen bilden. Das heißt, an der Oberfläche der Folie findet •in unkontrollierter Wärmeübergang statt, wodurch Oberflächenveränderungen ausgelöst werden. Auch haben sich die aus der Praxis bekannten Luftrakel zum Anpressen der Folie auf den Kuhlzylinder hinsichtlich des daeit erzielten Kuhleffektes nicht bewährt. Bei den dabei verwendeten SchlitzdUsen sind zum Erreichen einer gleichmäßigen Schlitzbreite auf der DUsenbreite StUtzstege notwendig, die sich aber während des Betriebes durch Schattenbildungen störend auswirken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, Mit der eine zu behandelnde auf einer Stutzwalze oder einem Kuhlzylinder liegende Warenbahn durch ein mit konstantem Druck aus einer schwenkbaren Schlitzdüse ausströmendes Behandlungsmedium, vorzugsweise Wasser und Luft, besprüht bzw. bestrahlt werden kann. Die Schlitzdüse bzw. das aus ihr ausströmende Medium sollte dabei innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches schwenkbar, höhenverstellbar und .zugleich der dazu erforderliche Aus- und Anströmdruck regelbar sein. Außerdem sollte der konstruktive Aufbau klein und so getroffen sein, daß die Vorrichtung in mehreren Exemplaren um die Stutzwalze anordenbar ist.

Erfindungsgemäß sind zur Lösung dieser Aufgabe die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und' die der ihm folgenden UnteransprUche vorgesehen.

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Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß durch das segmentartige Eintauchen der Stutzwalze oder des Kuhlzylinders in eine Flüssigkeit und durch die Anordnung der SchlitzdUsen bzw. Rakel unter den Flüssigkeitsspiegel nahe der auf der eingetauchten Segmentfläche der Stutzwalze oder des Kuhlzylinders aufliegenden Warenbahn mit verschieden einstellbaren DUsenstrahlwinkeln eine Dampfblasen- und Schattenbildung auf der Oberfläche der Warenbahn vermieden wird. Außerdem ist durch die exzentrische Ausbildung eines ersten äußeren Rohrmantels und die exzentrische Anordnung eines dünneren gleichwandigen zweiten Rohres innerhalb des ersten Rohres, sowie der um eine gemeinsame Achse verdreh- und verschiebbaren Anordnung, eine kontinuierliche und konstante Druckverteilung des Behandlungsmediums im Einströmbereich der Schlitzdüse und damit auch fUr deren Austritt an der Schlitzdüse gewährleistet. Die damit erzielte variable Druckkonstanz bewirkt, daß der aus der Schlitzdüse austretende und gegen die Warenbahn gerichtete Strahl des Behandlungsmediums in seiner Intensität konstant bleibt, unabhängig davon, wie groß die Strahllänge ist, die aus dem Schwenkbereich der Schlitzdüse resultiert. Ferner erfolgt durch die Anordnung von verstellbaren Leitblechen zwischen den SchlitzdUsen bzw. Rakel eine Injektorwirkung mit der die Flüssigkeitsströmung zwischen den Leitblechen und der Warenbahn einen kontrollierten und veränderbaren Wärme-Übergang zur Warenbahn ergibt. Dadurch wird die Dampfblasenbildung und ein unkontrollierter Wärmeübergang unterbunden.

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Das Behandlungsmedium, vorzugsweise Wasser oder Luft, strömt zunächst durch das zweite, innere dünnwandige Rohr durch eine Aussparung (z. B. Längsschlitz oder Bohrungen), die der im ersten äußeren Rohr angeordneten Schlitzdüse gegenüber liegt, in den von der äußeren Wand des inneren und der inneren Wand des ersten Rohres gebildeten sichelförmigen Raun. Dabei strömt das Behandlungsmedium zunächst in den breiteren Teil dieses Raumes, um, von der Aussparung symmetrisch nach beiden sich verjüngenden Raumhälften in den schmalen Eintrittsbereich der Schlitzdüse zu gelangen (siehe Pfeile). Der Eintrittsbereich kann in seiner Dimension durch radiales Verschieben in Richtung Schlitzdüse des inneren zweiten Rohres variiert werden. Dadurch ist die Zufuhr des Behandlungsmediums bezüglich Menge und Druck regelbar, wodurch je nach Schwenkwinkel des ersten äußeren Rohres und der darin angeordneten Schlitzdüse der aus ihr austretende Strahl einstellbar ist. Der Bereich des Schwenkwinkels des ersten Rohres mit der darin angeordneten Schlitzdüse liegt dabei gleichfalls zwischen diesem Winkelbereich, womit gewährleistet ist, daß der auf die Warenbahn gerichtete Strahl, unabhängig von seiner Länge, immer gleiche Intensität hat und mit gleicher Stärke auf die zu behandelnde Warenbahn trifft. Die im zweiten inneren Rohr angeordneten Ausnehmungen sind in ihren Abmessungen Über die Länge des Rohres unterschiedlich verteilt. Dadurch ist gewährleistet, daß das Behandlungsmedium entlang des Rohres gleichmäßig ausströmen kann. Um zu verhindern, daß sich die Schlitzdüse durch den auf deren Rohrwandungen ausgeübten Druck weitet, besitzt diese, bezogen auf ihren

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sichelförmigen Querschnitt, eine nahezu gleiche Biegefestigkeit. Hit einer derartigen Querschnittsform der Schlitzdüse bzw. DUsenkörper entfallen die bislang verwendeten aber störenden Stutzstege. Da der DUsenkörper einem gekrümmten Stab gleicher Festigkeit entspricht, gleicht der sichelförmige Querschnitt Unterschiede im Biegenonent aus. Dadurch bleibt die Spannung Über den ganzen Umfang konstant. Das heißt, daß dadurch auch Druck- und damit Strahlveränderungen an den SchlitzdUsen ausgeschlossen sind.

Ausfuhrungsbeispiele sind nachfolgend beschrieben und durch Skizzen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine segmentweise in eine Flüssigkeit eintauchende Stutzwalze mit aufliegender Warenbahn und darunter angeordneten SchlitzdUsen,

Fig. 2 die prinzipielle Anordnung einer gegen eine Warenbahn gerichteten schwenkbaren Schlitzdüse.

In Fig. 1 taucht eine Stutzwalze 1 mit auf ihrer Umfangsflache aufliegenden Warenbahn 2 segmentweise in eine in einem Behälter 3 befindliche Flüssigkeit 4 (z.B. Wasserbad). Entlang des in die Flüssigkeit eingetauchten Segmentes der Stutzwalze 1 sind unterhalb des Flüssigkeitsspiegel 5 und nahe der auf ihr anliegenden Warenbahn 2 voneinander in Abständen getrennt SchlitzdUsen bzw. Rakel 6 angeordnet, deren

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Schlitzdüsen 6' unter verschiedenen Schwenk- bzw. Anstellwinkeln flC Strahlen 7 eines Behandlungsmediums 8 (z.B. gekühltes Wasser), gegen die Warenbahn 2 fuhren. Zwischen den einzelnen hintereinander angeordneten SchlitzdUsen bzw. Rakel 6 sind gegebenenfalls Leitbleche 9 (von denen die Fig. eines zeigt) angeordnet. Mit deren Hilfe wird eine bessere Anströmung (siehe Pfeile) der Oberfläche der Warenbahn 2 mit dem Behandlungsmedium 8 erzielt und eine Bildung von Luft- und Dampfblasen beim Abkühlen einer z. B. heißen Folie vermieden (Injektorwirkung). Zum Entfernen (Abrakeln) des auf der Oberfläche der Warenbahn haftenden Behandlungsmediums 8 ist eine oder sind mehrere hintereinander geschaltete SchlitzdUsen bzw. Rakel 6" angeordnet, aus dessen SchlitzdUsen 6'" Strahlen 7' eines Behandlungsmediums 8* (z.B. Luft) gegen die Transportrichtung (siehe Pfeil) fuhrt.

In Fig. 2 ist oben eine Stutzwalze 1 (nur als Teilausschnitt gezeigt) umschließende in Pfeilrichtung bewegte Warenbahn 2 (z.B. Folienbahn oder ähnlich) dargestellt, die von unten mit einem Behandlungsmedium 8 (z.B. Wasser oder Luft) besprüht wird, das aus einer Schlitzdüse bzw. Rakel 6 bzw. 6* gegen die Warenbahn 2 strömt. Die Schlitzdüse 6' ist in einem Rohr 10 angeordnet, dessen Mantel bzw. Querschnitt 11 eine sichelförmige Ausgestaltung hat und wobei ihre Anordnung an der schwächsten Stelle des Mantels 11 getroffen ist. Im zum sichelförmigen Querschnitt des Mantels 11 exzentrisch liegenden Rohrinneren 10' bzw. ein dadurch gebildeter exzentrischer Kanal 10" ist ein zu diesem exzentrisch liegendes zweites gleichmanteliges dUnneres Rohr 12 angeordnet,

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das der Schlitzdüse bzw. Rakel 6* entgegengesetzt, in seinem Mantel 13 eine Ausnehmung 14 (z.B. Schlitze oder Bohrungen) aufweist. Beide Rohre 10 und 12 sind in einer gemeinsamen Achse 15 gelagert und um diese gemeinsam verdreh- bzw. schwenkbar. Der Schwenkwinkelbereich liegt dabei zwischen einem Winkel OC . Das heißt, daß die im Mantel 11 des Rohres 10 angeordnete Schlitzdüse bzw. Rakel 6' und die im Mantel 13 des inneren zweiten Rohres 12 angeordneten Ausnehmungen 14 um diesen Schwenkwinkel bewegbar sind. Dadurch strömt der aus der Schlitzdüse bzw. Rakel 6' austretende Strahl 17 des aus dem Inneren 18, 19 der Rohre 10 und 12 strömenden Behandlungsmediums 8 senkrecht oder unter einem Winkel OC gegen die Warenbahn 2. Durch die radiale exzentrische Verstellung des inneren zweiten Rohres 12 ist der freie Querschnitt bzw. Kanal 10" des Rohrinneren 10' veränderbar, wodurch im schmalen Eintrittsbereich der Schlitzdüse 6' die Menge und der Druck und damit der Austritt aus der Schlitzdüse 6' des Behandlungsmediums regelbar ist. Am Ausgang der Schlitzdüse 6 sind zur Vermeidung von Verwirbelungen des Strahles 17 zu deren beiden Seiten Kerbnuten 20, 21 in den Mantel 11 des ersten Rohres 10 eingelassen. Die beiden Rohre 10 und 12 unterliegen einem relativ hohen Druck (bis max. 8 atu) und sind Korrosionen ausgesetzt. Sie mUssen daher aus einem entsprechend geeigneten Material (z.B. einer korrosionsbeständigen Legierung aus AlZnMgCu 0,5 F 48) hergestellt sein.

18. Juli 1977

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Claims

LINOAUER DORNIER GMBH
Lindau / Bodensee

Reg. D 510

Patentansprüche ;

.^Vorrichtung zum Behandeln einer eine Stutzwalze oder einen Kuhlzylinder teilweise umschließenden Warenbahn, z. B. Folienbahn u. ä., bestehend aus in Abständen voneinander angeordneten sich Über die Breite der Warenbahn erstreckenden SchlitzdUsen bzw. Rakel zum Aufbringen eines Behandlungsmediums auf die Warenbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzwalze oder der Kuhlzylinder (i) segmentweise in eine Flüssigkeit (4) eintaucht und die SchlitzdUsen bzw. Rakel (6, 6', 6", 6"') unterhalb und oberhalb des FlUssigkeitsspiegels (5) liegen, wobei die SchlitzdUsen bzw. Rakel (6, 6', 6", 6'") nahe der auf der Segmentfläche der Stutzwalze oder des Kühlzylinders (1) vorbeilaufenden Warenbahn (2) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüse bzw. Rakel (6¹) in einem ersten Rohr (10) mit exzentrisch ausgebildetem Mantelquerschnitt (11) angeordnet ist, derart, daß die Schlitzdüse (6') an der schwächsten Stelle des Rohrmantels (11) des ersten Rohres (10) liegt und daß an seinem exzentrischen Rohrinnern (10*) ein dazu koaxial exzentrisches gleichmanteliges zweites

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'NSPECTED

dünneres Rohr (12) einem zwischen der Außenfläche des Rohrmantels (13) und der Innenfläche des Rohrmantels (11) des ersten Rohres (10) einen exzentrischen Kanal (10") bildend angeordnet ist und daß beide Rohre (10, 12) gemeinsam um eine gemeinsame Achse (15) um einen Winkel (OC ) verdrehbar und das zweite Rohr (12) zur Schlitzdüse bzw. Rakel (6) radial verschiebbar sind, wobei durch diese Verschiebung der beiden Rohrmäntel (11, 13) zueinander die Breite des Kanals (10") am Eintritt der Schlitzdüse (6*) verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrmantel (13) des inneren zweiten Rohres (12) der Schlitzdüse bzw. Rakel (6*) des ersten Rohres (1O) entgegengesetzt eine Ausnehmung (16) (z.B. Schlitze oder Bohrungen) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (16) in ihren Abmessungen verschieden ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (11) des Rohres (10) etwa gleiche Biegefestigkeit besitzt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den SchlitzdUsen bzw. Rakel (6) in Richtung des ausströmenden Behandlungsmediums (8) verstellbare Leitbleche (9) angeordnet sind.

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