DE3501684C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Inertisieren der Oberfläche einer durch eine Behandlungsstation geförderten Materialbahn, bei dem die Materialbahn über einen Ein­ trittsschlitz in ein geschlossenes Gehäuse geleitet wird, in dem vor und gegebenenfalls hinter der Behandlungssta­ tion über die Breite der Materialbahn Inertgas gegen einen begrenzten Bereich der Oberfläche unter Ausbildung einer entgegengesetzt zur Materialvorschubrichtung gerichteten Strömungskomponente geblasen wird und in dem Gehäuse be­ findliches Gemisch aus Luft und Inertgas abgezogen wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren ist nach der DE-OS 30 38 791 bekannt. Vor dem Eintritt einer Bahn in eine Trocknungskammer, in die mit Lösungsmittel benetzte Gegenstände transportiert werden, durchläuft sie eine Vorkammer, die auf beiden Seiten der Bahn Schlitzdüsen enthält. Mit Hilfe der Schlitzdüsen wird Inertgas, z. B. Stickstoff, gegen die Oberfläche der Bahn in einem Winkel geblasen, so daß in der Kammer eine Kreisströmung ent­ steht. Auf der den Düsen abgewandten Seite wird Medium aus der Kammer abgesaugt. Das bekannte Verfahren soll verhin­ dern, daß Luft in den Trocknungsraum tritt, in den eben­ falls Inertgas eingegeben wird. Hierbei wird die einge­ saugte Außenluft senkrecht zur Bewegungsrichtung der Mate­ rialbahn abgelenkt und abgesaugt. Bei diesem bekannten Verfahren tritt bei größerer Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahn ein Pumpeneffekt durch die an der Material­ bahn anliegenden Grenzgasschicht ein, so daß Außenluft in den Behandlungsraum der Materialbahn eintritt. Hierdurch erhöht sich in diesem Bereich die Sauerstoffkonzentration mit der Folge, daß der Inertgasbedarf überproportional stark ansteigt und somit die Anwendung dieses bekannten Verfahrens unwirtschaftlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs genannte Verfahren und die zu dessen Durchführung bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß durch die Behandlungs­ station Materialbahnen mit größerer Breite und höherer Vorschubgeschwindigkeit geführt werden können, wobei durch eine Verminderung der in der Behandlungsstation vorliegen­ den Sauerstoffkonzentration der spezifische Stickstoffver­ brauch niedrig gehalten wird.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch den kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch den kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 14.

Hierdurch werden die Schwierigkeiten einer Inertisierung bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten vermieden, die nor­ malerweise dadurch entstehen, daß die sich mit hoher Ge­ schwindigkeit bewegende Materialbahn einen Pumpeneffekt zur Folge hat, durch den nicht unerhebliche Luftmengen in die Behandlungszone eingetragen werden. Um diesem Effekt wirksam zu entge­ genzutreten, werden neben der bereits genannten Lösung nach den weiteren Merkmalen der Erfindung mehrere Maßnahmen ergriffen. Durch die mechanisch berührungslose Ablenkung der Grenzgasschicht wird verhindert, daß durch die Fortbewegung der Material­ bahn zusätzlich Luft und damit Sauerstoff mitgeris­ sen werden. In einer zweiten Stufe kann entgegen der Arbeitsrichtung eine Strömung entlang der Material­ bahn erzeugt werden, die zu einer weiteren Reduzie­ rung der Sauerstoffkonzentration führt. Diese Strö­ mung wird nach einer gewissen Strecke abgesaugt und erneut wieder zugeführt, jedoch zusammen mit aus einer Inertgasquelle stammendem frischem Gas. Auf diese Weise wird die Sauerstoffkonzentration bereits erheblich herabgesetzt. Die endgültige Inertisierung erfolgt durch ein Druckpolster, das vorzugsweise unmittelbar vor dem Behandlungsbereich über die Breite der Materialbahn mit gleichmäßigem Druckpro­ fil aufgebaut wird. Da der Druck des Druckpolsters größer ist als der des in Arbeitsrichtung davor aufgetragenen Gasstrahls, wird weitgehend verhindert, daß Anteile der Atmosphäre in der davor angeordneten Inertisierungsstufe in die letzte Inertisierungs­ stufe gelangen und gar in den Behandlungsbereich.

Um zu verhindern, daß aus dem Austrittsbereich der Materialbahn aus der Behandlungszone Sauerstoffein­ brüche in die Behandlungszone erfolgen, wird vor­ zugsweise auch an dieser Stelle eine Inertisation durchgeführt. Diese kann sämtliche drei erwähnten Stufen enthalten, oder nur eine oder zwei von die­ sen.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich die Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahn auf Werte bis zu 1000 m/min anheben und zwar auch bei größeren als bisher einsetzbaren Bahnbreiten. Der Verbrauch an Inertgas wird dadurch minimiert, daß das Inertgas zusammen mit dem übrigen gasförmigen Medium in der zweiten Inertisierungsstufe im Kreis­ lauf gefördert wird. Es wird nur der Stickstoff verbraucht, der über vorhandene Undichtigkeiten und die Ein- und Austrittsspalten für die Materialbahn entweicht.

Der Druck des Inertgaspolsters ist höher als der Druck im weiteren Gasstrom. Eine solche Druckerhö­ hung kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch dadurch erreicht werden, daß die Temperatur des Inertgaspolsters höher ist als die Temperatur des weiteren Gasstromes. Das Inertgas wird daher vor dem Einleiten in die Düsenanordnung durch geeignete Vorrichtungen erhitzt. Im übrigen können auch der Druck und die Temperatur des weiteren Gasstromes geregelt werden. Ebenfalls kann der Saugdruck gere­ gelt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens ist nach der Erfin­ dung eine Vorrichtung vorgesehen, die durch eine gehäuseeingangsseitig angeordnete Einrichtung zur Ablenkung der an der Materialbahn anliegenden Grenz­ gasschicht und eine Einrichtung zum Aufbau eines Gasvorpolsters in Bewegungsrichtung der Materialbahn vor der Inertisierungsstufe und ggf. auch in Bewe­ gungsrichtung der Materialbahn nach der Inertisie­ rungsstufe gekennzeichnet ist.

Die durch die Einrichtung zur Ablenkung der Grenz­ gasschicht entgegengesetzt der Materialbahn sich bewegende Abscherfläche verhindert, daß in nennens­ wertem Umfang Luft und somit auch Sauerstoff mit der Materialbahn mitgerissen werden. Die Geschwindigkeit der Abscherfläche wird nach einer weiteren Ausge­ staltung der Erfindung vorzugsweise in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit geregelt, und zwar dergestalt, daß die Geschwindigkeit der Abscher­ fläche mit der Bahngeschwindigkeit der Abscherfläche mit der Bahngeschwindigkeit zunimmt. Ferner ist eine erste Düsenanordnung vorgesehen, die auf der Ober­ fläche der Materialbahn ein Druckpolster von gleich­ mäßigem Druckprofil über die Breite der Materialbahn aufbaut. Eine zweite Düsenanordnung ist in Arbeits­ richtung vor der ersten Düsenanordnung, jedoch nach der Absaugöffnung angeordnet und mit der Austritts­ richtung schräg entgegen der Arbeitsrichtung ausge­ richtet. Die zweite Düsenanordnung ist über eine Leitung und einen Ventilator mit der Absaugöffnung verbunden ist. Die Inertgasquelle ist über ein Regelventil an die Saugleitung des Ventilators angeschlossen. Der Ventilator sorgt für einen Umlauf des gegen die Materialbahn gerichteten Gasstromes, der von der Absaugöffnung wieder über die zweite Düsenanordnung eingetragen wird, und zwar unter Zumischung von frischem Inertgas. Diese Zumischung kann über ein Regelventil eingestellt werden und bestimmt den Austrittsdruck in der zweiten Düsenan­ ordnung sowie die Sauerstoffkonzentration in diesem Bereich. Um zu verhindern, daß über den Spalt zwischen Scherfläche und Bahnoberfläche in nennens­ wertem Umfang Inertgas entweicht, sieht eine Ausge­ staltung der Erfindung vor, daß zwischen der Ab­ scherfläche und der Absaugöffnung eine Vorkammer gebildet ist, die mit dem absaugend arbeitenden Ventilator verbunden ist. Die Vorkammer bildet einen engen Durchtrittsspalt für die Materialbahn hinter der Scherfläche. Mit Hilfe des weiteren Ventilators kann daher ein gezielter Druck hinter der Scher­ fläche eingestellt werden. Außerdem kann die auf der entgegengesetzten Laufseite der Scherfläche ein­ getragene Luft abgesaugt werden.

Das Druckpolster in der Inertisierungsstufe soll ein möglichst gleichmäßiges Druckprofil aufweisen. Die erste Düsenanordnung kann hierzu eine Vielzahl von gleichmäßig über die Bahnbreite verteilten einzel­ nen, einen Strahlkegel erzeugenden Düsen aufweisen, die mit der Inertgasquelle verbunden sind. Durch gezielte Einstellung der Inertgaszufuhr zu den einzelnen Düsen ggf. durch Höhenverstellung der einzelnen Düsen läßt sich nicht nur ein Druckprofil mit gleichen Druckwerten erzeugen, sondern darüber hinaus mit veränderlichen Druckwerten.

Die zweite Düsenanordnung kann einen Injektor bil­ den. Mit Hilfe eines derartigen Injektors wird das Gas aus dem Druckpolster entgegen der Bahnrichtung abgesaugt. Dadurch wird eine wirksame Grenzschicht­ inertisation erhalten. Durch Veränderung des An­ stellwinkels der Düsen der zweiten Düsenanordnung kann der Injektoreffekt verstärkt oder verringert werden.

Maßgebend für die Einstellung der veränderlichen Größen wie Inertgasmenge, Inertgasdruck und -tempe­ ratur der einzelnen Stufen, Geschwindigkeit der Abscherfläche usw., ist die gemessene Sauerstoffkon­ zentration unmittelbar vor und hinter der Behand­ lungszone. Es wird daher zweckmäßigerweise eine automatische Regelvorrichtung vorgesehen, die bei Abweichungen vom Sollwert der Sauerstoffkonzentra­ tion eine Änderung der genannten Parameter bewirkt.

Durch geeignete apparative Vorkehrungen können auch beide Seiten einer Materialbahn inertisiert werden, sofern dies erforderlich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung in einem Blockschaltbild,

Fig. 2 eine Ausgestaltung einer Vorrichtung in einer schematischen Seitenan­ sicht,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 4 ein Fließschema einer Anlage zum Elektronen­ strahlhärten mit der Vor­ richtung.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die Vorrichtung 1 zum Inertisieren der Oberfläche einer durch eine Behandlungsstation 63 zu fördernden Materialbahn 12 aus einem gasdichten Gehäuse 13, an dem ein Ein­ trittsschlitz 64 und ein Austrittsschlitz 65 ausge­ bildet ist. Durch den Eintrittsschlitz 64 und den Austrittsschlitz 65 wird die Materialbahn 12 ge­ führt. Im Bereich des Eintrittschlitzes 64 befindet sich eine Einrichtung 2, mittels derer die mit der Materialbahn 12 in das Gehäuse 13 eingetragene und an der Materialbahn 12 anliegende Grenzgasschicht abgelenkt wird. Vor der Behandlungsstation 63 be­ findet sich eine Inertisierungsstufe 6, über die die Materialbahn 12 mit Inertgas beaufschlagt wird. Bezogen auf die Bewegungsrichtung der Materialbahn 12 befindet sich vor der Inertisierungsstufe 6 eine Einrichtung 4, zum Aufbau eines Gasvorpolsters, auf der Materialbahn 12. Über die Einrichtung 4 wird die Oberfläche der Materialbahn 12 mit einem Gemisch aus Luft und Inertgas beaufschlagt, was dann entgegen­ gesetzt der Bewegungsrichtung der Materialbahn 12 über eine Absaugöffnung 22 wieder aus den gasdichten Gehäuse 13 abgeleitet wird. Die Hintereinanderschal­ tung der Einrichtungen 2, 4 unterstützt hierbei in ihrer Wirkung die Funktion der Inertisierungsstufe 6, so daß im Bereich der Behandlungsstation 63 die gewünschte minimale Sauerstoffkonzentration im Bereich der Materialbahn 12 sichergestellt ist.

In Fig. 2 sind Bauelemente der Vorrichtung 1 im Detail dargestellt. Gehäuseeingangsseitig befindet sich die bereits erwähnte Einrichtung 2 zu Ablenkung der Grenzgasschicht. Die Einrichtung 2 besteht aus einem Endlosband 15, das über zwei Walzen 67 geführt ist. Die Breite des Endlosbandes 15 entspricht der Breite der Materialbahn 12. Das Untertrum des Endlosbandes 15 wird entgegen der Bewegungsrichtung der Materialbahn 12 geführt. Oberhalb des Obertrums des Endlosbandes 15 befindet sich eine Art Vorkammer 16, die zum Endlosband 15 offen und mit einer Ab­ saugleitung 32 verbunden ist. Vor der Bearbeitungs­ station 63 ist die Inertisierungsstufe 6 angeordnet, die aus einer Düsenanordnung 19 mit einer Anzahl Düsen 60 besteht. Die Düsenanordnung 20, 21 vor der Inertisierungstufe 6 besteht aus Schlitzdüsen 68, 69, die über Stutzen 25 a mit einer Druckleitung 23 a verbunden sind. Die Schlitzdüsen 68, 69 sind so ausgebildet, daß der aus diese austretende Gasstrahl oberhalb der Materialbahn 12 zur Gehäuseeintritts­ seite gerichtet ist. Vor der Schlitzdüse 68 ist eine Kammer 72 ausgebildet, deren unteres Leitblech 73 zur Ausbildung eines Gasvorpolsters dient. An dem vorderen Endabschnitt des Leitblechs 73 ist ein Lochblech 70 angeordnet, das mit einem weiteren Leitblech 71 verbunden ist, welches die Kammer 72 zu einer Absaugöffnung 22 hin begrenzt. Durch das Lochblech 70 wird Gasgemisch aus dem Gasvorpolster abgezogen und durch die Absaugöffnung 22 über den Stutzen 25 in die Absaugleitung 23 geführt. Gehäuse­ austrittsseitig ist eine weitere Düsenanordnung 29 vorgesehen, die aus einer Schlitzdüse 69 besteht, welche über eine Druckleitung 23 b mit Inertgas oder einem Inertgasgemisch beaufschlagt wird. Die Aus­ strömrichtung der Schlitzdüse 69 ist etwa parallel zur Materialbahn 12 zum nicht näher dargestellten Austrittsschlitz 65 des Gehäuses 13 gerichtet. In Bewegungsrichtung der Materialbahn 12 hinter der Düsenanordnung 29 befindet sich eine eine Absaug­ haube aufweisende Vorkammer 30, die mit einer Ab­ saugleitung 31 verbunden ist. Zwischen der Düsenan­ ordnung 29 und der Düsenanordnung 21 sind Sensoren 57 a, 58 a angeordnet, mittels derer eine Sauerstoff­ analyse im Bereich der Inertisierungsstation 6 sowie der Behandlungsstation 63 vorgenommen werden kann.

Bei geringerer Vorschubgeschwindigkeit des Material­ bandes 12 kann die Vorrichtung 1 zum Inertisieren der Oberfläche einer Materialbahn auch wie in Fig. 3 ausgebildet sein. Hier ist zur Ablenkung der Grenz­ gasschicht gehäuseeingangsseitig eine als Labyrinthanordnung ausgebildete Einrichtung 3 vorge­ sehen. Diese besteht aus quer zur Vorschubrichtung der Materialbahn 12 angeordneten Stegen 8, die sich bis dicht über die Oberfläche der Matrialbahn 12 erstrecken. Zwischen der Einrichtung 3 und der Düsenanordnung 20 die ebenfalls aus Schlitzdüsen 68 besteht ist eine Absaugkammer 74 vorgesehen, deren unterer Rand 75 zur Ausbildung eines Gasvorpolsters dient und an ihrem der Düsenanordnung 20 abgewandten Endabschnitt als Lochblech 76 ausgebildet ist. Durch die Durchbrechungen des Lochblechs 76 kann Gasge­ misch aus den Gasvorpolstern mittels des Ventilators 24 über die Absaugöffnung 22 und die Absaugleitung 23 abgezogen werden. Dieses Gasgemisch wird den Schlitzdüsen 68, 69 der Düsenanordnungen 20, 21 über Druckleitungen 23 a wieder zugeführt. Die Strömungs­ verhältnisse in der Absaugleitung 23 und den Druck­ leitungen 23 a sind mittels Drosseln 26, 27 einstell­ bar. Der Ventilator 24 ist druckseitig ebenfalls mit der Druckleitung 23 b der Schlitzdüsen 69 der Düsen­ anordnung 29 verbunden. In der Druckleitung 23 b befindet sich ebenfalls eine einstellbare Drossel 32 a. Das aus der Düsenanordnung 29 austretende Gasge­ misch kann zumindest teilweise über den Austritts­ schlitz 65 in den der Vorrichtung 1 nachgeordneten Trockner 77 strömen. Die hierdurch entstehenden Gasverluste werden durch das über die Inertisie­ rungsstufe 6 zugeführte Inertgas bzw. Inertgasge­ misch kompensiert. Die in Fig. 3 dargestellte Vor­ richtung 1 ist so ausgebildet, daß die Inertisierung und Behandlung der Materialbahn 12 beidseitig zu dieser erfolgen kann.

Fig. 4 zeigt eine Anlage 66 mit der Vorrichtung zum Inerti­ sieren der Oberfläche einer Materialbahn 12. In einem Gehäuse 10 der Behandlungsstation 63 ist in diesem Fall ein sogenannter Sensor 11 angeordnet, der zur Röntgenstrahlvernetzung einer Beschichtung dient, die auf eine Materialbahn 12 aufgebracht ist. Die Beschichtung erfolgt in einem nicht näher dar­ gestellten Auftragwerk. Das Gehäuse 10 ist in ein längliches gasdichtes Gehäuse 13 eingesetzt. Das Gehäuse 13 besteht aus mehreren Abschnitten vor und hinter der Behandlungsstation 63. In einem ersten Gehäuseabschnitt 14 ist das über zwei Walzen 67 geführte Endlosband15 gelagert, das wie zu Fig. 2 beschrieben bewegt wird. Die Breite des Endlosbandes 15 ist mindestens gleich der Breite der Materialbahn 12. In Arbeitsrichtung hinter dem Endlosband 15 ist eine Vorkammer 16 gebildet, die nur einen kleinen Spalt 17 für den Durchtritt der Materialbahn 12 in den nächsten Gehäuseabschnitt 18 freiläßt. Im Ge­ häuseabschnitt 18 ist nahe dem Eintrittsspalt in das Gehäuse 10 eine erste Düsenanordnung 19 angeordnet, sie besteht aus einer Anzahl regelmäßig über die Bahnbreite verteilter Düsen 60 mit einem relativ breiten Strahlkegel. Die Düsen 60 sind in der Höhe verstellbar.

Vor der Düsenanordnung 19 ist eine weitere aus hintereinander angeordneten Schlitzdüsen 68, 69 bestehende Düsenanordnung 20, 21 ausgebildet, die eine Strahlrichtung schräg entgegen der Laufrichtung der Materialbahn 12 aufweist. Statt der Schlitz­ düsen 68, 69 können auch einzelne in Querrichtung angeordnete Düsen vorgesehen sein. Ihr Anstellwinkel ist im übrigen veränderlich. Die Anordnung der Schlitzdüsen 68, 69 ist derart, daß nur unterhalb von diesen ein Gasdurchtritt von der Düsenanordnung 19 in den vor den Schlitzdüsen 68, 69 liegenden Raum möglich ist. Dieser Raum ist über einen Stutzen 22 a mit einer Absaugöffnung 22 mit einer Absaugleitung 23 verbunden. Die Absaugleitung 23 führt zu einem Ventilator 24 und über einen Stutzen 25 zu der Düsenanordnung 20, 21. Sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite der Absaugleitung 23 ist eine verstellbare Drossel 26 bzw. 27 angeordnet. Der in Arbeitsrichtung hintere Gehäuseabschnitt 28 enthält eine weitere Düsenanordnung 29 aus mehreren einzel­ nen über die Bahnbreite verteilten Düsen 60 mit einer Strahlrichtung z. B. schräg zur Vorschubrich­ tung. Hinter der Düsenanordnung 29 ist eine Vorkam­ mer 30 gebildet, die nur einen kleinen Spalt für den Austritt der Materialbahn 12 aus dem Raum mit der Düsenanordnung 29 freiläßt. Aus der Vorkammer 30 tritt die Materialbahn 12 wieder ins Freie.

Die Vorkammer 30 ist über eine Absaugleitung 31 mit einer verstellbaren Drossel 32 a mit einer Absauglei­ tung 32 verbunden, die zur Saugseite eines Venti­ lators 33 führt, mittels dem Gasgemisch ins Freie gefördert wird. In dem Leitungsabschnitt der Leitung 32, der mit der Vorkammer 16 verbunden ist, ist eine verstellbare Drossel 34 vorgesehen.

Als Inertgasquelle 35 dient ein Behälter 35 a mit Flüssigstickstoff, der über einen Verdampfer 36 und eine Überwachungsanordnung 37 mit einem Erhitzer 38 verbunden ist. Der Erhitzer 38 ist mit einer Aus­ gangsleitung 39 verbunden, die zu drei parallelen Leitungen 40, 41, 42 führt. In diesen Leitungen 40 bis 42 sind Durchflußmesser 43 angeordnet. Die Leitung 40 führt über ein Schaltventil 44 und ein Regelventil 45 zur Saugseite der Absaugleitung 23. Die Leitungen 41, 42 mit jeweils einem Schaltventil 44 und einem Druckregelventil 61 sind mit der Düsen­ anordnung 19 verbunden. Jede der Düsen 60, die im Übrigen auch in der Höhe verstellbar sind, sind mit einer eigenen Leitung mit Regelventil versehen.

Von der Ausgangsleitung 39 zweigt eine Leitung 47 ab, die sowohl mit allen drei Leitungen 40, 41, 42 verbunden ist als auch mit einer Parallelschaltung von zwei Leitungen 48, 49 mit jeweils einem Durch­ flußmesser 43, einem Schaltventil und einem Regel­ ventil. Die beiden Leitungen 48, 49 sind über eine Leitung 50, in der eine verstellbare Drossel 51 angeordnet ist, mit der Druckseite der Absaugleitung 23 verbunden. Vor dem Erhitzer 38 führt eine Leitung 52 den Erhitzer 38 überbrückend zur Leitung 47. In der Leitung 52 ist ebenfalls ein Schaltventil ange­ ordnet.

Die Anlage 66 arbeitet wie folgt. Die Materialbahn 12 bewegt sich etwa mit einer Geschwindigkeit von z. B. 500 bis 600 m/min durch die durch den Bestrah­ lungsbereich des Scanners 11 gebildete Behandlungs­ station 63 zwecks Härtens der aufgetragenen Kunst­ stoffbeschichtung. Das Endlosband 15 wird mit min­ destens gleicher, vorzugsweise jedoch höherer, Geschwindigkeit entgegensetzt angetrieben und liegt sehr nahe an der Oberfläche der Materialbahn 12 an, berührt diese jedoch nicht. Über eine Einstellung der Drossel 34 und mit Hilfe des Ventilators 33 wird in der Vorkammer 16 hinter dem Endlosband 15 ein vorgegebener Druck eingestellt. Das Endlosband 15 wirkt abscherend auf die mit der Grenzgasschicht der Materialbahn 12 mitgerissenen Luft.

Mit Hilfe der Düsenanordnung 19 wird unmittelbar vor dem Gehäuse 10 für den Scanner 11 ein über die Bahnbreite der Materialbahn 12 gleichmäßiges Über­ druckpolster aufgebaut. Hierzu wird vorzugsweise erwärmter Stickstoff verwendet, der z. B. über die Leitungen 39, 41 zugeführt wird. Das in der Leitung 41 angeordnete Druckregelventil 61 sorgt für den gewünschten Druckwert. Das Druckpolster dient als Barriere gegen den noch auf der Bahnoberfläche vorhandenen Sauerstoff. Die aus einzelnen Düsen 60 bestehende Düsenanordnung 19 verhindert die Bildung von Kreisströmen, eine Gefahr, die bei längeren Schlitzdüsen gegeben ist. Die im Winkel verstell­ baren Schlitzdüsen 68, 69 der Düsenanordnung 20, 21 erzeugen eine Strömung in Richtung des Pfeils 53. Der Injektoreffekt führt zum einen zum Absaugen von Inertgas aus dem Bereich der Düsenanordnung 19 und zum anderen zu einem Ablösen des Sauerstoffs von der Bahnoberfläche und Ersatz der Sauerstoffmoleküle durch Stickstoffmoleküle. Im Abstand zu den Düsen 68, 69 wird das Mischgas über die Abgasöffnung 22 des Stutzens 22 a vom Ventilator 24 abgesaugt und über den Stutzen 25 wieder eingetragen. Der Absaug­ druck am Stutzen 22 a wird durch die Drossel 26 eingestellt. Diese stellt auch den Saugdruck am Ventilator 24 ein zusammen mit dem Druck der Leitung 40 im Ansaugbereich des Ventilators. Dieser Druck kann durch das Regelventil 45 eingestellt werden. Mit Hilfe des Ventilators 33 und der Drossel 34 sowie der Drosseln 26 und 27 und des Regelventils 45 kann in gewünschter Weise bestimmt werden, unter welchem Druck frisches Inertgas zuzüglich Gasgemisch aus dem Gehäuseabschnitt 18 in die Schlitzdüsen 68, 69 der Düsenanordnung 20, 21 geleitet wird. Eine weitere Einstellmöglichkeit ist über die Drossel 51 der Leitung 50 gegeben, über die frisches Inertgas zugeführt wird, das weniger warm als das zu der Düsenanordnung 19 geleitete.

Das Endlosband 15 und die Düsenanordnung 20, 21 bilden eine Vorinertisierungsstufe 54, die Düsenan­ ordnung 19 die Intensivinertisierungsstufe 55 und die Düsenanordnung 29 und die Vorkammer 30 eine Nachinertisierungsstufe 56, die verhindert, daß Sauerstoff in die eigentliche Behandlungszone zu­ rückschlägt.

Kurz vor und hinter dem Strahlungsbereich des Scan­ ners 11 wird quer zur Materialbahn 12 bei Anschlüs­ sen 57, 58 eine Sauerstoffanalyse vorgenommen. Wird die Mindestsauerstoffkonzentration von z. B. 200 ppm, nicht mehr erreicht, wird durch Temperaturer­ höhung, höheren Druck und/oder Geschwindigkeitser­ höhung des Endlosbandes 15 die Inertisierung inten­ siviert, bis der gewünschte Konzentrationswert wieder erreicht ist. Grundsätzlich können die für die Vorinertisierung vorgesehenen Maßnahmen auch im Bereich der Nachinertisierung eingesetzt werden. Es ist auch möglich, bei der Anlage 66 durch geeignete Ausbildung der Vorrichtung 1 beide Seiten der Mate­ rialbahn 12 zu inertisieren.

Claims (30)

1. Verfahren zum Inertisieren der Oberfläche einer durch eine Behandlungsstation geförderten Materialbahn, bei dem die Materialbahn über einen Eintrittsschlitz in ein geschlossenes Gehäuse geleitet wird, in dem vor und gegebenenfalls hinter der Behandlungsstation über die Breite der Materialbahn Inertgas gegen einen be­ grenzten Bereich der Oberfläche unter Ausbildung einer entgegengesetzt zur Materialvorschubrichtung gerichte­ ten Strömungskomponente geblasen wird und in dem Ge­ häuse befindliches Gemisch aus Luft und Inertgas abge­ zogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Materialbahn gehäuseeintrittsseitig anliegende von außen eingetragene Grenzgasschicht quer zur Bewegungs­ richtung der Materialbahn abgelenkt und mit dem in dem Gehäuse befindlichen Gemisch aus Luft und Inertgas abgezogen und daß vor und gegebenenfalls hinter der Behandlungsstation über der Materialbahn ein Inertgas­ polster aufgebaut wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem vor der Behandlungsstation befindlichen Inert­ gaspolster und hinter dem gegebenenfalls hinter der Behandlungsstation befindlichen weiteren Inertgas­ polster ein weiterer Gasstrom auf die Materialbahn zur Ausbildung eines Gasvorpolsters gerichtet wird, wobei der im Bezug auf die Behandlungsstation vordere Gas­ strom auf die Materialbahn gegen deren Bewegungsrich­ tung und der im Bezug auf die Behandlungsstation hin­ tere Gasstrom auf die Materialbahn in deren Bewegungs­ richtung gerichtet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gasvorpolster bildende Gas mit dem in dem jeweiligen Gehäuse befindlichen Gemisch aus Luft und Inertgas abgezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die zur Ausbildung der Gasvorpolster dienen­ den Gasströme aus einem Gemisch aus Inertgas aus dem Inertgaspolster und dem zwischen der Materialbahnein­ trittsöffnung des Gehäuses und dem Auftreffort des ersten Gasstroms und dem zwischen der Materialbahn­ austrittsöffnung des Gehäuses und dem Auftreffort des zweiten Gasstroms abgezogenen Gasgemisch bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck der Inertgaspolster größer ist als der der Gasvorpolster.

6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperatur des Inertgaspolsters höher ist als die Temperatur der weiteren Gasströme.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzgasschicht durch ein gehäuseeintrittsseitig befindliches sich über die Breite der Materialbahn dicht über dieses erstreckendes Endlosband abgelenkt wird, dessen Bewegungsrichtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Materialbahn und dessen Vor­ triebsgeschwindigkeit größer ist als die Vortriebsge­ schwindigkeit der Materialbahn.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der durch das Endlosband erzeugten Scherkräfte dessen der Materialbahn zugewandte Ober­ fläche aufgerauht ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzgasschicht durch am Eintrittsspalt der Mate­ rialbahn labyrinthartig ausgebildete, sich bis dicht über die Materialbahn erstreckende quer zu deren Bewe­ gungsrichtung ausgerichtete Stege abgelenkt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Bildung des Inertgasdruckpolsters das Inertgas in mehreren gleichmäßig über die Bahnbreite verteilten einzelnen Druck und Menge regelbaren Strah­ len gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck und die Temperatur der weiteren Gasströme regelbar sind.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Saugdruck aus dem Gehäuse regelbar ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck hinter dem Eintrittsspalt des Ge­ häuses regelbar ist.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem Gehäuse, in dem vor einer Behandlungsstation eine Inertisierungsstufe angeordnet ist, in das die Materialbahn über einen Spalt eingeführt wird, mit einer mit einer Inertgasquelle ver­ bundenen Düsenanordnung im Gehäuse, über die Inertgas über die Materialbahn geblasen wird, und einer Absaug­ öffnung im Gehäuse, über die ein Gemisch aus Luft und Inertgas aus dem Gehäuse abgesaugt wird, gekennzeich­ net durch eine gehäuseeingangsseitig angeordnete Ein­ richtung (2, 3) zur Ablenkung der an der Materialbahn (12) anliegenden Grenzgasschicht und eine Einrichtung (4, 5) zum Aufbau eines Gasvorpolsters in Bewegungs­ richtung der Materialbahn (12) vor der Inertisierungs­ stufe (6) und gegebenenfalls auch in Bewegungsrichtung der Materialbahn (12) nach der Inertisierungsstufe (6).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) durch eine Endlosfläche in Form einer Zylinderfläche, eines Endlosbandes (15) oder dergleichen gebildet ist, die nahe an der Ober­ fläche der Materialbahn (12) angeordnet und entgegen deren Bewegungsrichtung antreibbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Endlosbandes (15) oder dergleichen in Abhängigkeit von der Bahngeschwindig­ keit der Materialbahn (12) regelbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche (7) des Endlosbandes (15) oder dergleichen aufgerauht ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3) aus quer zur Vorschubrichtung der Materialbahn (12) labyrinthartig und sich bis nahe der Oberfläche der Materialbahn erstreckenden Stegen (8) aus Blech oder dergleichen besteht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) aus einer Düsenanordnung (20, 21) mit zur Inertisierungsstufe (6) abgewandt ausge­ richteten Gasaustrittsrichtungen besteht, wobei das aus diesen austretende Gas aus dem Gehäuse über eine Absaugöffnung (22) absaugbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß gehäuseeingangsseitig und gegebenenfalls gehäuseausgangsseitig eine von der Materialbahn (12) durchquerte Vorkammer (16, 30) ausgebildet ist, an der Absaugleitungen (32, 31) für das in der Vorkammer (16, 30) befindliche Gasgemisch angeschlossen sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Düsenanordnung (19) vorgesehen ist, mittels derer auf der Oberfläche der Materialbahn (12) ein sich über die Breite der Materialbahn (12) er­ streckendes Inertgaspolster von gleichmäßigem Druck­ profil aufbaubar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19 und 21, dadurch gekenn­ zeichnt, daß die Düsenanordnung (20, 21) die gegebe­ nenfalls einen Injektor bildet, wobei die Strahlrich­ tung der Düsenanordnung (20, 21) verstellbar und der Strahlwinkel in Abhängigkeit von der Bahngeschwindig­ keit der Materialbahn (12) regelbar ist, zwischen der Düsenanordnung (19) und der Absaugöffnung (22) ange­ ordnet und über eine Absaugleitung (23) und einen Ventilator (24) mit der Absaugöffnung (22) verbunden ist, und daß die Inertgasquelle (35) über ein Regel­ ventil (45, 62) an die Absaugleitung (23) und/oder die Druckleitung (23 a) des Ventilators (24) angeschlossen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorkammer (16) zwischen der Einrich­ tung (2) zur Ablenkung der Grenzgasschicht und der Absaugöffnung (22) angeordnet und saugseitig mit einem Ventilator (33) verbunden ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ventilator (33) in der Absaugleitung (32) eine verstellbare Drossel (34) angeordnet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 21 bis 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsenanordnung (19) aus einer Viel­ zahl von gleichmäßig über die Breite der Materialbahn (12) verteilten einzelnen einen Strahlkegel erzeugen­ den Düsen (60) besteht, die mit der Inertgasquelle (35) verbunden sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (60) einzeln in der Höhe verstellbar sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 und 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den Düsen (60) Druckregelventile (61) vorgeschaltet sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 24 bis 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Leitung zwischen der Inertgas­ quelle (35) und der Düsenanordnung (19) ein regelbarer Erhitzer (38) angeordnet ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Absaugleitung (23) und/oder in einer Druckleitung (23 a) des Ventilators (24) eine verstellbare Drossel (26) bzw. (27) angeordnet ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Materialbahn (12) hinter der Behandlungsstation (63) ein weiteres Gehäuse (28) angeordnet ist, in dem eine Düsenanord­ nung (29) ausgebildet ist, die über die Breite der Materialbahn (12) ein Druckpolster mit gleichmäßigem Druckprofil aufbaut und die über ein Regelventil (62) mit der Inertgasquelle (35) verbunden ist, wobei in Ar­ beitsrichtung hinter der Düsenanordnung (29) die Vor­ kammer (30) angeordnet ist, die über eine verstellbare Drossel (32 a) in der Absaugleitung (31) mit der Saug­ leitung eines Ventilators, wie z. B. des Ventilators (33) verbunden ist.