EP0235723A2 - Device for the floating guiding of material webs by means of a gas or a liquid - Google Patents

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EP0235723A2
EP0235723A2 EP87102560A EP87102560A EP0235723A2 EP 0235723 A2 EP0235723 A2 EP 0235723A2 EP 87102560 A EP87102560 A EP 87102560A EP 87102560 A EP87102560 A EP 87102560A EP 0235723 A2 EP0235723 A2 EP 0235723A2
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EP
European Patent Office
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flow
material web
nozzles
flow body
bodies
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87102560A
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German (de)
French (fr)
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EP0235723A3 (en
Inventor
Contiweb B.V. Stork
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Contiweb BV
Original Assignee
Stork Contiweb BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Stork Contiweb BV filed Critical Stork Contiweb BV
Publication of EP0235723A2 publication Critical patent/EP0235723A2/en
Publication of EP0235723A3 publication Critical patent/EP0235723A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
    • F26B13/104—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts supported by fluid jets only; Fluid blowing arrangements for flotation dryers, e.g. coanda nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • F26B3/305—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements the infrared radiation being generated by combustion or combustion gases

Definitions

  • the invention relates to a device for the floating guiding of material webs, consisting of an elongated flow body arranged transversely to the direction of travel of the material web with a convexly curved surface on the material web side and of at least one of the two longitudinal edges of the flow body in series and at a distance from the surface of the flow body arranged nozzles with which a gaseous or liquid medium can be blown between the convexly curved surface of the flow body and the material web.
  • a floating treatment is often combined with a heat treatment, for example drying of the material web.
  • the material web passes through large-volume chambers in which considerable air masses are circulated. Only a small part of this air mass is discharged as exhaust air and replaced by fresh air.
  • the heat to be supplied for drying the web transfers the heated blowing air that is blown out of the nozzles.
  • the blown air to be heated is removed from the dryer atmosphere and heated using heating devices, for example heat exchangers.
  • a device working according to the air cushion principle has a strongly progressive load-bearing capacity behavior as the material web distance becomes smaller, but the curve for the load capacity plotted over the material web distance only approaches zero with a relatively large distance. This means that with such a device for the material web no stable floating position can be achieved. Such devices are therefore only suitable if corresponding devices are staggered on both sides of the web.
  • a device working according to the wing principle guarantees a stable floating position of the material web, because the load capacity curve reaches the zero value of the load capacity with a certain steepness, but the absolute value of the load capacity is small, even with a small web distance, compared to a device working according to the air cushion principle.
  • the invention has for its object to provide a device for the floating guidance of material webs, the load capacity behavior is improved compared to conventional devices with a smaller volume of liquid or gaseous medium to be fed to the nozzles.
  • nozzles are designed as free jet nozzles which are directed flatly onto the surface of the flow bodies with an acute angle of attack such that the flow jets emerging as free jets from the nozzles only after impinging on the surface of the flow body and conversion to wall jets on the surface of the flow body to blow the material web.
  • the device according to the invention requires a much smaller volume of gaseous or liquid medium for the nozzles than conventional devices.
  • a reduction in the cross-section of the nozzles by a factor of 10 to 100, that is to say 1 to 0.1 per mille, based on the material web surface acted upon, combined with a considerably better load-bearing behavior is possible, but with such small cross-sections, the Nozzles the pressure of the medium can be increased accordingly.
  • Due to the high flow velocity of the free jets the free jets are mixed in with the free jets from the environment according to the injector principle and air from the environment after hitting the surface of the flow body.
  • the device according to the invention can also be used in a dryer as a blocking sluice at the inlet slot for the material web.
  • the device is operated with highly heated blowing air. By mixing with the cold air flowing in through the inlet slot, it is heated to a temperature at which harmful condensation can no longer occur when mixed with the solvent-containing dryer atmosphere.
  • the device according to the invention can be operated both on the wing principle and on the air cushion principle, depending on whether the nozzles are provided on only one longitudinal edge or the nozzles on both longitudinal edges. Because of the considerably better load-bearing behavior, a device with nozzles arranged on both edges is preferred. The load-bearing capacity behavior can be further improved if the angle of attack of the nozzles of the one row, which is included by the material web and the free jets, is different from that of the other row.
  • the convexly curved surface should be formed at least on one edge of the flow body and the free jets should be directed at this part of the surface. This enables a better beam expansion and conversion to wall beams.
  • the sum of the incident angle P and the angle of attack aC enclosed by the material web and the free jets is between 5 ° and 60 °, preferably between 15 ° and 35 °.
  • the angles should be as small as possible.
  • the principle of the invention of first blowing the flow body with free jets and blowing the material web after converting the free jets into wall jets can be realized both with free jets whose jet axes form secants as well as tangents and passers-by to the curved surface of the flow body.
  • the edge regions of the diverging flow jets should flow against the flow body with at least one third of their lateral surface.
  • the distance of the nozzles from the flow surface of the flow body is approximately 1/10 of the length of the surface of the flow body facing the material web in the flow direction.
  • the convexly curved surface of the flow body can have different shapes.
  • the shape of a flat elliptical arch, a flat basket has been found to be useful.
  • a common feed channel for the gaseous or liquid medium for the nozzles assigned to the two flow bodies is provided between two adjacent flow bodies.
  • the consequence of the devices according to the invention is particularly dense if, in the case of a plurality of flow bodies arranged one behind the other in the material web running direction, the flow bodies are designed as feed channels for the gaseous or liquid medium and carry the nozzles which are assigned to the adjacent flow bodies.
  • an outflow channel can be provided between the nozzles and the flow body on the side facing away from the material web. The air can then flow between the free jets into this channel and from there into a collecting channel, which can be formed by the flow body.
  • the advantage that the device according to the invention manages with a small volume of air, because the air flowing back from the cushion between the material web and the flow body is mixed again with the free steels, is offset by the disadvantage that the heat transfer between the flow medium and the material web because of the greater wall friction compared to conventional circulating air dryers operated with a large volume of air.
  • this disadvantage can be more than compensated for without impairing the flow of the free jets if the device according to the invention can be operated in combination with radiators.
  • cooling elements can also be provided.
  • the flow bodies themselves or a body arranged next to the flow body can be designed as a heating or cooling body.
  • Each heating or cooling body can have a chamber to which a heating or cooling medium can be supplied.
  • the radiator can be designed as an infrared dark radiator. Thermal oil, for example, can be used as the heating medium.
  • the radiator can also be used as a gas-heated infrared Be bright spotlights. This can be arranged in the immediate vicinity of the device. Preferably, in the case of a plurality of devices for floating guiding arranged one behind the other in the direction of the web of material, these alternate with the heating or cooling elements in close succession.
  • the invention further relates to a method for operating a dryer with a plurality of devices according to the invention, in particular arranged on both sides of the material web, for floating guiding of the material web and heating elements associated therewith.
  • the process according to the invention is characterized in that fresh air is supplied to the nozzles under high pressure and with such a volume as is required to absorb the volatile substances released by the material web during drying.
  • This procedural measure has a number of advantages.
  • the fresh air to be supplied to the nozzles only replaces the exhaust air discharged from the dryer.
  • the energy balance is favorable because only as much volume of fresh air to be heated is supplied as the drying process requires.
  • This small volume is not disadvantageous for the floating guide, since the small volume is compensated for by the high flow velocity of the free jet emerging from the nozzles.
  • the flow jet 3, 4, 5 strikes the convexly curved surface at a flat incident angle ⁇ and is converted into a wall jet using the Coanda effect.
  • the flow jet 3 is vertical, the flow jet 4 is directed obliquely at an angle L and the flow jet 5 is parallel to the material web.
  • the arrows schematically representing the central axes of the flow jets 3, 4, 5 hit the curved surface of the flow body 2 in points 6, 7, 8.
  • they are guided along this surface and reach a certain thickness at point 9, which is typical for each device, but with the device according to the invention with the difference that this effect is achieved with a fraction of the air volume reduced by a certain compressor energy .
  • the associated conventional devices are shown to the left of the examples in FIGS. 2b to 5b.
  • the devices 2a, 4a, 5a work on the air cushion principle, while the device according to. Fig.3a works on the wing principle.
  • the dimensionless distance is the ratio between the absolute distance to the expansion of the flow body in the direction of the material web.
  • the dimensionless load capacity is the ratio between the absolute load capacity to the product of the dynamic initial pressure and the cross section of the nozzles, taking into account the contraction.
  • Curve 43 represents the load-bearing behavior of devices operating on the air cushion principle, that is to say the behavior of the devices according to FIGS. 2a, 4a, 5a.
  • the load capacity of such a device increases steeply at a relatively high level when the material web distance goes to zero, but the load capacity only gradually goes to zero with increasing material web distance. This means that a stable floating position cannot be achieved with such devices.
  • Such devices are therefore only suitable for guiding material webs if they are arranged on both sides of the material web and, if possible, are arranged against one another to achieve wavy guidance of the material web.
  • the curve 44 represents the load-bearing capacity behavior of the device operating according to the wing principle according to the exemplary embodiment of FIG. 3a.
  • the curve for the load-bearing capacity runs with a certain steepness into the zero value of the load-bearing capacity, so that In this respect, a stable floating position can be achieved, but the overall level of the load capacity is small.
  • Curve 45 represents the load-bearing capacity behavior of the device operating according to the air cushion principle according to the exemplary embodiment in FIG. 5b.
  • this device according to the invention achieves approximately the most satisfactory level in the vicinity of the material web Load capacity behavior of the conventional devices working according to the air cushion principle is achieved, but in contrast to these conventional devices the curve of the load capacity enters the zero value for the load capacity with a certain steepness. Overall, there is thus an improved load-bearing behavior in the device according to the invention.
  • a flow body 10 having flachelliptisch curved to the material web surface is positioned between two nozzle boxes 24 in which are arranged as nozzles 11a, 11b small round holes with a cross section of lmm 2 to 10mm 2 in series and having a mutual distance of 10mm to 40mm.
  • the distance of the nozzles 11a, 11b from the flow body 10 is approximately 1/10 or more of the width of the curved Surface of the flow body 10.
  • the nozzle box 24 is designed as a distribution channel for the blown air to be supplied from a supply channel 25.
  • the flow body 10 is designed as a collecting duct 14 for the air to be conducted to a discharge duct 26.
  • the air 31 to be discharged arrives in the channel 12 lying between the nozzle box 24 and the collecting channel 14 and from here via a sieve 32 into the collecting channel 14.
  • a gas-heated infrared radiator is provided between adjacent supply channels 25.
  • the radiation surface 18 of the radiator elements 17 is arranged parallel to the material web 1 at a distance of approximately 50 mm.
  • the corresponding feed pipe 20 for the gas is located next to the feed pipe 19 mentioned first.
  • Air and gas are fed to a mixer 21.
  • 25 elements 22 for the ignition and flame monitoring of the infrared radiators are provided in the space between the channels.
  • a shield 23 made of radiation-reflecting material protects the floating guide device, in particular the distribution channels 24, from infrared radiation.
  • FIGS. 7a to 7d devices for floating guidance are arranged on both sides of the web, as are known from the basic diagram of FIG. 5b.
  • the flow body 10 consists of a tube 14. These tubes 14 are connected to one another via tube bends 34. This coupling makes it possible for the tubular flow bodies 10 to be supplied with heated thermal oil. This type of heating means that they act as infrared dark emitters.
  • a nozzle tube 35 is arranged between each two flow bodies 10, 14, in which nozzles with a circular cross section and a distance from one another are arranged in two rows. Blown air emerges from the nozzles in the form of free jets 15, 16 and flows flatly against the flow body 10, 14 at an acute angle of attack, so that a flow, as represented by the wall jets 27, the backflow 28 and the flow reversal 30, (cf. Fig. 6b).

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum schwebenden Führen von Warenbahnen mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums. Die Vorrichtung besteht aus einem oder mehreren in Materialbahnlaufrichtung und quer dazu hintereinander angeordneten länglichen Strömungskörpern mit konvex zur Materialbahn 1 gewölbter Oberfläche und mit Abstand zu dieser Oberfläche und in Reihe derart angeordneten Düsen 11a, 11b, daß die aus den Düsen austretenden Freistrahlen 15, 16 die Oberfläche des Strömungskörpers 10 unter spitzem Winkel anblasen und sich an der Oberfläche in Wandstrahlen umwandeln, bevor sie insbesondere durch Strömungsumkehr die Materialbahn 1 anblasen. Besonders bei beiden Längsrändern eines jeden Strömungskörpers zugeordneten Düsen mit gegeneinander gerichteten Freistrahlen ergibt sich ein gegenüber herkömmlichen, nach dem Tragflächenprinzip oder Luftkissenprinzip arbeitenden Vorrichtungen ein verbessertes Tragverhalten mit stark progressiver Kennlinie im Nahbereich der Materialbahn und verhältnismäßig steilem Einlauf in den Nullwert der Tragkraft.The invention relates to a device for the suspended guiding of material webs by means of a gaseous or liquid medium. The device consists of one or more longitudinal flow bodies arranged one behind the other in the direction of the material web and transversely to it, with a surface convex to the material web 1 and at a distance from this surface and in series arranged nozzles 11a, 11b such that the free jets 15, 16 emerging from the nozzles Blow on the surface of the flow body 10 at an acute angle and convert it into wall jets on the surface before they blow on the material web 1, in particular by reversing the flow. Particularly with both longitudinal edges of each nozzle assigned to each flow body with opposing free jets, there is an improved carrying behavior compared to conventional devices operating according to the wing principle or air cushion principle, with a strongly progressive characteristic curve in the vicinity of the material web and relatively steep entry into the zero value of the carrying capacity.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum schwebenden Führen von Materialbahnen, bestehend aus einem länglichen quer zur Laufrichtung der Materialbahn angeordneten Strömungskörper mit auf der Materialbahnseite konvex gekrümmter Oberfläche und aus an mindestens einem der beiden Längsränder des Strömungskörpers in Reihe und mit Abstand zur Oberfläche des Strömungskörpers angeordneten Düsen, mit denen zwischen die konvex gekrümmte Oberfläche des Strömungskörpers und die Materialbahn ein gasförmiges oder flüssiges Medium einblasbar ist.The invention relates to a device for the floating guiding of material webs, consisting of an elongated flow body arranged transversely to the direction of travel of the material web with a convexly curved surface on the material web side and of at least one of the two longitudinal edges of the flow body in series and at a distance from the surface of the flow body arranged nozzles with which a gaseous or liquid medium can be blown between the convexly curved surface of the flow body and the material web.

Beim schwebenden Führen von Materialbahnen, zum Beispiel gestrichene Papierbahnen, getränkte oder lackierte Materialbahnen, wird mit dem schwebenden Führen häufig eine Wärmebehandlung, zum Beispiel Trocknung der Materialbahn, kombiniert. Die Materialbahn durchläuft dabei großvolumige Kammern, in denen erhebliche Luftmassen umgewälzt werden. Nur ein geringer Teil dieser Luftmassen wird als Abluft abgeführt und durch Frischluft ersetzt. Die für die Trocknung der Warenbahn zuzuführende Wärme überträgt die erwärmte Blasluft, die aus den Düsen ausgeblasen wird. Die zu erwärmende Blasluft wird der Trockneratmosphäre entnommen und über Heizeinrichtungen, zum Beispiel Wärmetauscher, erwärmt.In the case of floating guiding of material webs, for example coated paper webs, impregnated or lacquered material webs, a floating treatment is often combined with a heat treatment, for example drying of the material web. The material web passes through large-volume chambers in which considerable air masses are circulated. Only a small part of this air mass is discharged as exhaust air and replaced by fresh air. The heat to be supplied for drying the web transfers the heated blowing air that is blown out of the nozzles. The blown air to be heated is removed from the dryer atmosphere and heated using heating devices, for example heat exchangers.

Um einerseits die Materialbahn schwebend führen zu können und andererseits die für die Trocknung notwendige Wärme auf die Materialbahn zu übertragen, haben die Düsen einen Querschnitt von etwa bis 5 % je nach Arbeitsprinzip der Vorrichtung (Tragflächenprinzip oder Luftkissenprinzip), bezogen auf die beaufschlagte Materialbahnfläche. Dieses große Luftvolumen, das über die Düsen eingeblasen wird, ist in mehrfacher Hinsicht von Nachteil:

  • 1. Das große Luftvolumen für die Düsen macht eine entsprechend große Auslegung aller zum Transport und zur Erwärmung erforderlichen Teile, wie z.B. Gebläse, Wärmetauscher und Luftführungen, notwendig. Wegen des deshalb großen Trocknervolumens wird eine Integration eines Trockners zum Beispiel in eine Papiermaschine von den Betreibern abgelehnt.
  • 2. Es ist bekannt, daß durch Kombination von gasbeheizten Infrarotstrahlern und blasluftgespeisten Vorrichtungen zum schwebenden Führen von Warenbahnen hohe Troeknungsleistungen und bessere Trocknungsqualitäten erreicht werden können, wenn die Infrarotstrahler und die Vorrichtungen zum schwebenden Führen in kurzem Abstand aufeinander folgen. Gleichwohl hat sich ein solcher Trockner nicht durchsetzen können, weil die Blasluftströmung herkömmlicher Vorrichtungen den Betrieb der Infrarot-Gasstrahler störte.
  • 3. Da die aus den Düsen austretende und die Materialbahn beaufschlagende Blasluft umgewälzte Trockneratmosphäre ist, enthält sie unvermeidlich kleine Fremdkörper, denn selbst Filter und deren Dichtungen sind unvollkommen, so daß Fremdkörperablagerungen an unzugänglichen Stellen unvermeidlich sind. Trifft die Blasluft ungereinigt auf die häufig klebrige Warenbahn auf, bleiben diese Fremdkörper daran kleben und bilden Oberflächenfehler. Der für die selbst unvollständige Reinigung notwendige Aufwand ist wegen des großen Trocknervolumens entsprechend groß.
In order to be able to guide the material web in a floating manner and on the other hand to transfer the heat required for drying to the material web, the nozzles have a cross-section of approximately up to 5% depending on the working principle of the device (wing principle or air cushion principle), based on the material web surface acted upon. This large volume of air, which is blown in through the nozzles, is disadvantageous in several ways:
  • 1. The large air volume for the nozzles requires a correspondingly large design of all parts required for transport and heating, such as blowers, heat exchangers and air ducts. Because of the large dryer volume, the operators rejected the integration of a dryer, for example in a paper machine.
  • 2. It is known that by combining gas-heated infrared radiators and air-powered devices for floating guidance of webs, high drying performance and better drying qualities can be achieved if the infrared radiators and the devices for floating guidance follow one another at short intervals. However, such a dryer has not been able to assert itself because the blown air flow of conventional devices has disrupted the operation of the infrared gas emitters.
  • 3. Because the blown air emerging from the nozzles and acting on the material web circulates the dryer atmosphere , it inevitably contains small foreign bodies, because even filters and their seals are imperfect, so that foreign body deposits are inevitable in inaccessible places. If the blown air hits the often sticky product web without being cleaned, these foreign bodies stick to it and form surface defects. The effort required for even incomplete cleaning is correspondingly large because of the large dryer volume.

Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung zum schwebenden Führen von Materialbahnen besteht in deren nicht optimalem Tragkraftverhalten.Another disadvantage of the device for the floating guiding of material webs is their non-optimal load-bearing behavior.

Eine nach dem Luftkissenprinzip arbeitende Vorrichtung hat zwar bei kleiner werdendem Materialbahnabstand ein stark progressives Tragkraftverhalten, doch geht die über den Materialbahnabstand aufgetragene Kurve für die Tragkraft erst mit verhältnismäßig großem Abstand gegen Null. Das bedeutet, daß mit einer solchen Vorrichtung für die Materialbahn keine stabile Schwebelage zu erzielen ist. Solche Vorrichtungen eignen sich deshalb auch nur dann, wenn auf beiden Warenbahnseiten entsprechende Vorrichtungen versetzt angeordnet sind.A device working according to the air cushion principle has a strongly progressive load-bearing capacity behavior as the material web distance becomes smaller, but the curve for the load capacity plotted over the material web distance only approaches zero with a relatively large distance. This means that with such a device for the material web no stable floating position can be achieved. Such devices are therefore only suitable if corresponding devices are staggered on both sides of the web.

Eine nach dem Tragflächenprinzip arbeitende Vorrichtung gewährleistet zwar eine stabile Schwebelage der Materialbahn, denn die Tragkraftkurve erreicht mit einer gewissen Steilheit den Nullwert der Tragkraft, doch ist der Absolutwert der Tragkraft selbst bei kleinem Warenbahnabstand im Vergleich zu einer nach dem Luftkissenprinzip arbeitenden Vorrichtung klein.A device working according to the wing principle guarantees a stable floating position of the material web, because the load capacity curve reaches the zero value of the load capacity with a certain steepness, but the absolute value of the load capacity is small, even with a small web distance, compared to a device working according to the air cushion principle.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art, die nach dem Tragflächenprinzip arbeitet, tritt die Blasluft aus Schlitz- oder Lochdüsen aus, die mit Abstand von der konvex gekrümmten Oberfläche des Strömungskörpers angeordnet sind. Die aus den Schlitz- bzw. Lochdüsen austretende Blasluft ist unter spitzem Winkel gegen die Materialbahn gerichtet und wird von ihr abgelenkt und in den von der Materialbahn und dem Strömungskörper gebildeten Kanal gelenkt. Über in dem Strömungskörper angeordnete Löcher kann durch den Unterdruck im Kanal Luft angesaugt werden, so daß der Unterdruck eine für die Tragkraft kritische Grenze nicht überschreitet (DE 14 74 239 C3).In a known device of the type mentioned, which works on the wing principle, occurs Blown air from slot or hole nozzles, which are arranged at a distance from the convexly curved surface of the flow body. The blowing air emerging from the slot or hole nozzles is directed at an acute angle against the material web and is deflected by it and directed into the channel formed by the material web and the flow body. Air can be drawn in via the holes in the flow body through the negative pressure in the channel, so that the negative pressure does not exceed a critical limit for the load capacity (DE 14 74 239 C3).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum schwebenden Führen von Materialbahnen zu schaffen, deren Tragkraftverhalten bei geringerem Volumen an den Düsen zuzuführendem flüssigen oder gasförmigen Medium im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen verbessert ist.The invention has for its object to provide a device for the floating guidance of material webs, the load capacity behavior is improved compared to conventional devices with a smaller volume of liquid or gaseous medium to be fed to the nozzles.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Düsen als Freistrahldüsen ausgebildet sind, die mit spitzem Anströmwinkel flach auf die Oberfläche der Strömungskörper derart gerichtet sind, daß die als Freistrahlen aus den Düsen austretenden Strömungsstrahlen erst nach Auftreffen auf die Oberfläche des Strömungskörpers und Umwandlung zu Wandstrahlen an der Oberfläche des Strömungskörpers die Materialbahn anblasen.This object is achieved in a device of the type mentioned at the outset in that the nozzles are designed as free jet nozzles which are directed flatly onto the surface of the flow bodies with an acute angle of attack such that the flow jets emerging as free jets from the nozzles only after impinging on the surface of the flow body and conversion to wall jets on the surface of the flow body to blow the material web.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen ein um ein Vielfaches geringeres Volumen an gasförmigem oder flüssigem Medium für die Düsen. Eine Reduzierung des Querschnitts der Düsen um den Faktor 10 bis 100, also auf 1 bis 0,1 pro mille, bezogen auf die beaufschlagte Materialbahnoberfläche, verbunden mit einem erheblich besserem Tragverhalten ist möglich, allerdings muß bei derart kleinen Querschnitten der Düsen der Druck des Mediums entsprechend erhöht werden. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Freistrahlen wird nach dem Injektorprinzip aus der Umgebung den Freistrahlen und nach Auftreffen auf die Oberfläche des Strömungskörpers den Wandstrahlen Luft aus der Umgebung beigemischt. Im Gegensatz dazu findet bei herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen die Strömungsstrahlen bereits als Wandstrahlen aus den Düsen mit vergleichsweise kleiner Geschwindigkeit, dafür aber mit größerem Volumen austreten, praktisch keine Beimischung von Luft aus der umgebenden Atmosphäre statt. Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Vermischung stattfindende verlustreiche Energieumsetzung (Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit) des gasförmigen oder strömenden Mediums ist jedenfalls dann unbeachtlich, wenn die Wärmeübertragung nicht durch das Medium, sondern durch eigens dafür vorgesehene Heizeinrichtungen vorgenommen wird.The device according to the invention requires a much smaller volume of gaseous or liquid medium for the nozzles than conventional devices. A reduction in the cross-section of the nozzles by a factor of 10 to 100, that is to say 1 to 0.1 per mille, based on the material web surface acted upon, combined with a considerably better load-bearing behavior is possible, but with such small cross-sections, the Nozzles the pressure of the medium can be increased accordingly. Due to the high flow velocity of the free jets, the free jets are mixed in with the free jets from the environment according to the injector principle and air from the environment after hitting the surface of the flow body. In contrast to this, with conventional devices in which the flow jets already emerge as wall jets from the nozzles at a comparatively low speed but with a larger volume, there is practically no admixture of air from the surrounding atmosphere. The lossy energy conversion (reduction in flow velocity) of the gaseous or flowing medium that takes place in the device according to the invention is irrelevant in any case if the heat transfer is not carried out by the medium, but rather by heating devices provided for this purpose.

Wegen des mit hoher Strömungsgeschwindigkeit aus den Düsen austretenden geringen Volumens der Blasstrahlen läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einem Trockner auch als sperrende Schleuse am Einlaßschlitz für die Materialbahn einsetzen. In diesem Fall wird die Vorrichtung mit hocherhitzter Blasluft betrieben. Durch Vermischung mit der über den Einlaßschlitz einströmenden Kaltluft wird diese auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der es nicht mehr bei Vermischung mit der lösungsmittelhaltigen Trockneratmosphäre zu schädlichen Kondensationen kommen kann.Because of the small volume of the blowing jets emerging from the nozzles at high flow velocity, the device according to the invention can also be used in a dryer as a blocking sluice at the inlet slot for the material web. In this case, the device is operated with highly heated blowing air. By mixing with the cold air flowing in through the inlet slot, it is heated to a temperature at which harmful condensation can no longer occur when mixed with the solvent-containing dryer atmosphere.

Durch den Einsatz erfindungsgemäßer Vorrichtungen wird eine Reduzierung des Trocknervorlumens und der an der Aufbereitung der den Düsen zuzuführenden Luft beteiligten Teile auf ein Fünftel des bisherigen Umfangs möglich.By using devices according to the invention, a reduction of the dryer pre-volume and of the parts involved in the preparation of the air to be supplied to the nozzles is possible to a fifth of the previous extent.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich sowohl nach dem Tragflächenprinzip als auch nach dem Luftkissenprinzip betreiben, je nachdem, ob an nur einem Längsrand die Düsen oder an beiden Längsrändern die Düsen vorgesehen sind. Bevorzugt wird wegendes erheblich besseren Tragkraftverhaltens eine Vorrichtung mit an beiden Rändern angeordneten Düsen. Dabei kann das Tragkraftverhalten weiter verbessert werden, wenn der von der Materialbahn und den Freistrahlen eingeschlossene Anstellwinkel der Düsen der einen Reihe von dem der anderen Reihe verschieden ist.The device according to the invention can be operated both on the wing principle and on the air cushion principle, depending on whether the nozzles are provided on only one longitudinal edge or the nozzles on both longitudinal edges. Because of the considerably better load-bearing behavior, a device with nozzles arranged on both edges is preferred. The load-bearing capacity behavior can be further improved if the angle of attack of the nozzles of the one row, which is included by the material web and the free jets, is different from that of the other row.

Die konvex gekrümmte Oberfläche sollte zumindest an einem Rand der Strömungskörper ausgebildet und die Freistrahlen auf diesen Teil der Oberfläche gerichtet sein. Dadurch wird eine bessere Strahlausweitung und Umwandlung zu Wandstrahlen ermöglicht.The convexly curved surface should be formed at least on one edge of the flow body and the free jets should be directed at this part of the surface. This enables a better beam expansion and conversion to wall beams.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Summe des Anströmwinkels P und des von der Materialbahn und den Freistrahlen eingeschlossenen Anstellwinkels aC zwischen 5° und 60°, vorzugsweise zwischen 15° und 35° liegt. Die Winkel sollten möglichst klein sein.It has proven to be advantageous if the sum of the incident angle P and the angle of attack aC enclosed by the material web and the free jets is between 5 ° and 60 °, preferably between 15 ° and 35 °. The angles should be as small as possible.

Das Erfindungsprinzip, mit Freistrahlen zunächst den Strömungskörper anzublasen und nach Umwandlung der Freistrahlen zu Wandstrahlen die Materialbahn anzublasen, läßt sich sowohl mit Freistrahlen verwirklichen, deren Strahlachse Sekanten, als auch Tangenten, als auch Passanten zur gekrümmten Oberfläche des Strömungskörpers bilden. Im Falle, daß die Strahlachse der Freistrahlen eine Passante zur gekrümmten Oberfläche des Strömungskörpers bildet, sollten die Randbereiche der divergierenden Strömungsstrahlen mit wenigstens einem Drittel ihrer Mantelfläche den Strömungskörper anströmen. Vorzugsweise beträgt der Abstand der Düsen von der angeströmten Oberfläche des Strömungskörpers etwa 1/10 der Länge der der Materialbahn zugekehrten Oberfläche des Strömungskörpers in Strömungsrichtung.The principle of the invention of first blowing the flow body with free jets and blowing the material web after converting the free jets into wall jets can be realized both with free jets whose jet axes form secants as well as tangents and passers-by to the curved surface of the flow body. In the event that the jet axis of the free jets forms a passer-by to the curved surface of the flow body, the edge regions of the diverging flow jets should flow against the flow body with at least one third of their lateral surface. Preferably the distance of the nozzles from the flow surface of the flow body is approximately 1/10 of the length of the surface of the flow body facing the material web in the flow direction.

Die konvex gekrümmte Oberfläche des Strömungskörpers kann unterschiedliche Formen haben. Als zweckmäßig haben sich die Form eines flachen Ellipsenbogens, eines flachen Korb- . bogens oder eines flachen Polygons erwiesen.The convexly curved surface of the flow body can have different shapes. The shape of a flat elliptical arch, a flat basket has been found to be useful. arc or a flat polygon.

Bei mehreren in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Strömungskörpern ist zwischen zwei benachbarten Strömungskörpern ein gemeinsamer Zufuhrkanal für das gasförmige oder flüssige Medium für den beiden Strömungskörpern zugeordneten Düsen vorgesehen. Besonders dicht ist die Folge der erfindungsgemäßen Vorrichtungen, wenn bei mehreren in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Strömungskörpern die Strömungskörper als Zufuhrkanäle für das gasförmige oder flüssige Medium ausgebildet sind und die Düsen tragen, die den benachbarten Strömungskörpern zugeordnet sind.In the case of a plurality of flow bodies arranged one behind the other in the material web running direction, a common feed channel for the gaseous or liquid medium for the nozzles assigned to the two flow bodies is provided between two adjacent flow bodies. The consequence of the devices according to the invention is particularly dense if, in the case of a plurality of flow bodies arranged one behind the other in the material web running direction, the flow bodies are designed as feed channels for the gaseous or liquid medium and carry the nozzles which are assigned to the adjacent flow bodies.

Sofern jedem Strömungskörper zwei Reihen von Düsen zugeordnet sind, also die Vorrichtung nach dem Luftkissenprinzip arbeitet, fließt aus dem Bereich einer jeden Vorrichtung nur wenig Luft ab, denn nach Umkehr der Strömungsrichtung oberhalb der Oberfläche und Vorbeistreichen an der Materialbahn wird aus dieser Rückströmung durch die Freistrahlen nach dem Injektorprinzip Luft aufgenommen und wieder in den Bereich zwischen der Materialbahn und der Oberfläche der Vorrichtung eingespeist. Nur ein geringer Teil kann abströmen. Um das Abströmen zu vergleichmäßigen, kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung zwischen den Düsen und dem Strömungskörper auf der der Materialbahn abgewandten Seite ein Abströmkanal vorgesehen sein. Die Luft kann dann zwischen die Freistrahlen in diesen Kanal strömen und von dort in einen Sammelkanal, der von dem Strömungskörper gebildet sein kann.If two rows of nozzles are assigned to each flow body, i.e. the device works according to the air cushion principle, only a little air flows out of the area of each device, because after reversing the direction of flow above the surface and sweeping past the material web, this backflow becomes the free jets according to the air injector principle recorded and fed back into the area between the material web and the surface of the device. Only a small part can flow out. In order to even out the outflow, according to one embodiment of the invention, an outflow channel can be provided between the nozzles and the flow body on the side facing away from the material web. The air can then flow between the free jets into this channel and from there into a collecting channel, which can be formed by the flow body.

Dem Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem geringen Luftvolumen auskommt, weil die aus dem Polster zwischen der Warenbahn und dem Strömungskörper zurückströmende Luft zu einem großen Teil wieder den Freistahlen beigemischt wird, steht der Nachteil gegenüber, daß der Wärmeübergang zwischen dem Strömungsmedium und der Materialbahn wegen der stärkeren Wandreibung im Vergleich zu herkömmlichen mit großem Luftvolumen betriebenen Umlufttrocknern geringer ist. Dieser Nachteil läßt sich jedoch ohne Beeinträchtigung der Strömung der Freistrahlen mehr als ausgleichen, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in Kombination mit Heizkörpern betrieben werden kann. Anstelle von Heizkörpern können aber auch Kühlkörper vorgesehen sein.The advantage that the device according to the invention manages with a small volume of air, because the air flowing back from the cushion between the material web and the flow body is mixed again with the free steels, is offset by the disadvantage that the heat transfer between the flow medium and the material web because of the greater wall friction compared to conventional circulating air dryers operated with a large volume of air. However, this disadvantage can be more than compensated for without impairing the flow of the free jets if the device according to the invention can be operated in combination with radiators. Instead of heating elements, cooling elements can also be provided.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Strömungskörper selbst oder ein neben dem Strömungskörper angeordneter Körper als Heiz- oder Kühlkörper ausgebildet sein. Jeder Heiz- oder Kühlkörper kann eine Kammer aufweisen, der ein Heiz- oder Kühlmedium zuführbar ist. Insbesondere kann der Heizkörper als Infrarot-Dunkelstrahler ausgebildet sein. Als Heizmedium kommt beispielsweise Thermoöl in Frage.According to a further embodiment, the flow bodies themselves or a body arranged next to the flow body can be designed as a heating or cooling body. Each heating or cooling body can have a chamber to which a heating or cooling medium can be supplied. In particular, the radiator can be designed as an infrared dark radiator. Thermal oil, for example, can be used as the heating medium.

Der Heizkörper kann aber auch als gasbeheizter Infrarot-Hellstrahler ausgebildet sein. Dieser kann in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Vorrichtung angeordnet sein. Vorzugsweise wechseln sich bei mehreren in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Vorrichtungen zum schwebenden Führen diese mit den Heiz- oder Kühlkörpern in dichter Folge ab.The radiator can also be used as a gas-heated infrared Be bright spotlights. This can be arranged in the immediate vicinity of the device. Preferably, in the case of a plurality of devices for floating guiding arranged one behind the other in the direction of the web of material, these alternate with the heating or cooling elements in close succession.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Trockners mit mehreren insbesondere auf beiden Seiten der Materialbahn angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum schwebenden Führen der Materialbahn und diesen zugeordneten Heizkörpern. Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß den Düsen Frischluft unter hohem Druck und mit einem solchen Volumen zugeführt wird, wie zur Aufnahme des von der Materialbahn bei der Trocknung abgegebenen flüchtigen Stoffe benötigt wird. Diese Verfahrensmaßnahme bringt eine Reihe von Vorteilen. Die den Düsen zuzuführende Frischluft ersetzt lediglich die aus dem Trockner abgeführte Abluft. Die Energiebilanz ist günstig, weil nur so viel Volumen an zu erwärmender Frischluft zugeführt wird, wie der Trocknungsprozeß notwendig macht. Für die schwebende Führung ist dieses geringe Volumen nicht nachteilig, da das geringe Volumen durch hohe Strömungsgeschwindigkeit des aus den Düsen austretenden Freistrahls kompensiert wird.The invention further relates to a method for operating a dryer with a plurality of devices according to the invention, in particular arranged on both sides of the material web, for floating guiding of the material web and heating elements associated therewith. The process according to the invention is characterized in that fresh air is supplied to the nozzles under high pressure and with such a volume as is required to absorb the volatile substances released by the material web during drying. This procedural measure has a number of advantages. The fresh air to be supplied to the nozzles only replaces the exhaust air discharged from the dryer. The energy balance is favorable because only as much volume of fresh air to be heated is supplied as the drying process requires. This small volume is not disadvantageous for the floating guide, since the small volume is compensated for by the high flow velocity of the free jet emerging from the nozzles.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert:The invention is explained in more detail below on the basis of a drawing illustrating an exemplary embodiment:

Im einzelnen zeigen:

  • Fig. 1 einen Längsrand eines Strömungskörpers einer Vorrichtung zum schwebenden Führen von Materialbahnen im Querschnitt in Materialbahnlaufrichtung in schematischer Darstellung,
  • Fig.2a- Vorrichtungen bzw.Strömungskörper von Vor-5b richtungen zum schwebenden Führen von Warenbahnen im Querschnitt in Materialbahnlaufrichtung in schematischer Darstellung, und zwar links bekannte Vorrichtungen und rechts entsprechende Strömungskörper erfindungsgemäßer Vorrichtungen,
  • Fig.6a erfindungsgemäße Vorichtungen im Wechsel mit gasbeheizten Infrarot-Hellstrahlern im Querschnitt in Materialbahnlaufrichtung,
  • Fig.6b die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig.6a in einem vergrößerten Ausschnitt,
  • Fig.7a auf beiden Seiten einer Materialbahn angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtungen zum schwebenden Führen einer Materialbahn mit als Heizkörper ausgebildeten Strömungskörpern,
  • Fig.7b eine Vorrichtung gemäß Fig.7a im Querschnitt und in vergrößerter 1/4-Quadrantendarstellung,
  • Fig.7c die Vorrichtung gemäß Fig.7a in vergrößertem Ausschnitt und in Aufsicht auf zwei benachbarte Düsenreihen,
  • Fig.7d eine Vorrichtung gem. Fig.7a im Querschnitt in Materialbahnlaufrichtung mit schematisch dargestellter Strömung und
  • Fig.8 ein Diagramm des Tragkraftverhaltens verschiedener Vorrichtungen zum schwebenden Führen von Materialbahnen.
In detail show:
  • Fig. 1 shows a longitudinal edge of a flow body of a device for floating guiding material webs in cross section in the direction of material web in a schematic representation,
  • 2a-Devices or flow bodies of pre-5b directions for the floating guidance of material webs in cross-section in the direction of material web in a schematic representation, namely known devices on the left and corresponding flow bodies of devices according to the invention,
  • 6a devices according to the invention alternating with gas-heated infrared light emitters in cross-section in the direction of web travel,
  • 6b shows the device according to the invention according to FIG. 6a in an enlarged detail,
  • 7a devices according to the invention arranged on both sides of a material web for floating guiding of a material web with flow bodies designed as heating elements,
  • 7b shows a device according to FIG. 7a in cross section and in an enlarged 1/4 quadrant representation,
  • 7c shows the device according to FIG. 7a in an enlarged detail and with a view of two adjacent rows of nozzles,
  • 7d a device according to Fig. 7a in cross section in the direction of web travel with flow and shown schematically
  • 8 shows a diagram of the load-bearing behavior various devices for the floating guidance of material webs.

In Fig.1 sind die verschiedenen Möglichkeiten dargestellt, mit denen die aus Düsen als Freistrahlen austretenden Strömungsstrahlen 3,4,5 einen konvex gekrümmten Strömungskörper 2 anblasen. In jedem Fall trifft der Strömungsstrahl 3,4,5 unter flachem Anströmwinkel β auf die konvex gekrümmte Oberfläche auf und wird unter Ausnützung des Coanda-Effektes in einen Wandstrahl umgewandelt.1 shows the various possibilities with which the flow jets 3, 4, 5 emerging from nozzles as free jets blow onto a convexly curved flow body 2. In any case, the flow jet 3, 4, 5 strikes the convexly curved surface at a flat incident angle β and is converted into a wall jet using the Coanda effect.

Der Strömungsstrahl 3 ist senkreeht, der Strömungsstrahl 4 schräg unter einem Winkel L und der Strömungsstrahl 5 parallel zur Materialbahn gerichtet. Die schematisch die Mittelachsen der Strömungsstrahlen 3,4,5 darstellenden Pfeile treffen in den Punkten 6,7,8 auf die gekrümmte Oberfläche des Strömungskörpers 2 auf. Infolge des Coanda-Effektes werden sie an dieser Oberfläche entlanggeführt erreichen im Punkt 9 eine bestimmte Stärke, die für jede Vorrichtung typisch ist, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch mit dem Unterschied, daß dieser Effekt mit einer auf einen Bruchteil reduzierten Luftmenge einer bestimmten Verdichterenergie erreicht wird.The flow jet 3 is vertical, the flow jet 4 is directed obliquely at an angle L and the flow jet 5 is parallel to the material web. The arrows schematically representing the central axes of the flow jets 3, 4, 5 hit the curved surface of the flow body 2 in points 6, 7, 8. As a result of the Coanda effect, they are guided along this surface and reach a certain thickness at point 9, which is typical for each device, but with the device according to the invention with the difference that this effect is achieved with a fraction of the air volume reduced by a certain compressor energy .

Diese Effekte lassen sich mit verschiedenen Strömungskörpern verwirklichen. In den Figuren 2b,3b,4b,5b sind charakteristische Beispiele dargestellt. Von diesen Beispielen werden die besten Effekte mit dem Beispiel gemäß Fig.5b erzielt.These effects can be realized with different flow bodies. Characteristic examples are shown in FIGS. 2b, 3b, 4b, 5b. Of these examples, the best effects are achieved with the example according to FIG. 5b.

Links neben den Beispielen der Figuren 2b bis 5b sind die dazugehörigen herkömmlichen Vorrichtungen dargestellt. Die Vorrichtungen 2a,4a,5a arbeiten nach dem Luftkissenprinzip, während die Vorrichtung gem. Fig.3a nach dem Tragflächenprinzip arbeitet.The associated conventional devices are shown to the left of the examples in FIGS. 2b to 5b. The devices 2a, 4a, 5a work on the air cushion principle, while the device according to. Fig.3a works on the wing principle.

In Fig. 8 sind für diese bekannten Vorrichtungen und für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum schwebenden Führen von Materialbahnen charakteristische Kurven für die Tragkraft über den Abstand der Materialbahn von der Oberfläche des Strömungskörpers dargestellt. Um einen wahren Vergleich der verschiedenen Vorrichtungen zu erhalten, sind sowohl für die Abszisse dimenionslose Abstandswerte als auch für die Ordinate dimensionslose Tragkraftwerte gewählt. Der dimensionslose Abstand ist das Verhältnis zwischen absolutem Abstand zur Ausdehnung des Strömungskörpers in Materialbahnlaufrichtung. Die dimensionslose Tragkraft ist das Verhältnis zwischen absoluter Tragkraft zum Produkt aus dem dynamischen Anfangsdruck und dem Querschnitt der Düsen unter Berücksichtigung der Kontraktion.8 shows characteristic curves for the load-bearing capacity over the distance of the material web from the surface of the flow body for these known devices and for the devices according to the invention for the floating guidance of material webs. In order to obtain a true comparison of the various devices, dimensionless distance values for the abscissa as well as dimensionless load capacity values were chosen for the ordinate. The dimensionless distance is the ratio between the absolute distance to the expansion of the flow body in the direction of the material web. The dimensionless load capacity is the ratio between the absolute load capacity to the product of the dynamic initial pressure and the cross section of the nozzles, taking into account the contraction.

Die Kurve 43 stellt das Tragkraftverhalten von nach dem Luftkissenprinzip arbeitenden Vorrichtungen dar, also das Verhalten der Vorrichtungen gemäß den Figuren 2a,4a,5a. Die Tragkraft einer solchen Vorrichtung bei nach Null gehendem Materialbahnabstand wächst zwar auf verhältnismäßig hohem Niveau steil an, doch geht die Tragkraft bei zunehmendem Materialbahnabstand nur ganz allmählich nach Null. Das bedeutet, daß sich mit solchen Vorrichtungen keine stabile Schwebelage erreichen läßt. Solche Vorrichtungen sind deshalb zur Führung von Warenbahnen nur geeignet, wenn sie auf beiden Seiten der Warenbahn angeordnet und nach Möglichkeit noch gegeneinander zur Erzielung einer welligen Führung der Warenbahn angeordnet sind.Curve 43 represents the load-bearing behavior of devices operating on the air cushion principle, that is to say the behavior of the devices according to FIGS. 2a, 4a, 5a. The load capacity of such a device increases steeply at a relatively high level when the material web distance goes to zero, but the load capacity only gradually goes to zero with increasing material web distance. This means that a stable floating position cannot be achieved with such devices. Such devices are therefore only suitable for guiding material webs if they are arranged on both sides of the material web and, if possible, are arranged against one another to achieve wavy guidance of the material web.

Die Kurve 44 stellt das Tragkraftverhalten der nach dem Tragflächenprinzip arbeitenden Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a dar. Bei einer solchen Vorrichtung läuft zwar die Kurve für die Tragkraft mit einer gewissen Steilheit in den Nullwert der Tragkraft ein, so daß sich insoweit eine stabile Schwebelage erzielen läßt, doch ist das Niveau der Tragkraft insgesamt klein.The curve 44 represents the load-bearing capacity behavior of the device operating according to the wing principle according to the exemplary embodiment of FIG. 3a. In such a device, the curve for the load-bearing capacity runs with a certain steepness into the zero value of the load-bearing capacity, so that In this respect, a stable floating position can be achieved, but the overall level of the load capacity is small.

Demgegenüber ist das Tragkraftverhalten der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich besser.In contrast, the load-bearing behavior of the device according to the invention is considerably better.

Die Kurve 45 stellt das Tragkraftverhalten der nach dem Luftkissenprinzip arbeitenden Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5b dar. Trotz des nur einen Bruchteil vom Luftvolumen herkömmlicher, nach dem Luftkissenprinzip arbeitender Vorrichtungen benötigten Luftvolumens wird mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung im Nahbereich der Materialbahn etwa das durchaus zufriedenstellende Tragkraftverhalten der herkömmlichen, nach dem Luftkissenprinzip arbeitenden Vorrichtungen erreicht, wobei jedoch im Gegensatz zu diesen herkömmlichen Vorrichtungen die Kurve der Tragkraft mit einer gewissen Steilheit in den Nullwert für die Tragkraft einläuft. Insgesamt ergibt sich also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein verbessertes Tragkraftverhalten.Curve 45 represents the load-bearing capacity behavior of the device operating according to the air cushion principle according to the exemplary embodiment in FIG. 5b. Despite the fact that only a fraction of the air volume required for conventional air cushion operating devices, this device according to the invention achieves approximately the most satisfactory level in the vicinity of the material web Load capacity behavior of the conventional devices working according to the air cushion principle is achieved, but in contrast to these conventional devices the curve of the load capacity enters the zero value for the load capacity with a certain steepness. Overall, there is thus an improved load-bearing behavior in the device according to the invention.

Das gilt auch im Prinzip für die beiden anderen ebenfalls nach dem Luftkissenprinzip arbeitenden Vorrichtungen der Figuren 2b und 4b.This also applies in principle to the two other devices of FIGS. 2b and 4b which also operate on the air cushion principle.

Der Aufbau und das Wirkungsprinzip einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden im einzelnen am Ausführungsbeispiel der Figuren 6a und 6b beschrieben. Ein Strömungskörper 10 mit flachelliptisch zur Materialbahn gekrümmter Oberfläche ist zwischen zwei Düsenkästen 24 angeordnet, in denen als Düsen 11a,11b kleine Rundlöcher mit einem Querschnitt vom lmm2 bis 10mm2 in Reihe und mit einem gegenseitigen Abstand von 10mm bis 40mm angeordnet sind. Der Abstand der Düsen 11a,11b von dem Strömungskörper 10 beträgt etwa 1/10 oder mehr der Breite der gekrümmten Oberfläche des Strömungskörpers 10. Der Düsenkasten 24 ist als Verteilerkanal für die aus einem Zufuhrkanal 25 zuzuführende Blasluft ausgebildet. Der Strömungskörper 10 ist als Sammelkanal 14 für die zu einem Abfuhrkanal 26 zu leitende Luft ausgebildet. Die abzuleitende Luft 31 gelangt in den zwischen dem Düsenkasten 24 und dem Sammelkanal 14 liegenden Kanal 12 und von hier über ein Sieb 32 in den Sammelkanal 14. Die mit hoher Strömungsgeschwindigkeit als Freistrahlen aus den Düsen 11a austretende, mit ihren Strahlachsen schematisch dargestellten Blasstrahlen 15 treffen unter spitzem Anströmwinkel auf die gekrümmte Oberfläche des Strömungskörpers 10 auf und werden hier infolge des Coanda-Effektes in der Krümmung folgende Wandstrahlen umgewandelt. Da von beiden Rändern des Strömungskörpers 10 Blasluft in den Raum zwischen der Materialbahn 1 und der gekrümmten Oberfläche des Strömungskörpers 10 eingeblasen wird, findet eine Umlenkung der Strömung statt, die an der Materialbahn 3 mit geringer Dicke entlangströmt und nach einer gewissen Strecke wieder entsprechend dem Strömungspfeil 30 umgelenkt wird. Infolge der Injektorwirkung des Freistrahls 15 wird aus dieser abgelenkten Luft ein erheblicher Volumenanteil dem Strömungsstrahl 15 beigemischt. Nur ein kleiner Volumenanteil gelangt zwischen die Freistrahlen in den Kanal 12 und über ein Sieb 32 in den Sammelkanal 14. Die besonderen Effekte bezüglich des Tragkraftverhaltens der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu einer nach dem Umluftverfahren, also mit erheblich höherem Luftvolumen betriebenen Vorrichtung bestehen darin, daß das Volumen der Freistrahlen 15 und der durch Injektorwirkung beigemischten gemischten Luft verhältnismäßig klein ist. Die Energieverluste der Freistrahlen durch das Beimischen von Luft halten sich dadurch in wirtschaftlich vertretbaren Grenzen. Das progressive Luftpolster wirkt zwar dennoch, doch ist das für das Tragkraftverhalten einer nach dem Luftkissenprinzip arbeitenden Düse sehr vorteilhaft, weil das zu einer steileren Kennlinie führt. Wegen des geringeren Luftvolumens bildet sich auch bei der Rückströmung eine verhältnismäßig dünne Luftschicht aus, die zu einer schnelleren Geschwindigkeitsabnahme führt. Deshalb kommt es im Bereich der Umlenkung 30 bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht zu der sonst üblichen Staubildung und Beeinflußung benachbarter Düsen. Letzteres ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 6a und 6b auf jeder Seite der Vorrichtung zum schwebenden Führen ein gasbeheizter Infrarot-Hellstrahler vorgesehen ist. Aus den geschilderten Gründen beeinflußt die Strömung der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Betrieb dieses Strahlers nicht negativ, sondern ermöglicht daß die Rauchgasströmung 29 der Strömung der Blasluft beigemischt wird.The structure and principle of operation of a device according to the invention is described in detail below using the exemplary embodiment of FIGS. 6a and 6b. A flow body 10 having flachelliptisch curved to the material web surface is positioned between two nozzle boxes 24 in which are arranged as nozzles 11a, 11b small round holes with a cross section of lmm 2 to 10mm 2 in series and having a mutual distance of 10mm to 40mm. The distance of the nozzles 11a, 11b from the flow body 10 is approximately 1/10 or more of the width of the curved Surface of the flow body 10. The nozzle box 24 is designed as a distribution channel for the blown air to be supplied from a supply channel 25. The flow body 10 is designed as a collecting duct 14 for the air to be conducted to a discharge duct 26. The air 31 to be discharged arrives in the channel 12 lying between the nozzle box 24 and the collecting channel 14 and from here via a sieve 32 into the collecting channel 14. The blowing jets 15, which are shown schematically with their jet axes and exit as jets 11a at high flow velocity, hit at an acute angle of incidence on the curved surface of the flow body 10 and following wall jets are converted here due to the Coanda effect in the curvature. Since blown air is blown into the space between the material web 1 and the curved surface of the flow body 10 from both edges of the flow body 10, a deflection of the flow takes place, which flows along the material web 3 with a small thickness and after a certain distance again according to the flow arrow 30 is redirected. As a result of the injector effect of the free jet 15, a considerable proportion of the volume is admixed to the flow jet 15 from this deflected air. Only a small proportion of the volume passes between the free jets in the channel 12 and via a sieve 32 in the collecting channel 14. The particular effects with regard to the load-bearing behavior of the device according to the invention compared to a device operated according to the circulating air method, that is to say with a significantly higher air volume, are that the volume of the free jets 15 and the mixed air mixed by the injector action is relatively small. The energy losses of the free jets due to the addition of air are kept within economically justifiable limits. The progressive air cushion still works, however, this is very advantageous for the load capacity behavior of a nozzle that works on the air cushion principle, because this leads to a steeper characteristic curve. Because of the lower air volume, a relatively thin layer of air also forms during the backflow, which leads to a faster decrease in speed. Therefore, in the area of the deflection 30 in the device according to the invention, there is no otherwise the usual formation of jams and influencing adjacent nozzles. The latter is particularly important if, as in the exemplary embodiment in FIGS. 6a and 6b, a gas-heated infrared light emitter is provided on each side of the device for floating guidance. For the reasons described, the flow of the device according to the invention does not negatively influence the operation of this radiator, but rather enables the flue gas flow 29 to be mixed with the flow of the blown air.

Gemäß Fig.6a ist jeweils zwischen benachbarten Zufuhrkanälen 25 ein gasbeheizter Infrarotstrahler vorgesehen. Die Strahlungsfläche 18 der Strahlerelemente 17 ist parallel zur Materialbahn 1 in einem Abstand von etwa 50mm angeordnet. Auf der der Materialbahn abgekehrten Seite, die für die Bedienung und Wartung zugänglich ist, befindet sich ein Zuführrohr 19 für die Verbrennungsluft. Das entsprechende Zuführrohr 20 für das Gas liegt neben dem erstgenannten Zuführrohr 19. Luft und Gas werden einem Mischer 21 zugeführt. Ferner sind in dem Raum zwischen den Kanälen 25 Elemente 22 für die Zündung und Flammenüberwachung der Infrarotstrahler vorgesehen. Eine Abschirmung 23 aus strahlungsreflektierendem Material schützt die Vorrichtung zur schwebenden Führung, insbesondere die Verteilkanäle 24 vor Infrarotstrahlung.According to FIG. 6a, a gas-heated infrared radiator is provided between adjacent supply channels 25. The radiation surface 18 of the radiator elements 17 is arranged parallel to the material web 1 at a distance of approximately 50 mm. On the side facing away from the material web, which is accessible for operation and maintenance, there is a feed pipe 19 for the combustion air. The corresponding feed pipe 20 for the gas is located next to the feed pipe 19 mentioned first. Air and gas are fed to a mixer 21. Furthermore, 25 elements 22 for the ignition and flame monitoring of the infrared radiators are provided in the space between the channels. A shield 23 made of radiation-reflecting material protects the floating guide device, in particular the distribution channels 24, from infrared radiation.

Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 7a bis 7d sind auf beiden Seiten der Warenbahn Vorrichtungen zum schwebenden Führen angeordnet, wie sie aus dem Prinzipbild der Figur 5b bekannt sind. Der Strömungskörper 10 besteht aus einem Rohr 14. Diese Rohre 14 sind miteinander über Rohrbögen 34 verbunden. Diese Verkuppelung macht es möglich, daß den rohrförmigen Strömungskörpern 10 erhitztes Thermoöl zugeführt werden kann. Durch diese Art der Beheizung wirken sie als Infrarot-Dunkelstrahler.In the exemplary embodiment in FIGS. 7a to 7d, devices for floating guidance are arranged on both sides of the web, as are known from the basic diagram of FIG. 5b. The flow body 10 consists of a tube 14. These tubes 14 are connected to one another via tube bends 34. This coupling makes it possible for the tubular flow bodies 10 to be supplied with heated thermal oil. This type of heating means that they act as infrared dark emitters.

Zwischen je zwei Strömungskörpern 10,14 ist ein Düsenrohr 35 angeordnet, in dem in zwei Reihen Düsen mit kreisförmigem Querschnitt und Abstand voneinander angeordnet sind. Aus den Düsen tritt Blasluft in Form von Freistrahlen 15,16 aus und strömt den Strömungskörper 10,14 unter spitzem Anströmwinkel flach an, so daß sich eine Strömung, wie durch die Wandstrahlen 27, die Rückströmung 28 und die Strömungsumkehr 30 dargestellt ist, (vergl. Fig.6b) ausbildet.A nozzle tube 35 is arranged between each two flow bodies 10, 14, in which nozzles with a circular cross section and a distance from one another are arranged in two rows. Blown air emerges from the nozzles in the form of free jets 15, 16 and flows flatly against the flow body 10, 14 at an acute angle of attack, so that a flow, as represented by the wall jets 27, the backflow 28 and the flow reversal 30, (cf. Fig. 6b).

Claims (17)

1. Vorrichtung zum schwebenden Führen von Materialbahnen, bestehend aus einem länglichen quer zur Laufrichtung der Materialbahn angeordneten Strömungskörper mit auf der Materialbahnseite konvex gekrümmter Oberfläche und aus an mindestens einem der beiden Längsränder des Strömungskörpers in Reihe und mit Abstand zur Oberfläche des Strömungskörpers angeordneten Düsen, mit denen zwischen die konvex gekrümmte Oberfläche des Strömungskörpers und die Materialbahn ein gasförmiges oder flüssiges Medium einblasbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Düsen (11a,11b) als Freistrahldüsen ausgebildet sind, die mit spitzem Anströmwinkel (β) flach auf die Oberfläche der Strömungskörper (10) derart gerichtet sind, daß die als Freistrahlen (15,16) aus den Düsen (11a,11b) austretenden Strömungsstrahlen erst nach Auftreffen auf der Oberfläche des Strömungskörpers (10) und Umwandlung zu Wandstrahlen (27) an der Oberfläche des Strömungskörpers die Materialbahn (1) anblasen.1. Device for the floating guiding of material webs, consisting of an elongated flow body arranged transversely to the running direction of the material web with a convexly curved surface on the material web side and of at least one of the two longitudinal edges of the flow body arranged in series and at a distance from the surface of the flow body which a gaseous or liquid medium can be blown in between the convexly curved surface of the flow body and the material web, thereby
characterized in that the nozzles (11a, 11b) are designed as free jet nozzles, which are directed flatly onto the surface of the flow bodies (10) with an acute incident flow angle (β) such that the free jets (15, 16) from the nozzles (11a, 11b) Blow out material streams (1) only after impinging on the surface of the flow body (10) and conversion to wall jets (27) on the surface of the flow body. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden Längsrändern des Strömungskörpers (10) zugeordneten Düsen (11a,11b) der von der Materialbahn (1) und den Freistrahlen (15,16) eingeschlossene Anstellwinkel (α) der Düsen (11a) der einen Reihe von dem der Düsen (11b) der anderen Reihe verschieden ist.2. Device according to claim 1,
characterized in that at both longitudinal edges of the flow body (10) assigned nozzles (11a, 11b) the angle of attack (α) enclosed by the material web (1) and the free jets (15, 16) of the nozzles (11a) in one row is different from that of the nozzles (11b) in the other row. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahlrichtung der Düsen (11a,11b) derart ausgerichtet ist, daß die Freistrahlen (15,16) auf den am Rand konvex gekrümmten Teil der Oberfläche auftreffen.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the jet direction of the nozzles (11a, 11b) is oriented such that the free jets (15, 16) strike the convexly curved part of the surface at the edge. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des Anströmwinkels (P) der Freistrahlen (15,16) und des von der Materialbahn (1) und den Freistrahlen (15,16) eingeschlossene Anstellwinkels (α) zwischen 5° und 60°, vorzugsweise zwischen 10° und 30°, liegt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sum of the incident angle (P) of the free jets (15, 16) and the angle of attack (α) enclosed by the material web (1) and the free jets (15, 16) is between 5 ° and 60 °, preferably between 10 ° and 30 °. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlachse der Freistrahlen (15,16) einer jeden Düse (11a,11b) eine Sekante, Tangente oder Passante zur gekrümmten Oberfläche des Strömungskörpers (10) bildet und daß der Abstand der Düse (11a,11b) von der Oberfläche des Strömungskörpers (10) unter Berücksichtigung des Divergenzwinkels des Freistrahls derart bemessen ist, daß bei fehlender Materialbahn (1) der Freistrahl (15,16) mit wenigstens einem Drittel seines Umfangs die Oberfläche des Strömungskörpers (10) anströmt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the jet axis of the free jets (15, 16) of each nozzle (11a, 11b) forms a secant, tangent or passer-by to the curved surface of the flow body (10) and that The distance between the nozzle (11a, 11b) and the surface of the flow body (10), taking into account the divergence angle of the free jet, is such that, in the absence of a material web (1), the free jet (15, 16) covers the surface of the flow body with at least one third of its circumference (10) flows. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Düsen (4,4a,4b) von der angeströmten Oberfläche des Strömungskörpers (10) etwa 1/10, insbesondere 1/5 der Länge der der Materialbahn zugekehrten Oberfläche des Strömungskörpers (10) in Strömungsrichtung beträgt.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distance of the nozzles (4,4a, 4b) from the flowed surface of the flow body (10) about 1/10, in particular 1/5 of the length of the material web facing Surface of the flow body (10) in the flow direction is. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die konvex gekrümmte Oberfläche des Strömungskörpers (10) im Querschnitt die Form eines flachen Ellipsenbogens, eines flachen Korbbogens oder eines flachen Polygons hat.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the convex curved surface of the flow body (10) in cross section has the shape of a flat elliptical arc, a flat basket arch or a flat polygon. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Strömungskörpern (10) zwischen zwei benachbarten Strömungskörpern (10) ein gemeinsamer Zufuhrkanal (35) für das gasförmige oder flüssige Medium für die den beiden Strömungskörpern (10) zugeordneten Düsen (11a,12a,11b) vorgesehen ist (Fig.7a bis 7d).8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a plurality of flow bodies (10) arranged one behind the other in the material web running direction, between two adjacent flow bodies (10), a common supply channel (35) for the gaseous or liquid medium for the two flow bodies ( 10) assigned nozzles (11a, 12a, 11b) is provided (Fig. 7a to 7d). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Strömungskörpern die Strömungskörper als Zufuhrkanäle für das gasförmige oder flüssige Medium ausgebildet sind und die Düsen tragen, die den benachbarten Strömungskörpern zugeordnet sind.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the case of a plurality of flow bodies arranged one behind the other in the material web running direction, the flow bodies are designed as feed channels for the gaseous or liquid medium and carry the nozzles which are assigned to the adjacent flow bodies. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Düsen (11a,11b) und dem Strömungskörper (10) auf der der Materialbahn (1) abgewandten Seite ein Abströmkanal (12) ausgebildet ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that an outflow channel (12) is formed between the nozzles (11a, 11b) and the flow body (10) on the side facing away from the material web (1). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmkanal (12) in einen Sammelkanal (14) mündet, der von stromungskörper (10) gebildet ist.11. The device according to claim 10,
characterized in that the outflow channel (12) opens into a collecting channel (14) which is formed by the flow body (10). 12. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Wärmebehandlung, insbesondere Trocknung, Glühung oder Kühlung der Materialbahn der Strömungskörper (10) oder ein neben dem Strömungskörper (10) angeordneter Körper (17,18) als Heiz- und Kühlkörper ausgebildet ist.12. The device according to claim 1,
characterized in that for the heat treatment, in particular drying, annealing or cooling of the material web, the flow body (10) or a body (17, 18) arranged next to the flow body (10) is designed as a heating and cooling body. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz-oder Kühlkörper (10) eine Kammer (14) aufweist, der ein Heiz- oder Kühlmedium zuführbar ist.13. The apparatus according to claim 12,
characterized in that the heating or cooling body (10) has a chamber (14) to which a heating or cooling medium can be supplied. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (10) als Infrarot-Dunkelstrahler ausgebildet ist.14. The apparatus according to claim 12,
characterized in that the heating element (10) is designed as an infrared dark radiator. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Heizkörper (17,18) als gasbeheizter Infrarot-Hellstrahler ausgebildet ist.15. The apparatus according to claim 12, characterized in that the heating element (17, 18) is designed as a gas-heated infrared light emitter. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Strömungskörpern (10) und Heiz- oder Kühlkörpern (17,18) die Strömungskörper (10) und die Heiz-oder Kühlkörper (17,18) in dichter Folge einander abwechseln.16. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that in the case of a plurality of flow bodies (10) and heating or cooling bodies (17, 18) arranged one behind the other in the material web running direction, the flow bodies (10) and the heating or cooling bodies (17, 18 ) alternate in close succession. 17. Verfahren zum Betrieb eines Trockners mit mehreren insbesondere auf beiden Seiten der Materialbahn angeordneten Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß den Düsen Frischluft unter hohem Druck und mit einem solchen Volumen zugeführt wird, wie zur Aufnahme der von der Materialbahn bei der Trocknung abgegebenen flüchtigen Stoffe benötigt wird, und daß eine der zugeführten Frisehluftmenge entsprechende Abluftmenge aus dem Trockner abgeführt wird.17. A method of operating a dryer with several devices arranged in particular on both sides of the material web according to one of claims 1 to 16, characterized in that the nozzles fresh air under high pressure and with such Volume is supplied, as is required for receiving the volatile substances released by the material web during drying, and that an amount of exhaust air corresponding to the amount of fresh air supplied is removed from the dryer.
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