DE4309076C2 - Dampfsprührohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfsprührohr mit einer Zuleitung für Dampf, einer Düsenanordnung und einem Ventil, das zwischen Zuleitung und Düsenanordnung an­ geordnet ist.

Aus US-PS 5 122 232 ist ein Dampfsprührohr und ein Ver­ fahren zum Steuern der von dem Dampfsprührohr abgegebe­ nen Dampfmenge bekannt. Das Dampfsprührohr ist hierbei unterhalb einer Materialbahn angeordnet, die durch ei­ nen Kalander läuft, bei dem mindestens eine Walze eine hochglanzpolierte Oberfläche aufweist. Das Dampfsprüh­ rohr gibt durch seine Düsenanordnung Dampf aus, der an der Luft kondensiert und sich in Form eines Nebels auf der vorbeilaufenden Papierbahn niederschlägt. Die da­ durch bewirkte Feuchteerhöhung der Papierbahn bewirkt, daß sich die Papierbahn im nachfolgenden Walzenspalt besser glätten läßt und/oder einen höheren Glanz be­ kommt. Glanz und/oder Glätte der Papierbahn werden am Ende des Kalanders gemessen, wobei die Meßwerte zu ei­ ner Steuervorrichtung zurückgeführt werden, die die Ventile des Dampfsprührohres entsprechend steuert. Die Ventile sind als Digitalventile ausgebildet, so daß nur eine begrenzte Auflösung der abgegebenen Dampfmenge möglich ist. Um die Auflösung zu verbessern, wird der Druck zu allen Dampfrohren nach vorgegebenen mathemati­ schen Verfahren neu eingestellt.

Problematisch bei einer derartigen Befeuchtung ist, daß an der Materialbahn ein mehr oder weniger dicker Luft­ film anhaftet, der sich mit der Materialbahn mitbewegt und das Vordringen des Dampfes oder des durch den Dampf gebildeten Nebels an die Materialbahn verhindert oder zumindest beträchtlich behindert. Dieser Effekt ist umso stärker, je schneller die Materialbahn läuft. Gleichzeitig benötigt eine schnell laufende Material­ bahn wesentlich mehr Dampfauftrag pro Zeiteinheit, um die gleiche Feuchtigkeitsbeladung wie eine langsamer laufende Materialbahn zu erhalten. Die Erhöhung des Dampfdruckes, um die Austrittsgeschwindigkeit des Damp­ fes zu erhöhen, ist nicht ungefährlich. Bei einem höhe­ ren Dampfdruck und einer dadurch bedingten höheren Dampfaustrittsgeschwindigkeit aus der Düsenanordnung kann es passieren, daß der Dampf Wassertröpfchen, die sich irgendwo in der Zuleitung oder auch in dem Dampf­ sprührohr selbst gebildet haben, mitreißt und mit hoher Geschwindigkeit auf die Materialbahn schleudert. Dort wirken diese Wassertröpfchen wie Geschosse, die die Materialbahn perforieren und damit ihre Qualität ganz beträchtlich herabsetzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auch bei höheren Bahngeschwindigkeiten eine ausreichende Befeuchtung sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Dampfsprührohr der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß in Strömungs­ richtung des Dampfes hinter dem Ventil ein im wesent­ lichen geradlinig verlaufender Beschleunigungskanal angeordnet ist, aus dem an einer vorbestimmten Entfer­ nung vor dem Ende des Beschleunigungskanals ein Düsen­ kanal zur Düsenanordnung abzweigt.

Bei einem derartigen Dampfsprührohr kann man den Dampf­ druck und damit die Dampfgeschwindigkeit beträchtlich erhöhen, ohne befürchten zu müssen, daß Wassertröpfchen aus der Düsenanordnung austreten und die Materialbahn beschädigen. Wassertröpfchen, die sich praktisch un­ vermeidlich irgendwo in der Zuleitung oder in dem Dampfsprührohr bilden, werden zwar mit dem Dampf mitge­ rissen. Sie werden aber in dem Beschleunigungskanal hinter dem Ventil so beschleunigt, daß sie die Richtungsänderung, die der Dampf durchführen muß, um in den abzweigenden Düsenkanal einzutreten, nicht mitma­ chen können. Sie gelangen vielmehr in das Ende des Be­ schleunigungskanals, wo sie nicht weiter stören, son­ dern entsorgt werden können. Zwischen dem Abzweig des Düsenkanals und dem Ende des Beschleunigungskanals kann durchaus eine Entfernung liegen, die einem Viertel oder mehr der Länge des Beschleunigungskanals entspricht. Die Länge des Beschleunigungskanals bis zum Abzweig muß nur so groß sein, daß die Wassertröpfchen auf dieser Länge auf eine Geschwindigkeit beschleunigt werden, die so groß ist, daß sie aufgrund ihrer Trägheit der Rich­ tungsänderung des Dampfes nicht mehr richtig folgen können. Man kann also mit einem derartigen Dampfsprüh­ rohr wesentlich höhere Dampfgeschwindigkeiten realisie­ ren, so daß der aus der Düsenanordnung austretende Dampf auch mit einem höheren Druck bzw. einer höheren Geschwindigkeit an die Materialbahn gelangt. Die Ge­ schwindigkeit ist dabei so hoch, daß es dem Dampf bzw. den durch ihn gebildeten Nebel gelingt, die an der Ma­ terialbahn anhaftende Luftschicht aufzureißen und bis zur Materialbahn vorzudringen. Dort wird die Material­ bahn mit der notwendigen Feuchtigkeitsmenge versehen, so daß sie im nachfolgenden Walzenspalt die gewünschte Glätte bzw. den gewünschten Glanz erhält.

Bevorzugterweise ist der Beschleunigungskanal in einem Kanalgehäuse angeordnet, das sich vollständig im Innern der Zuleitung befindet. Das Kanalgehäuse des Beschleu­ nigungskanals wird also immer auf einer Temperatur ge­ halten, die der Temperatur des zugeführten Dampfes ent­ spricht. Wassertröpfchen, die in den Beschleunigungs­ kanal eingetragen werden und dort aufgrund der fehlen­ den Ausweichmöglichkeit verbleiben, können dann wieder verdampfen und werden damit problemlos entsorgt.

Vorzugsweise ist der Beschleunigungskanal an seinem Ende durch eine Prallplatte abgeschlossen, die im Be­ reich ihrer in Schwerkraftrichtung gesehen tiefsten Stelle eine Öffnung aufweist. Die im Beschleunigungs­ kanal durch die Dampfströmung beschleunigten Wasser­ tröpfchen prallen, da sie der Richtungsänderung beim Abzweig in den Düsenkanal nicht folgen können, an der Prallplatte auf und fließen dann nach unten, wo sie durch die Öffnung abfließen können.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Beschleuni­ gungskanal über die Öffnung mit einem Entsorgungskanal in Verbindung steht. Die verschiedenen Wassertröpfchen gelangen damit nicht mehr in die Zuleitung, sondern sie werden abgeführt oder "entsorgt", so daß sie nicht mehr weiter stören.

Bevorzugterweise ist die Öffnung als Drossel ausgebil­ det. Dadurch wird gewährleistet, daß der Dampfdruck im Beschleunigungskanal wesentlich größer sein kann als im Entsorgungskanal. Es ist damit sichergestellt, daß der in den Beschleunigungskanal eintretende Dampf auch tat­ sächlich durch die Düsenanordnung und nicht durch die Öffnung austritt. Dies ergibt einen guten Wirkungsgrad. Außerdem kann die Größe der Öffnung so gewählt werden, daß sie überwiegend durch abfließendes Wasser verstopft ist.

Mit Vorteil ist das Ventil mit seinem Ventilsitz und Verschlußstück im Innern der Zuleitung und mit seinem Antriebsteil außerhalb der Zuleitung angeordnet. Ven­ tilsitz und Verschlußstück sind Teile des Ventils, die dem Dampf ausgesetzt sind und an denen der Dampf kon­ densieren kann. Wenn diese beiden Teile im Innern der Zuleitung angeordnet sind, sind sie durch den in der Zuleitung strömenden Dampf bereits vorgewärmt, so daß eine Kondensation des Dampfes an diesen Teilen nicht erfolgt. Andererseits ist aber der Antrieb des Ventils außerhalb der Zuleitung angeordnet. Er kann also kühl oder kälter gehalten werden, was für die Funktionstüch­ tigkeit und Lebensdauer des Antriebs von entscheidender Bedeutung sein kann.

Hierbei ist vorzugsweise der Antriebsteil zumindest mit seinem Gehäuse thermisch von der Zuleitung entkoppelt. Eine Wärmeübertragung von der Zuleitung auf den An­ triebsteil findet nicht oder nur in einem sehr be­ schränkten Maße statt, so daß eine übermäßige Erwärmung des Antriebsteils einerseits und eine Wärmeabfuhr und damit Energieverlust andererseits nicht auftreten kann.

Bevorzugterweise ist das Ventil als pneumatisch ansteu­ erbares analoges und insbesondere lineares Ventil aus­ gebildet. Hierdurch läßt sich eine sehr feinfühlige Einstellung des Ventils erreichen. Man ist nicht auf eine Abstufung angewiesen, wie sie bei einem Digital­ ventil auftritt. Die Ausbildung als lineares Ventil erleichtert die Ansteuerung. Ein lineares Ventil hat bei ansonsten unveränderten Umgebungsbedingungen einen linearen Zusammenhang zwischen der durchgelassenen Dampfmenge und dem Steuersignal, beispielsweise dem pneumatischen Druck. Eine Vergrößerung des Ansteuersi­ gnals um 10% bewirkt eine Vergrößerung der durchgelas­ senen Dampfmenge ebenfalls um 10%. Dies läßt sich bei­ spielsweise durch bauliche Maßnahmen erreichen, bei denen Ventilsitz und Verschlußstück entsprechend auf­ einander abgestimmt sind.

Vorzugsweise ist die Düsenanordnung in Schwerkraftrich­ tung nach unten gerichtet. Eine derartige Ausrichtung hat bisher den Nachteil gehabt, daß sich Wassertröpf­ chen, die im Dampf mitgetragen und nicht sofort durch die Düsen mitgerissen worden sind, sich im Bereich der Düsenanordnung angesammelt haben und dann früher oder später zwangsläufig in die Düsen geflossen sind, wo sie durch den austretenden Dampf letztendlich doch mitge­ rissen wurden. Da mit dem Dampfsprührohr nun ein prak­ tisch wasserfreier Dampf zur Düsenanordnung gelangt, kann man die Düsenanordnung auch "über Kopf" betreiben und auch, falls dies notwendig oder erwünscht sein sollte, die Oberseite der Materialbahn mit Dampf beauf­ schlagen.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Düsenanordnung gegenüber einer Düsenanordnung eines zweiten Dampf­ sprührohrs angeordnet ist, wobei die Richtung des aus einer Düsenanordnung austretenden Dampfes der des aus der anderen Düsenanordnung austretenden Dampfes im we­ sentlichen entgegengerichtet ist. Es können nun prak­ tisch beide Materialbahnseiten gleichzeitig beauf­ schlagt werden. Beide Materialbahnseiten können jeweils unabhängig voneinander mit der gewünschten Feuchtigkeit beaufschlagt werden. Insbesondere können sie auch mit der gleichen Feuchtigkeitsmenge beaufschlagt werden, so daß im Walzenspalt eine Behandlung beider Materialbahn­ seiten vorgenommen werden kann.

Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Dampf­ sprührohr vor dem ersten Walzenspalt einer Walzenspalt­ anordnung mit mehreren Walzenspalten, insbesondere ei­ nes Superkalanders, angeordnet ist. In dem oder den ersten Walzenspalten einer derartigen Walzenspaltanord­ nung erfolgt der größte Anteil der Oberflächen-Bearbei­ tung. Wenn bereits hier die Materialbahnseite oder so­ gar die Materialbahnseiten mit Feuchtigkeit beauf­ schlagt sind, kann sich das Glanz- oder Glätteergebnis ganz wesentlich verbessern lassen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß die Düsenanordnung eine Dampfkammer auf­ weist, in die der Düsenkanal auf einer Seite mündet und die mit Düsen versehen ist. Eine derartige Dampfkammer ermöglicht, daß sich der Dampf erst einmal gleichmäßig ausbreitet, bevor er durch die Düsen austritt. In der gesamten Dampfkammer herrscht im wesentlichen der glei­ che Druck, so daß die Düsen, auch wenn sie räumlich verteilt sind, alle gleichmäßig beaufschlagt werden.

Hierbei ist bevorzugt, daß der aus dem Düsenkanal aus­ tretende Dampf in der Dampfkammer mindestens einmal seine Bewegungsrichtung ändert. Hierdurch wird eine weitere Möglichkeit zur Abscheidung von Wassertröpfchen aus dem Dampf gegeben. Die Wassertröpfchen können ins­ besondere bei mit hoher Geschwindigkeit strömendem Dampf die Richtungsänderung in der Regel nicht mitma­ chen und werden daher aus dem zu den Düsen strömenden Dampfstrom ausgetragen. In der Regel gelangen sie dann zu irgendeiner Wand der Dampfkammer.

Hierbei ist bevorzugt, daß in Verlängerung des Düsenka­ nals in der Dampfkammer eine Prallplatte angeordnet ist. Die im Düsenkanal erneut beschleunigten Wasser­ tröpfchen, sofern sie überhaupt noch vorhanden sind, werden dann an diese Prallplatte geschleudert. Der Dampf hingegen strömt außen um die Prallplatte herum.

Bevorzugterweise ist die Normale der Prallplatte gegen­ über der Achse des Düsenkanals geneigt. Der Dampf ge­ langt also, wenn er aus dem Düsenkanal ausströmt, auf eine schiefe Ebene und kann damit gezielt zu einer Dampfkammerwand hingelenkt werden. Bei einer Überkopf- Anordnung des Dampfsprührohres können Wassertropfen, die sich wider Erwarten bilden, von der Prallplatte ablaufen und in einen Bereich außerhalb der dann unten liegenden Düsen gelenkt werden, wo sie, ohne zu stören, abgeführt werden können.

Auch ist bevorzugt, daß die Prallplatte über Seitenwän­ de mit der Umgebung der Mündung des Düsenkanals verbun­ den ist, wobei sich die Seitenwände in Richtung zu ei­ ner Dampfkammerwand hin öffnen. Hiermit wird der aus dem Düsenkanal austretende Dampf noch stärker gerichtet auf die entsprechende Dampfkammerwand gelenkt. Der Dampf hat einen längeren Weg zurückzulegen, bis er in einen Bereich der Dampfkammer kommt, wo er sich weiter entspannen kann. Auch dies trägt zur Vermeidung einer Tröpfchenbildung bei.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Düsenkanal außermittig in die Dampfkammer münden, und die Düsen sind außerhalb der Projektion der Mündung des Düsenka­ nals auf die Außenwand der Dampfkammer angeordnet. Der durch den Düsenkanal strömende Dampf beschleunigt also die möglicherweise noch vorhandenen Wassertröpfchen in Richtung auf eine Dampfkammerwand, wo sie sich nieder­ schlagen können. Die Wassertröpfchen können jedoch nicht direkt durch die Düsen austreten.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Dampfkammer einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und der Düsenkanal im wesentlichen tangential darin mündet. Der Dampf wird also zunächst einmal entlang der Wand der Dampfkammer geleitet, bevor er aus den Düsen austreten kann. Dies ergibt eine Dampfverwirbelung, bei der sich möglicherweise noch im Dampf enthaltene Wassertröpfchen an der Wand der Düsenkammer niederschlagen können.

Mit Vorteil ist die Dampfkammer in einem beheizten Ge­ häuse angeordnet. Auch wenn sich Tröpfchen an der Wand der Dampfkammer niederschlagen, werden sie sehr schnell wieder verdampft, so daß keine störenden Wasser- oder Flüssigkeitsansammlungen entstehen. Diese Ausführung hat aber darüber hinaus noch den Vorteil, daß das An­ fahren eines derartigen Dampfrohres erleichtert wird. Wenn nämlich in ein kaltes Dampfrohr Dampf eingelassen wird, wird der Dampf zunächst einmal an den Wänden kon­ densieren und dort Wassertröpfchen bilden, die später zusammen mit dem Dampf durch die Düsen austreten kön­ nen. Wenn aber die Dampfkammer in einem bereits beheiz­ ten Gehäuse angeordnet ist, hat sie die notwendige Tem­ peratur, um ein Kondensieren des Dampfes zu verhindern. Auch nach einem Stillstand kann das Dampfrohr praktisch unmittelbar wieder in Betrieb genommen werden. Dadurch, daß das Gehäuse der Dampfkammer beheizt ist, herrscht aber auch in der Dampfkammer eine Temperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur des Wassers, so daß mögli­ cherweise in die Dampfkammer eintretende Wassertröpf­ chen ohnehin verdampfen.

Bevorzugterweise ist das Gehäuse zumindest teilweise durch einen Teil der Begrenzungswand der Zuleitung ge­ bildet, der in Richtung auf das Innere der Zuleitung hin ausgeformt ist. Die Dampfkammer ist also zumindest auf einem Teil ihres Außenumfanges von der Zuleitung umgeben und wird dementsprechend von dem in der Zulei­ tung strömenden Dampf beheizt. Damit ergibt sich eine sehr gute und genaue Abstimmung der Temperatur des zu­ strömenden Dampfes zu der Temperatur der Dampfkammer, so daß es nicht durch plötzliche Temperaturänderungen zu einer Kondensation des Wassers kommen kann.

Auch ist bevorzugt, daß die Düsen in einer Diffusor­ platte angeordnet sind, die die Dampfkammer nach außen abschließt. Eine derartige Diffusorplatte läßt sich leicht mit der notwendigen Genauigkeit fertigen. Ins­ besondere im Zusammenhang mit der durch die Zuleitung begrenzten Dampfkammer hat die Ausgestaltung den Vor­ teil einer leichten Fertigbarkeit.

Bevorzugterweise ist die Diffusorplatte wärmeleitend mit der Begrenzungswand der Zuleitung verbunden. Die Difforsorplatte wird also auch durch die Zuleitung, genauer gesagt, durch den in der Zuleitung strömenden Dampf, beheizt. Wassertröpfchen, die dennoch auf die Diffusorplatte auftreffen, werden dann sehr schnell verdampft. Man erreicht hierdurch, daß die Dampfkammer allseitig oder zumindest auf vier Seiten von der Zulei­ tung her beheizt wird. Dadurch läßt sich eine relativ gleichförmige Temperaturverteilung im Innern der Dampf­ kammer herstellen.

Mit Vorteil ist die Diffusorplatte und/oder die Prall­ platte aus einem Material gebildet, das in bezug auf das Material der Begrenzungswand der Zuleitung etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, aber eine we­ sentlich bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Wär­ meleitfähigkeit kann durchaus um den Faktor 10 oder mehr über der Wärmeleitfähigkeit des Materials der Be­ grenzungswand der Zuleitung liegen. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß einerseits durch thermische Bean­ spruchungen die Verbindungen zwischen der Diffusorplat­ te bzw. der Prallplatte und der Begrenzungswand der Zuleitung gering gehalten werden. Andererseits wird durch die hohe Wärmeleitfähigkeit aber sichergestellt, daß die Diffusorplatte bzw. die Prallplatte immer auf einer relativ hohen Temperatur, insbesondere über 100°C, gehalten werden, die praktisch gleich der Tempe­ ratur des in der Zuleitung strömenden Dampfes ist. Ei­ nerseits strahlt nämlich die Diffusorplatte Wärme nach außen ab. Andererseits wird hier Wärme von der Zulei­ tung her zugeführt. Je besser die Wärmeleitfähigkeit der Diffusorplatte ist, desto schneller läßt sich hier die abgestrahlte Wärme wieder nachführen, so daß keine oder nur eine geringe Temperaturabsenkung der Diffusor­ platte eintritt. Aufgrund der Entspannung des Dampfes in der Dampfkammer, die hinter dem Ventil liegt, können die Diffusorplatte und die Prallplatte sogar heißer als der Dampf in der Dampfkammer werden.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Diffusorplatte und/oder die Prallplatte aus Kupfer gebildet ist, während die Begrenzungswand der Zuleitung im wesentlichen aus Edel­ stahl besteht. Kupfer und Edelstahl haben im wesentli­ chen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der auch als lineare Ausdehnungszahl α bezeichnet wird. Andererseits hat Kupfer eine Wärmeleitzahl λ, die 10- bis 37mal größer wie die von Edelstahl, beispielsweise Chromnickelstahl oder Chromstahl 5% Cr ist. Mit dieser Werkstoffkombination läßt sich also einerseits die me­ chanische Haltbarkeit sicherstellen, andererseits aber auch die gewünschte Temperaturverteilung.

Das Gehäuse der Dampfkammer kann auch mit Heizkanälen versehen sein, die mit dem Inneren der Zuleitung ver­ bunden und mit Dampf durchströmbar sind. Durch diese Ausgestaltung sind zwar zusätzliche Heizkanäle erfor­ derlich. Es läßt sich aber eine sehr gezielte Beheizung von bestimmten Teilen der Dampfkammer realisieren.

Bevorzugterweise sind die Düsen durch Bohrungen gebil­ det, die in mindestens zwei Reihen angeordnet sind, die gegeneinander so versetzt sind, daß sich in Laufrich­ tung einer zu befeuchtenden Materialbahn eine Bohrung der einen Reihe vor bzw. hinter einem Bohrungszwischen­ raum einer anderen Reihe befindet. Hierdurch lassen sich die Bohrungen, in Laufrichtung der Materialbahn gesehen, dicht an dicht nebeneinander anordnen, ohne daß durch diese dichte Anordnung die mechanische Festigkeit nachteilig vermindert wird.

In einer alternativen Ausgestaltung können die Düsen als Schlitzdüsen ausgebildet sein. Auch hierdurch wird gewährleistet, daß über die gesamte Materialbahnbreite eine gleichmäßige Dampfbeaufschlagung erfolgt.

Vorteilhafterweise sind die Düsen zonenweise zusammen­ gefaßt, wobei Düsen einer Zone von einer gemeinsamen Dampfkammer, die von Dampfkammern anderer Zonen ge­ trennt und getrennt ansteuerbar ist, gespeist werden. Man muß also lediglich den Dampfdruck bzw. die Dampf­ menge in einzelnen Dampfkammern steuern, was zweckmäßi­ gerweise über das der Dampfkammer zugeordnete Ventil erfolgt, um den Dampfauftrag aus einer Düsenzone zu verändern. Durch das zonenweise Verändern des Dampfauf­ trags läßt sich eine Regelung oder Steuerung der Glätte bzw. des Glanzes in Querrichtung der Materialbahn durchführen.

Hierbei ist bevorzugt, daß Düsenanordnungen benachbar­ ter Zonen einander überlappend angeordnet sind. Aus konstruktiven Gründen lassen sich die Düsen einer jeden Zone in der Regel nicht bis unmittelbar an den Rand bringen, so daß bei einer einfachen Anordnung der Zonen nebeneinander zwischen einzelnen Zonen Lücken entstehen würden, die beim Glanz oder der Glätte durch Streifen bemerkbar wären. Dadurch, daß nun einzelne Düsenanord­ nungen überlappend angeordnet sind, läßt sich dieser negative Effekt vermeiden.

Die Überlappung läßt sich insbesondere dadurch reali­ sieren, daß die Reihen gegenüber Richtung der Längser­ streckung der Zuleitung einen spitzen Winkel einschlie­ ßen. Die einzelnen Düsenanordnungen sind also nicht komplett in Laufrichtung nach vorne oder nach hinten versetzt. Sie stehen in bezug auf die Laufrichtung der Materialbahn nicht rechtwinklig, sondern schräg, so daß hierdurch eine sehr gleichmäßige Befeuchtung der Mate­ rialbahn erfolgen kann. Die Befeuchtung erfolgt im we­ sentlichen in gleichen Abständen zum Walzenspalt, bezo­ gen auf die Breite der Materialbahn.

Vorzugsweise ist der Winkel einstellbar. Hierdurch läßt sich die Breite der Überlappung zwischen benachbarten Zonen verändern und auf einen gewünschten Wert einstel­ len.

Bevorzugterweise weisen die Düsen einen Durchmesser auf, der kleiner als ihre Länge ist. Damit läßt sich eine aus den Düsen austretende Dampfströmung erzeugen, die eine relativ hohe Geschwindigkeit hat und außerdem noch gerichtet ist. Man erreicht hierdurch, daß die an der Materialbahn anhaftende Luftschicht noch besser aufgerissen und die Materialbahn dementsprechend be­ feuchtet werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Kalander mit Dampfrohren,

Fig. 2 eine erste Ausgestaltung eines Dampfrohrs,

Fig. 3 einen Schnitt III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 eine zweite Ausgestaltung eines Dampfrohres.

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Dampfrohr,

Fig. 6 eine dritte Ausgestaltung eines Dampfrohres,

Fig. 7 eine Draufsicht auf das Dampfrohr nach Fig. 6 und

Fig. 8 eine schematische Darstellung der aufgegebenen Dampfmenge.

Ein Kalander 1 weist mehrere Arbeitswalzen 2 auf, zwi­ schen denen Walzenspalte 3 gebildet sind. Durch die Walzenspalte 3 ist eine Materialbahn 4 geführt, bei­ spielsweise eine Papierbahn, die nach dem Durchlaufen jeweils eines Walzenspaltes über Umlenkrollen 5 geführt ist. Zwischen einer Umlenkrolle 5 und einem in Bahn­ laufrichtung 6 folgenden Walzenspalt 3 entsteht dadurch ein im wesentlichen geradlinig verlaufender Abschnitt 7 der Materialbahn 4, an dessen Unterseite ein Dampf­ sprührohr 10 angeordnet ist. Ein weiteres Dampfsprüh­ rohr 10′ ist für die andere Seite der Materialbahn vor­ gesehen. Beide Dampfsprührohre 10, 10′ können gleich ausgebildet sein.

Das Dampfsprührohr 10 ist über eine Dampftransportlei­ tung 11 mit einer Dampfquelle 12 verbunden. Ferner ist das Dampfsprührohr 10 über eine Signalleitung 13 mit einer Steuereinrichtung 14 verbunden. Die Steuerein­ richtung 14 wiederum ist mit einer Meßeinrichtung 15 verbunden, die hinter der letzten Walze des Kalanders 1 den Glanz bzw. die Glätte der Oberfläche der Material­ bahn 4 ermittelt und an die Steuereinrichtung 14 zu­ rückmeldet. Die Steuereinrichtung 14 vergleicht nun den ermittelten Istwert von Glanz bzw. Glätte der Material­ bahn 4 mit einem vorgegebenen Sollwert und ändert in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Ist- und Soll­ wert die über das Dampfsprührohr 10 abgegebene Dampf­ menge.

Die gleichen Teile, die mit gestrichenen Bezugsgrößen versehen sind, sind auch für die andere Materialbahn­ seite vorgesehen, wobei die Dampfquellen 12, 12′ und die Steuereinrichtungen 14, 14′ jeweils auch für beide Dampfsprührohre 10, 10′ gemeinsam vorgesehen sein kön­ nen.

Ferner können weitere Dampfsprührohre 10A, 10A′ und 10B, 10B′ vorgesehen sein. Die Dampfsprührohre mit den gestrichen Größen sind für die Oberseite der Material­ bahn 4 zuständig, während die anderen die Unterseite der Materialbahn beaufschlagen. Alle Dampfsprührohre 10, 10A, 10B bzw. 10′, 10A′, 10B′ können von den jewei­ ligen Steuervorrichtungen 14, 14′ bzw. von den jeweili­ gen Dampfquellen 12, 12′ gespeist werden.

Zu beachten ist insbesondere, daß die Dampfsprührohre 10B, 10B′ einander gegenüberliegend angeordnet sind, so daß das Dampfsprührohr 10B′ "über Kopf" angeordnet ist. Dies läßt sich nur dann realisieren, wenn, wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Dampfsprühroh­ re, der Transport von Wassertröpfchen auf die Material­ bahn 4 zuverlässig vermieden werden kann.

Die Beaufschlagung der Materialbahn 4 mit Feuchtigkeit vor dem ersten Walzenspalt 3 des Kalanders 1 bewirkt, daß bereits im ersten Walzenspalt 3 die notwendige Ver­ formungsarbeit in der Oberfläche der Materialbahn 4 mit Unterstützung der Feuchtigkeit, die die Oberfläche oder die gesamte Materialbahn gegebenenfalls in gewissem Umfang plastifiziert, unterstützt werden kann.

Durch die Aufteilung der Dampfbeaufschlagung auf mehre­ re Dampfsprührohre 10, 10A, 10B bzw. 10′, 10A′, 10B′ lassen sich nun verschiedene Steuerverfahren realisie­ ren. Als ein Beispiel sei genannt, daß eines der Dampf­ sprührohre für die Dampf- und/oder Glätteeinstellung in Maschinenrichtung, d. h. in Laufrichtung 6 der Material­ bahn, zuständig ist, während ein anderes für die Quer­ maschinenrichtung verantwortlich ist. In einer anderen Ausgestaltung kann ein Dampfsprührohr für die Grobein­ stellung und ein anderes Dampfsprührohr für die Fein­ einstellung der Glanz und/oder Glättewerte verantwort­ lich gemacht werden. Schließlich kann ein Dampfsprüh­ rohr zugeschaltet werden, wenn ein anderes seine Kapa­ zitätsgrenze erreicht. Es können aber auch alle Dampf­ sprührohre parallel angesteuert werden.

Fig. 2 zeigt den näheren Aufbau einer ersten Ausfüh­ rungsform eines derartigen Dampfsprührohres 10, bei dem die Dampftransportleitung 11 in eine Zuleitung 16 mün­ det. Die Zuleitung 16 ist in einem Gehäuse 17 vorgese­ hen, das zumindest teilweise von einer Wärmeschutzab­ deckung 18 umgeben ist.

Im Innern des Gehäuses 17 ist ein Ventil 19 angeordnet, genauer gesagt, dessen Ventilsitz 20 und dessen Ver­ schlußstück 21. Das Ventil 19 weist einen Antriebsteil 22 auf, der außerhalb des Gehäuses 17 angeordnet ist. Der Antriebsteil ist unter Zwischenschaltung einer Wär­ meisolation 23, beispielsweise in Form einer Scheibe aus nicht oder sehr schlecht wärmeleitfähigem Kunst­ stoff, mit dem Gehäuse 17 verbunden, so daß keine oder nur eine sehr geringe Wärmeübertragung vom Gehäuse 17 auf den Antriebsteil 22 erfolgt.

Das Ventil 19 ist pneumatisch betätigbar. Es weist hierzu eine Druckkammer 24 auf, die vom Antriebsgehäuse 25 und einer Membran 26 umschlossen ist. Die Membran ist auf der der Druckkammer 24 abgewandten Seite von einer Feder 27 belastet. Das Verschlußstück 21 ist über eine Antriebsstange 28, die mit Hilfe von Dichtungen 29 abgedichtet im Antriebsgehäuse 25 geführt ist, mit der Membran 26 verbunden, so daß bei einer Bewegung der Membran 26 auch das Verschlußstück 21 bewegt wird. Der Druck in der Druckkammer 24 wird mit Hilfe einer nur schematisch dargestellten pneumatischen Ventilanordnung 30 eingestellt.

Das Ventil 19 ist als sogenanntes lineares Ventil aus­ gebildet. Dies bedeutet, daß die vom Ventil 19 durch­ gelassene Dampfmenge linear abhängig ist von einem dem Antriebsteil 22 zugeführten Signal, beispielsweise dem dem Antriebsteil 22 zugeführten Luftdruck. Wird das für die Betätigung des Ventils verantwortliche Signal um 10% im Wert erhöht, läßt das Ventil 19 auch 10% mehr Dampf durch, und zwar unabhängig davon, welche Stellung das Ventil 19 zuvor innegehabt hatte. Ausgenommen davon sind natürlich Grenzwertsituationen, bei denen das Ven­ til 19 nicht mehr weiter öffnen oder schließen kann.

Das Gehäuse 17 ist an seiner der Materialbahn 4 zuge­ wandten Seite einwärts gebogen und weist eine mit ihrem offenen Ende der Materialbahn zugewandte U-förmige Aus­ nehmung 31 auf, die von einer Diffusorplatte 32 ver­ schlossen ist. In der Diffusorplatte sind Düsen 33 vor­ gesehen, die in zwei Reihen angeordnet sind, wobei die beiden Düsenreihen in Querrichtung der Materialbahn so zueinander versetzt sind, daß die Düsen 33 einer Reihe in Laufrichtung 6 der Materialbahn 4 sich vor oder hin­ ter einer Lücke zwischen Düsen 33 der anderen Reihe befinden. Das Gehäuse 17 und die Diffusorplatte 32 schließen zusammen eine Dampfkammer 34 ein. Die Düsen 33 und die Dampfkammer 34 bilden zusammen eine Düsen­ anordnung. Die Dampfkammer 34 wird über das Ventil 19 mit Dampf aus der Zuleitung 16 versorgt. In Strömungs­ richtung des Dampfes hinter dem Ventil 19 und vor der Dampfkammer 34 ist ein im wesentlichen geradlinig ver­ laufender Beschleunigungskanal vorgesehen, in dem aus einer vorbestimmten Entfernung zu seinem Ende 37 hin ein Düsenkanal 36 abzweigt. Das Ende 37 des Beschleuni­ gungskanals 35 ist durch eine Prallplatte 38 abge­ schlossen, an deren in Schwerkraftrichtung tiefster Stelle eine als Drossel ausgebildete Öffnung 39 vorge­ sehen ist, über die der Beschleunigungskanal 35 mit einem Entsorgungskanal 40 in Verbindung steht.

Ferner ist in der Dampfkammer 34 eine Prallplatte 41 angeordnet, und zwar in Verlängerung des Düsenkanals 36, so daß der direkte Weg vom Düsenkanal 36 zu den Düsen 33 versperrt ist. Der aus dem Düsenkanal 36 aus­ tretende Dampf muß also, bevor er die Düsen 33 er­ reicht, wenigstens einmal seine Bewegungsrichtung än­ dern.

Die Düsen 33 haben eine Länge, die größer als ihr Durchmesser ist. Dadurch läßt sich ein gerichteter Dampfstrahl erzeugen.

Die Diffusorplatte 32 und die Prallplatte 41 sind mit dem Gehäuse 17 verschweißt oder auf andere Weise wärme­ leitend miteinander verbunden. Insbesondere die Diffu­ sorplatte 32, aber auch die Prallplatte 41, haben den gleichen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuse 17. Dieser kann beispielsweise für die Diffu­ sorplatte 32 und die Prallplatte 41 bei 17×10^-6 m/(mK) und beim Gehäuse 17 bei 16×10^-6 m/(mK) liegen. Die Wärmeleitfähigkeit der Diffusorplatte 32 ist jedoch wesentlich größer als die des Gehäuses 17. Beispiels­ weise liegt sie bei der Diffusorplatte 32 und bei der Prallplatte 41 bei etwa 380 W/(mK), während sie beim Gehäuse bei 10 . . . 15 W/(mK) liegt. Eine derartige Werkstoffpaarung ist beispielsweise durch die Verwen­ dung von Kupfer für die Diffusorplatte 32 und die Prallplatte 41 und die Verwendung von Chromnickelstahl oder einem anderen Edelstahl für das Gehäuse 17 zu rea­ lisieren.

Das Dampfsprührohr 10 arbeitet wie folgt: Die Zuleitung 16 ist permanent von Dampf unter einem vorbestimmten Druck durchströmt. Man versucht zwar, diesen Dampf so trocken wie möglich zu halten. Es läßt sich aber in der Praxis kaum verhindern, daß hin und wieder kleine Was­ sertröpfchen entstehen, die mit dem Dampf mitgetragen werden. Das Ventil 19 wird auf einen von der Steuerein­ richtung 14 vorgegebenen Wert geöffnet. Der Dampf kann nun von der Zuleitung 16 in den Beschleunigungskanal 35 strömen. Möglicherweise vorhandene Wassertröpfchen im Dampf strömen hierbei natürlich ebenfalls durch das Ventil 19. Die durch die Richtungsänderung beim Durch­ tritt durch das Ventil relativ langsam (bezogen auf die Bewegungsrichtung des Dampfes) gewordenen Wassertröpf­ chen werden nun im Beschleunigungskanal 35 beschleu­ nigt. Der Dampf wird nun rechtwinklig in den Düsenkanal 36 geleitet oder abgelenkt, der in einer beträchtlichen Entfernung, im vorliegenden Fall knapp der Hälfte der Länge des Beschleunigungskanals, vor dem Ende 37 des Beschleunigungskanals 35 angeordnet ist. Die nunmehr eine beträchtliche Geschwindigkeit aufweisenden Wasser­ tröpfchen können diese schnelle Richtungsänderung nicht mitmachen. Sie fliegen geradeaus weiter und schlagen entweder an der Prallplatte 38 auf oder schlagen sich vorher an der in Schwerkraftrichtung tiefsten Stelle am Ende 37 des Beschleunigungskanals 35 nieder. Die hier­ durch entstehende Wasseransammlung kann durch die Öff­ nung 39 in den Entsorgungskanal 40 abfließen. Hierbei verstopft das abfließende Wasser die Öffnung 39 so, daß hier keine nennenswerten Dampfverluste auftreten. Auch wenn die Öffnung 39 nicht gerade zur Abfuhr von Wasser in den Entsorgungskanal 40 dient, ist sie als Drossel ausgebildet, d. h. sie setzt dem Dampf einen gewissen Strömungswiderstand entgegen, so daß der überwiegende Teil des durch das Ventil 19 strömende Dampfes bis auf einen vernachlässigbaren Rest auch durch die Düsen 33 austreten kann.

Der Beschleunigungskanal 35 ist in einem Gehäuse 42 angeordnet, das sich vollständig im Innern des Gehäuses 17, d. h. in der Zuleitung 16, befindet. Das Gehäuse 42 hat also die Temperatur des in der Zuleitung 16 strö­ menden Dampfes. Es ist damit heiß genug, um auftreffen­ de Wassertropfen auch verdampfen zu können.

Sofern der durch den Düsenkanal 36 strömende Dampf noch mit Wassertröpfchen beladen ist, treffen diese auf die Prallplatte 41 auf, weil sie die Richtungsänderung des Dampfes, die zum Umströmen der Prallplatte 41 erforder­ lich ist, nicht mitmachen können. Damit ist der Dampf, der schließlich durch die Düsen 33 austreten soll, praktisch wasserfrei. Sollten wider Erwarten noch ein­ zelne Wassertröpfchen vorhanden sein, treffen sie mit einer relativ großen Wahrscheinlichkeit nicht auf die Düsen 33, sondern auf die beheizten Wände der Dampfkam­ mer 34, wo sie verdampft werden. Die Wände der Dampf­ kammer 34 einschließlich der Diffusorplatte 32 haben nämlich die Temperatur des in der Zuleitung 16 strömen­ den Dampfes, während der Dampf in der Dampfkammer 34 aufgrund des durch das Ventil 19 verursachten Druckab­ falls in der Regel eine etwas geringere Temperatur ha­ ben wird.

Aufgrund des Beschleunigungskanals, gegebenenfalls un­ terstützt durch die Prallplatte 41 und die beheizte Dampfkammer 34, kann der Dampf mit einem relativ großen Druck in die Dampfkammer 34 eingespeist werden, wo er sich gleichmäßig ausbreitet und mit gleichförmigen Druck durch alle Düsen 33 einer Düsenanordnung, die dieser Dampfkammer 34 zugeordnet ist, ausströmen kann. Durch den relativ hohen Druck in der Dampfkammer 34 kann der Dampf beim Ausströmen durch die Düsen 33 eine relativ große Geschwindigkeit entwickeln, so daß er bzw. der durch ihn in der Umgebungsluft entwickelte Nebel auch mit hoher Geschwindigkeit bzw. mit hohem Druck auf die Materialbahn 4 auftrifft. Dadurch wird die an der Materialbahn anhaftende Luftschicht aufge­ rissen, und das im Nebel befindliche Wasser kann sich auf der Materialbahn 4 niederschlagen, so daß die Mate­ rialbahn 4 ausreichend mit Feuchtigkeit versehen wird, um die gewünschte Glätte bzw. den gewünschten Glanz im nachfolgenden Walzenspalt 3 zu erhalten. Die Gefahr, daß durch die Düsen 33 Wassertröpfchen austreten und zu einer Beschädigung der Materialbahn 4 führen, ist so außerordentlich gering, daß sie praktisch vernachläs­ sigbar ist. Die Dampfgeschwindigkeit kann daher gegen­ über herkömmlichen Rohren erheblich gesteigert werden, so daß auch größere Materialbahngeschwindigkeiten zu­ gelassen werden können.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Dampfsprührohr 10, aus dem ersichtlich ist, daß jedes Dampfsprührohr 10 mehrere in Zonen angeordnete Düsenanordnungen 33 auf­ weist. Hierdurch ist es möglich, die Materialbahn 4 über ihre Breite mit unterschiedlichen Dampfmengen zu beaufschlagen. Die Düsen 33 sind in Reihen 43 angeord­ net, die mit der Quermaschinenrichtung, also einer Richtung quer zur Materiallaufrichtung, einen spitzen Winkel einschließen. Hierdurch wird es möglich, daß sich Düsenanordnungen 33 benachbarter Zonen einander überlappen. Auch an der Grenze zwischen zwei Zonen wird hierdurch gewährleistet, daß die vorbeilaufende Materi­ albahn in ausreichendem Maße mit Dampf beaufschlagt wird.

Wie aus Fig. 5 ebenfalls ersichtlich ist, kann die Transportleitung 11 für Dampf ringförmig geführt sein, so daß der durch das Dampfsprührohr 10 strömende Dampf, der nicht gebraucht wird, oder kondensiertes Wasser wieder zur Dampfquelle 12 zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Dampf immer die not­ wendige Temperatur aufweist. Man kann hierdurch auch vor dem eigentlichen Betriebsbeginn das Dampfsprührohr einschließlich aller in ihm enthaltenen und vom Dampf umströmten Teile aufheizen, so daß sich auch am Be­ triebsbeginn keine störenden Wassertröpfchen, die sich etwa an abgekühlten Teilen des Dampfsprührohrs 10 nie­ dergeschlagen haben, stören.

Wie aus Fig. 5 ebenfalls ersichtlich ist, hat jede Zone ihr eigenes Ventil, von dem lediglich die Antriebsteile 22 und die Ventilanordnungen 30 zu sehen sind.

Zum Betrieb wird ein Dampfdruck eingestellt, der dann in der Zuleitung 16 herrscht. Dieser Dampfdruck wird während des Betriebs in der Regel nicht verändert. Er ist abhängig von dem Kalander 1 bzw. von der zu behan­ delnden Warenbahn 4. Durch die Meßeinrichtungen 15, 15′ werden die Glanz- bzw. Glättewerte ermittelt und an die Steuereinrichtungen 14, 14′ zurückgemeldet. Diese stel­ len dann den Öffnungsgrad der Ventile 19 so ein, daß der gewünschte Glanz- bzw. Glättewert der Materialbahn erreicht wird. Weichen die erzielten Ergebnisse von den vorgegebenen Werten ab, so werden die Ventile 19 ent­ sprechend verändert, wobei diese Veränderung zonenweise erfolgen kann, wenn sich eine Abweichung quer zur Mate­ rialbahnlaufrichtung ergibt, oder für alle Ventile 19 gemeinsam, wenn sich eine Abweichung in Laufrichtung der Maschine ergibt. Beispielsweise können im letzten Fall alle Ventile gleichmäßig um 10% geöffnet werden, um eine 10% größere Dampfmenge auszugeben. Dies ist durch die Verwendung von linearen analogen Ventilen in der Steuerung besonders einfach.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Dampf­ sprührohres, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen und entsprechende Teile mit um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen sind.

Die U-förmige Ausnehmung 131 des Gehäuses 117 ist bei dieser Ausgestaltung breiter, so daß sie die Dampfkam­ mer 134 nicht mehr unmittelbar einschließt. Die Dampf­ kammer 134 ist vielmehr in einem separaten Block 44 angeordnet, der auf das Gehäuse 117 bzw. einen mit ihm fest verbundenen Teil, wie beispielsweise das Gehäuse 42 des Beschleunigungskanals 35, aufgeschraubt ist.

Im Block 44 sind Dampfkanäle 45, 46 vorgesehen, die über einen Hilfskanal 47 mit der Zuleitung 16 in Ver­ bindung stehen und von dort mit heißem Dampf versorgt werden. Mit Hilfe der Dampfkanäle 45, 46 wird der Block 44 so aufgeheizt, daß auch die Dampfkammer 134 allseits von beheizten Wänden umgeben ist. Die Dampfkanäle 45, 46 sind permanent vom Dampf durchströmt, d. h. sie wei­ sen an ihrem Ende nicht dargestellte Dampfaustritte auf, von denen der Dampf gegebenenfalls wieder der Dampfquelle 12 zugeführt werden kann.

Der Düsenkanal 36 mündet tangential in die Dampfkammer 134. Die Düsen 133 sind seitlich so versetzt, daß sie außerhalb der Projektion der Mündung des Düsenkanals 36 auf die Wand der Dampfkammer 134 liegen. Auch in diesem Fall kann also kein Dampf gerichtet von dem Düsenkanal 36 zu den Düsen 133 gelangen. Vielmehr ist es notwen­ dig, daß sich der Dampf zunächst in der Dampfkammer 134 ausbreitet, bevor er durch die Düsen 133 treten kann.

In beiden Ausführungsbeispielen sind an den in Schwer­ kraftrichtung jeweils tiefsten Stellen noch Siphons 48, 49, 50 vorgesehen, mit deren Hilfe in bekannter Art und Weise sich ansammelndes Wasser entsorgt werden kann.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Dampfsprührohr 210, bei dem Teile, die denen aus Fig. 2 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen und entspre­ chende Teile mit um 200 erhöhten Bezugszeichen versehen sind.

Geändert hat sich lediglich die Prallplatte 241, die nun nicht mehr senkrecht zur Richtung des Zwischenka­ nals 36, sondern geneigt dazu angeordnet ist. Die Prallplatte 241 bildet also gegenüber dem einströmenden Dampf aus dem Düsenkanal 36 eine schiefe Ebene, so daß der Dampf praktisch zwangsläufig auf die in Fig. 6 dar­ gestellte rechte Wand der Dampfkammer 234 gelenkt wird. Dies ist die Wand, die dem Ventil 19 zugewandt ist, so daß gewährleistet ist, daß hier immer eine gewisse Dampfströmung durch die Zuleitung 16 besteht. Diese Wand wird also immer heiß sein. Nur ein verschwindend geringer Teil des Dampfes wird an die gegenüberliegende Wand gelangen.

Die Prallplatte 241 ist auch nicht mehr, wie in Fig. 20, mit den Seitenwänden der Dampfkammer 234 verbunden, sondern über eigene Seitenwände 48 mit dem Boden der Dampfkammer 234, also mit der Umgebung der Mündung des Düsenkanals 36. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß die Seitenwände 48 zu der besagten Dampfkammerwand hin öff­ nen, so daß hier eine noch weitere Ausrichtung des Damp­ fes auf die Seitenwand hin gegeben ist.

Wenn nun das in Fig. 6 dargestellte Dampfsprührohr 210 "über Kopf" verwendet wird, so daß also die Düsen 33 nach unten weisen, wird durch die Neigung der Prall­ platte sichergestellt, daß das Wasser, das sich möglicher­ weise doch noch bilden kann, auf einen Bereich der Dif­ fusorplatte 32 tropft, der außerhalb der Düsen 33 liegt. Da die aus Kupfer gebildete Diffusorplatte immer die Temperatur des in der Zuleitung 16 strömenden Damp­ fes hat, also heißer als 100°C ist, wird das auf die Diffusorplatte 32 tropfende Wasser sofort verdampfen und kann daher nicht mehr durch die Düsen 33 austreten.

Aus Fig. 7 ist auch ersichtlich, daß einzelne Zonen durch Trennwände 49 voneinander getrennt sind. Die rechte der beiden dargestellten Zonen weist die Düsen 33 in zwei Reihen auf. Die linke der beiden dargestell­ ten Zonen hat eine Schlitzdüse 233, aus der der Dampf ebenfalls relativ gleichmäßig austreten kann. Die Schlitzbreite ist kleiner als die Dicke der Diffusor­ platte 32.

Anhand von Fig. 8 soll nun erläutert werden, wie die Dampfmenge gesteuert wird. In Fig. 8 ist nach rechts die Länge der zu behandelnden Materialbahn auftragen und nach oben Glanz- bzw. Glätte G, die Geschwindigkeit v und die abgegebene Dampfmenge . Der Anfang der Mate­ rialbahn wird zunächst durch einen Kalander hindurch­ gefädelt. Der Kalander wird dann beschleunigt, so daß die Geschwindigkeit der Materialbahn entsprechend der Kurve v zunimmt. Nach einer gewissen Zeit, die in Fig. 8 durch den Punkt A gekennzeichnet ist, erreicht die Materialbahn ihre Arbeitsgeschwindigkeit, die dann mög­ lichst konstant beibehalten wird. Kurz vor dem Ende der Bahn, nämlich am Punkt B, muß die Geschwindigkeit wie­ der verringert werden, damit die Behandlung ordnungs­ gemäß abgeschlossen werden kann und keine gefährlichen Situationen entstehen.

Würde man nun mit einer im wesentlichen konstanten Dampfmenge fahren, würde sich, wie das durch gestri­ chelte Linie G_A dargestellt ist, am Anfang und am Ende der Bahn ein unzulässig hoher Glanz- bzw. Glättewert ergeben. Zwischen dem Anfang der Bahn und dem Punkt A bzw. dem Punkt B und dem Ende der Bahn wird dann Aus­ schluß produziert, weil Glanz und/oder Glätte außerhalb eines Toleranzbereiches TB liegen.

Verändert man hingegen die abgegebene Dampfmenge un­ ter Berücksichtigung dieses Effekts entsprechend der dargestellten Kurve , die am Anfang und am Ende Ab­ schnitte mit einer linearen positiven oder negativen Steigung aufweist, wird sich der Glanz bzw. die Glätte nur entsprechend der Kurve G_N verändern, so daß wesent­ lich größere Teile der Bahn noch im Toleranzbereich TB im Hinblick auf Glanz oder Glätte sind. Die Punkte, vor bzw. hinter denen Ausschuß produziert wird, verschieben sich dann auf A′ bzw. B′.

Die Beeinflussung der Dampfmenge erfolgt hierbei un­ abhängig von den Signalen der Sensoren 15, 15′, weil diese in der Regel über die Materialbahnbreite traver­ sieren und damit zu langsam sind, um die Glanz- und/oder Glätte-Veränderungen aufgrund einer Verände­ rung der Materialbahngeschwindigkeit erfassen zu kön­ nen. Die Dampfmenge kann auch in Abhängigkeit von der Zeit oder der Geschwindigkeit der Bahn eingestellt wer­ den.

Claims (32)

1. Dampfsprührohr mit einer Zuleitung für Dampf, einer Düsenanordnung und einem Ventil, das zwischen Zu­ leitung und Düsenanordnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Damp­ fes hinter dem Ventil (19) ein im wesentlichen ge­ radlinig verlaufender Beschleunigungskanal (35) angeordnet ist, aus dem an einer vorbestimmten Ent­ fernung vor dem Ende (37) des Beschleunigungskanals (35) ein Düsenkanal (36) zur Düsenanordnung (33, 133) abzweigt.

2. Dampfsprührohr nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Beschleunigungskanal (35) in einem Kanalgehäuse (42) angeordnet ist, das sich vollständig im Innern der Zuleitung (16) befindet.

3. Dampfsprührohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Beschleunigungskanal (35) an seinem Ende (37) durch eine Prallplatte (38) abge­ schlossen, die im Bereich ihrer in Schwerkraftrich­ tung gesehen tiefsten Stelle eine Öffnung (39) auf­ weist.

4. Dampfsprührohr nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Beschleunigungskanal (35) über die Öffnung (39) mit einem Entsorgungskanal (40) in Verbindung steht.

5. Dampfsprührohr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Öffnung (39) als Drossel aus­ gebildet ist.

6. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (19) mit seinem Ventilsitz (20) und Verschlußstück (21) im Innern der Zuleitung (16) und mit seinem Antriebs­ teil (22) außerhalb der Zuleitung (16) angeordnet ist.

7. Dampfsprührohr nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebsteil (22) zumindest mit seinem Gehäuse (25) thermisch von der Zuleitung (16) entkoppelt ist.

8. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (19) als pneumatisch ansteuerbares analoges und insbesondere lineares Ventil ausgebildet ist.

9. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung in Schwerkraftrichtung nach unten gerichtet ist.

10. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenanordnung ge­ genüber eine Düsenanordnung eines zweiten Dampf­ sprührohrs angeordnet ist, wobei die Richtung des aus einer Düsenanordnung austretenden Dampfes der des aus der anderen Düsenanordnung austretenden Dampfes im wesentlichen entgegengerichtet ist.

11. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfsprührohr vor dem ersten Walzenspalt einer Walzenspaltanordnung mit mehreren Walzenspalten, insbesondere eines Su­ perkalanders, angeordnet ist.

12. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung eine Dampfkammer (34, 134) aufweist, in die der Düsenka­ nal (36) auf einer Seite mündet und die mit Düsen (33) versehen ist.

13. Dampfsprührohr nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der aus dem Düsenkanal (36) austre­ tende Dampf in der Dampfkammer (34, 134) mindestens einmal seine Bewegungsrichtung ändert.

14. Dampfsprührohr nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung des Düsenkanals (36) in der Dampfkammer (34) eine Prallplatte (41) angeordnet ist.

15. Dampfsprührohr nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Normale der Prallplatte gegenüber der Achse des Düsenkanals geneigt ist.

16. Dampfsprührohr nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte über Seitenwän­ de mit der Umgebung der Mündung des Düsenkanals verbunden ist, wobei sich die Seitenwände in Rich­ tung zu einer Dampfkammerwand hin öffnen.

17. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal (36) außermittig in die Dampfkammer (134) mündet, und die Düsen (133) außerhalb der Projektion der Mün­ dung des Düsenkanals (36) auf die Außenwand der Dampfkammer (134) angeordnet sind.

18. Dampfsprührohr nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dampfkammer (134) einen im we­ sentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und der Düsenkanal (36) im wesentlichen tangential dar­ in mündet.

19. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfkammer (34, 134) in einem beheizten Gehäuse (17, 44) angeordnet ist.

20. Dampfsprührohr nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse zumindest teilweise durch einen Teil der Begrenzungswand (17) der Zuleitung (16) gebildet ist, der in Richtung auf das Innere der Zuleitung (16) hin ausgeformt ist.

21. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (33) in einer Diffusorplatte (32) angeordnet sind, die die Dampf­ kammer (34) nach außen abschließt.

22. Dampfsprührohr nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Diffusorplatte (32) wärmeleitend mit der Begrenzungswand (17) der Zuleitung (16) verbunden ist.

23. Dampfsprührohr nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Diffusorplatte (32) und/oder die Prallplatte (41) aus einem Material gebildet sind, das in bezug auf das Material der Begrenzungswand (17) der Zuleitung (16) etwa den gleichen Wärme­ ausdehnungskoeffizienten, aber eine wesentlich bes­ sere Wärmeleitfähigkeit aufweist.

24. Dampfsprührohr nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Diffusorplatte (32) und/oder die Prallplatte (41) aus Kupfer gebildet sind, während die Begrenzungswand (17) der Zuleitung (16) im we­ sentlichen aus Edelstahl besteht.

25. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (44) der Dampfkammer (134) mit Heizkanälen (45, 46) versehen ist, die mit dem Inneren der Zuleitung (16) verbun­ den und mit Dampf durchströmbar sind.

26. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (33, 133) durch Bohrungen gebildet sind, die in mindestens zwei Reihen angeordnet sind, die gegeneinander so versetzt sind, daß sich in Laufrichtung (6) einer zu befeuchtenden Materialbahn (4) eine Bohrung der einen Reihe vor oder hinter einem Bohrungszwischen­ raum einer anderen Reihe befindet.

27. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen als Schlitz­ düsen ausgebildet sind.

28. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (33, 133) zonenweise zusammengefaßt sind, wobei Düsen (33, 133) einer Zone von einer gemeinsamen Dampfkammer (34, 134), die von Dampfkammern anderer Zonen ge­ trennt und getrennt ansteuerbar ist, gespeist wer­ den.

29. Dampfsprührohr nach Anspruch 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Düsenanordnungen (33, 133) benachbar­ ter Zonen einander überlappend angeordnet sind.

30. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen (43) ge­ genüber der Richtung der Längserstreckung der Zu­ leitung einen spitzen Winkel einschließen.

31. Dampfsprührohr nach Anspruch 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel einstellbar ist.

32. Dampfsprührohr nach einem der Ansprüche 12 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (33, 133) einen Durchmesser bzw. eine Breite aufweisen, der bzw. die kleiner als ihre Länge ist.