DE3535421A1 - Vorrichtung zur waermebehandlung einer warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung einer Warenbahn mit einem im Kreislauf geführten, aufgeheizten Behandlungsmedium, das über Düsenkästen und daran angeschlossene Düsen auf die Warenbahn geleitet wird. Nach dem Auftreffen auf die Warenbahn gelangt das Behandlungsmedium in einen Sammelraum, der an die Saugseite eines Ventilators angeschlossen ist. Die Druckseite des Ventilators steht mit einem Verteilraum in Verbindung, von dem aus das Behandlungsmedium über Eintrittsöffnungen vollständig oder teilweise in die Düsenkästen oder aber über Eintrittsöffnungen teilweise oder vollständig unmittelbar in den Sammelraum zurückgelangt. Dazu sind jeweils eine zum Düsenkasten und eine zum Sammelraum führende Eintrittsöffnung benachbart angeordnet und wahlweise durch eine gemeinsame Klappe verschließbar.

Mit einer derartigen, aus der DE-OS 33 36 331 bekannten Vorrichtung läßt sich erreichen, daß während eines Warenbahnstillstandes das Behandlungsmedium nicht mit der Warenbahn in Berührung kommt und das Behandlungsmedium daher ohne Schaden für die Warenbahn auf der eingestellten Temperatur gehalten werden kann. Bei einem Warenbahnstill­ stand lassen sich nämlich die Eintrittsöffnungen, über die das Behandlungsmedium aus dem Verteilraum in die Düsenkästen gelangt, durch die Klappen verschließen, welche in dieser Schließstellung die zum Sammelraum führenden Eintrittsöffnungen freigeben. Dadurch kann das Behandlungsmedium unter Umgehung einer Wahrenbahnbeauf­ schlagung in einem Kurzschlußkreislauf umgewälzt werden, so daß bei einem Warenbahnstillstand beispielsweise eine Über­ trockung oder -fixierung der Warenbahn vermeidbar ist.

Bei der bekannten Vorrichtung entspricht jede Eintritts­ öffnung, über die das Behandlungsmedium teilweise oder vollständig unmittelbar aus dem Verteilraum in den Sammelraum zurückgelangt, der Größe und Form der Eintritts­ öffnung, über die das Behandlungsmedium aus dem Verteilraum in den betreffenden Düsenkasten gelangt. Diese Querschnitts­ anpassung der Eintrittsöffnungen hat den Nachteil, daß bei jeder Änderung der Klappenstellung der Betriebspunkt des Ventilators geändert wird und deshalb eine optimale Betriebsweise des Ventilators nicht eingehalten werden kann. Wird nämlich die zum Düsenkasten führende Eintrittsöffnung zunehmend versperrt und infolgedessen die zum Sammelraum führende Eintrittsöffnung zunehmend freigegeben, verringert sich der durch die Düsenöffnungen bedingte Strömungs­ widerstand, der völlig eliminiert ist, wenn sich die Klappe in einer die Eintrittsöffnung zum Düsenkasten völlig versperrenden Stellung befindet. Im Kurschlußkreislauf arbeitet der Ventilator daher gegen einen minimalen Strömungswiderstand. Wird dagegen die zum Sammelraum führende Eintrittsöffnung zunehmend versperrt und infolge­ dessen die zum Düsenkasten führende Eintrittsöffnung zunehmend freigegehen, erhöht sich der durch die Düsenöff­ nungen bedingte Strömungwiderstand, der sich voll auswirkt, wenn die Klappe eine die Eintrittsöffnung zum Sammelraum völlig versperrende Position eingenommen hat. Im normalen Kreislaufbetrieb arbeitet der Ventilator daher gegen einen maximalen Strömungswiderstand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß der Ventilator bei jeder Klappenstellung das gleiche Volumen an Behandlungsmedium umwälzt und somit konstant im optimalen Betriebspunkt arbeiten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, die erfindungsgemäße die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Übereinstimmung des freien Querschnitts der zum Sammelraum führenden Eintritts­ öffnung mit der Querschnittssumme aller Düsenöffnungen des betreffenden Düsenkastens bleibt der Strömungswiderstand des Behandlungsmedium unabhängig davon, ob das Volumen des Behandlungsmediums vollständig über den normalen Kreislauf oder vollständig über den Kurzschlußkreislauf oder teilweise über den einen oder anderen Kreislauf geleitet wird, konstant, so daß der Ventilator das gleiche Volumen umwälzt und somit immer im optimalen Betriebspunkt arbeitet.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der freie Querschnitt der zum Düsenkasten führenden Eintritts­ öffnung größer als der freie Querschnitt der zum Sammelraum führenden Eintrittsöffnung.

Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, daß beim normalen Kreislaufbetrieb die Querschnittssumme der Düsen­ öffnungen und beim Kurzschlußkreislauf der mit dieser Querschnittssumme übereinstimmende Querschnitt der zum Sammelraum führenden Eintrittsöffnung die einzigen den Strömungswiderstand im wesentlichen bestimmenden Drosselstellen bilden.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung schließen die Ebene der zum Düsenkasten führenden Eintrittsöffnung und die Ebene der zum Sammelraum führenden Eintrittsöffnung einen Winkel von 45° ein, und die Ebene der zum Düsenkasten führenden Eintrittsöffnung schließt mit der Längsachse des Düsenkastens einen Winkel gleichfalls von 45° ein.

Durch diese erfindungsgemäßen Ausgestaltungen ist jede Klappe in der Schließstellung der zum Düsenkasten führenden Eintrittsöffnung unter 45° angeordnet, wodurch erreicht ist, daß über den gesamten Verschwenkbereich der Klappe der freie Strömungsquerschnitt etwa proportional dem Verschwenkwinkel der Klappe ist.

Vorzugsweise ist jeder Klappe ein Stellungsregler zugeordnet, durch den die Klappe stufenlos verschwenkbar ist.

Der pneumatische oder hydraulische Stellungsregler, der eine stufenlose Positionierung der Klappe ermöglicht, kann über eine Steuerdruckleitung beaufschlagt werden, woran ein Manometer angeschlossen ist. Da die Klappenstellung proporational dem Steuerdruck ist, läßt sich mit Hilfe des Manometers die Klappenstellung anzeigen.

In besonders einfacher Weise läßt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Stellung der Klappe durch einen an die Steuerleitung angeschlossenen Druckminderer verändern.

Um bei einem Warenbahnstillstand die Klappen in eine die zu den Düsenkästen führenden Eintrittsöffnungen verschließende Position und bei erneutem Warenbahnauflauf die Klappen wieder in die zuletzt vor dem Warenbahnstillstand eingestellte Drosselposition zu schwenken, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung schließnoch noch vor, daß an die Steuerdruckleitung ein Absperrventil angeschlossen ist, das in Abhängigkeit von der Bewegung der Warenbahn betätigbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Teilquerschnitt durch die Vorrichtung;

Fig. 2 eine Klappe mit Betätigungsgestände in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab.

Die Vorrichtung besteht aus einem Spannrahmen, der von einem Gehäuse 1 umschlossen ist. Eine Warenbahn 2 wird von nicht dargestellten, endlos umlaufenden Spannketten breitgehalten und horizontal durch das Gehäuse 1 geführt.

Über die Länge der Durchlaufstrecke der Warenbahn 2 sind innerhalb des Gehäuses 1 über und unter der Warenbahn 2 über deren Breite reichende Düsenkästen 3 und 4 angeordnet, die nicht dargestellte, gegen die Warenbahn 2 gerichtete Düsen­ austrittsöffnungen und jeweils eine seitlich angeordnete Eintrittsöffnung 5 bzw. 6 aufweisen. Die Querschnittssebenen der Eintrittsöffnungen 5 und 6 verlaufen in einem Winkel von 45° zu der horizontal durch das Gehäuse 1 laufenden Warenbahn 2.

Die Eintrittsöffnungen 5 und 6 verbinden einen Verteilraum 7 bzw. 8 mit der Druckseite eines nicht dargestellten Ventilators, dessen saugseite mit einem Sammelraum 9 in Verbindung steht, der die Düsenkästen 3 und 4 mit der zwischen diesen hindurchgeführten Warenbahn 2 umgibt.

Aufgeheiztes Behandlungsmedium läßt sich durch den Ventilator über die Verteilräume 7 und 8 in die Düsen­ kästen 3 und 4 leiten, trifft über die Düsenaustritts­ öffnungen auf die beiden Seiten der Warenbahn 2 und gelangt unter seitlichem Abströmen in den Sammelraum 9, um über die Saugseite des Ventilators seinen Kreislauf zu schließen.

Abweichend von der vorbeschriebenen Kreislaufführung, kann aber auch das Behandlungsmedium aus den Verteilräumen 7 und 8 unter Umgehung der Düsenkästen 3 und 4 über eine Eintrittsöffnung 10 bzw. 11 unmittelbar in den Sammelraum 9 und damit zur Saugseite des Ventilators gelangen, womit sich ein Teilkreislauf schließt, ohne daß sich das durch den Ventilator geförderte Volumen gegenüber dem oben beschriebenen Kreislauf ändert, da der Querschnitt der Eintrittsöffnungen 10 und 11 der Querschnittssumme der Düsenaustrittsöffnungen der Düsenkästen 3 bzw. 4 entspricht.

Die Eintrittsöffnungen 5 und 10 sowie 6 und 11 sind so benachbart angeordnet, daß sie wahlweise durch eine um 45° schwenkbare Klappe 12 verschließbar sind, obwohl die Eintrittsöffnungen 5 und 6 einen wesentlich größeren Querschnitt aufweisen als die der Querschnittssumme der Düsenaustrittsöffnungen angepaßten Eintrittsöffnungen 10 und 11.

Die Verschwenkung der Klappen 12 um je eine Achse 13 zwischen den Eintrittsöffnungen 5 und 10 bzw. 6 und 11 erfolgt über je ein Gestänge 14, woran eine pneumatisch beaufschlagbare Zylinder-Kolbenstangen-Einheit 15 angreift.

Auf der Drehachse 16 des Gestänges 14 ist ein pneumatischer Stellungsregler 17 angeordnet, der über Leitungen 18 und 19 mit der Zylinder-Kolbenstangen-Einheit 15 verbunden ist und eine stufenlose Positionierung der Klappe 12 erlaubt.

Weiterhin ist über eine Steuerdruckleitung 20 an dem Stellungsregler 17 ein Manometer 21 angeschlossen, mit dem sich die jeweilige Stellung der Klappe 12 anzeigen läßt. Die Steuerdruckleitung 20 führt zu einem Druckminderer 22, durch dessen Verstellung sich proportional die Stellung der Klappe 12 verändern läßt.

Von einer nicht dargestellten Druckluftquelle zu dem Druck­ minderer 22 führt die Steuerdruckleitung 20 über ein Absperr­ ventil 23, das bei Stillstand der durch den Spannrahmen führenden Ketten automatisch geschlossen und bei erneutem Anlauf wieder geöffnet wird, so daß für die Zeit des Stillstands der Warenbahn 2 der Steuerdruck abgeschaltet wird und die Klappen 12 die zu den Düsenkästen 3 und 4 führenden Eintrittsöffnungen 5 und 6 versperren und die zu dem Sammelraum 9 führenden Eintrittsöffnungen 10 und 11 unversperrt lassen.

Jede Position der Klappe 12 entspricht einem Steuerdruck, der am Stellungsregler 17 ansteht. Ist beispielsweise der Steuerdruck 0 bar, so befinden sich die Klappen 12 in einer die Eintrittsöffnungen 5 und 6 verschließenden Position. Bei einem Steuerdruck von 0,25 bar oder 0,50 oder 0,75 bar können beispielsweise die Eintrittsöffnungen 5 und 6 um 1/4 bzw. 1/2 bzw. 3/4 ihres Querschnittes frei sein und bei einem Steuerdruck von 1 bar völlig frei sein. Der Steuerdruck steht nur am Stellungsregler 17 an, während vor und hinter dem Kolben der Zylinder-Kolbenstangen-Einheit 15 ein Arbeitsdruck von beispielsweise bis zu 6 bar anstehen kann. Wird die Zylinder-Kolbenstangen-Einheit 15 durch eine Veränderung des Steuerdruckes verstellt, entlüftet der Stellungsregler 17 den Zylinder auf einer Seite, und der Kolben verschiebt sich, bis die dem Steuerdruck entsprechende Stellung erreicht ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Behandlung einer Warenbahn mit einem im Kreislauf geführten, über Düsenkästen und daran angeschlossene Düsen auf die Warenbahn geleiteten aufgeheizten Behandlungsmedium, das nach dem Auftreffen auf die Warenbahn in einen Sammelraum gelangt, der an die Saugseite eines Ventilators angeschlossen ist, dessen Druckseite mit einem Verteilraum in Verbindung steht, von dem aus das Behandlungsmedium über Eintrittsöffnungen vollständig oder teilweise in die Düsenkästen oder über Eintrittsöffnungen teilweise oder vollständig unmittelbar in den Sammelraum zurückgelangt, wobei jeweils eine zum Düsenkasten und eine zum Sammelraum führende Eintrittsöffnung benachbart angeordnet und wahlweise durch eine gemeinsame Klappe verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der zum Sammelraum führenden Eintrittsöffnung (10, 11) mit der Querschnittssumme aller Düsenaustrittsöffnungen des betreffenden Düsenkastens (3, 4) übereinstimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der zum Düsenkasten (3, 4) führenden Eintrittsöffnung (5, 6) größer ist als der freie Querschnitt der zum Sammelraum (9) führenden Eintrittsöffnung (5, 6).

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ebene der zum Düsenkasten (3, 4) führenden Eintrittsöffnung (5, 6) und die Ebene der zum Sammelraum (9) führenden Eintrittsöffnung (10, 11) einen Winkel von 45° einschließen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der zum Düsenkasten (3, 4) führenden Eintrittsöffnung (5, 6) mit der Längsachse des Düsenkastens (3, 4) einen Winkel von 45° einschließt.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klappe (12) ein Stellungsregler (17) zugeordnet ist, durch den die Klappe (12) stufenlos verschwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische oder hydraulische Stellungsregler (17) über eine Steuerdruckleitung (20) beaufschlagbar ist, woran ein Manometer (21) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steuerdruckleitung (20) ein die Stellung der Klappe (12) verändernder Druckminderer (22) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steuerdruckleitung (20) ein Absperrventil (23) angeschlossen ist, das in Abhängigkeit von der Bewegung der Warenbahn (2) betätigbar ist.