EP0345670A2 - Spray head for a nozzle humidifier, and method for humidifying - Google Patents

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EP0345670A2
EP0345670A2 EP89110067A EP89110067A EP0345670A2 EP 0345670 A2 EP0345670 A2 EP 0345670A2 EP 89110067 A EP89110067 A EP 89110067A EP 89110067 A EP89110067 A EP 89110067A EP 0345670 A2 EP0345670 A2 EP 0345670A2
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EP
European Patent Office
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nozzle
air
spray head
water
nozzle element
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EP89110067A
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EP0345670B1 (en
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Stefan H. Winheim
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VIB Apparatebau GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G7/00—Damping devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B05B7/066—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/50—Spraying or projecting

Definitions

  • the invention relates to a spray head for nozzle dampers with a housing, an air nozzle element with a nozzle bore for air outlet, a swirl body arranged in the air nozzle element and a water nozzle element projecting through the air nozzle element with a nozzle stick, at the tip of which a water outlet opening is arranged, an annular gap being formed between the nozzle bore and the nozzle stick .
  • the invention further relates to a method for moistening paper, in which an air stream is rotated at low pressure and absorbs water from a water nozzle.
  • a spray head and a method of the type mentioned are known from DE-PS 952 765.
  • both the air nozzle element and the water nozzle element are screwed into the housing separately, the swirl body having a sliding fit being arranged on the water nozzle element.
  • the annular gap between the nozzle bore and the nozzle assembly determines the quantity and the azimuthal distribution the exiting air.
  • the air is set in rotation by the swirl body.
  • a hollow cone-shaped spray jet is created. Due to the tolerances that are possible in the threads, the two nozzle elements can be arranged relative to one another during assembly such that the shape of the annular gap varies in the circumferential direction and thus deviates from a desired shape. This can lead to an irregular formation of the spray cone and thus to an uneven moistening of a web to be moistened.
  • This object is achieved with a spray head of the type mentioned at the outset in that one of the two nozzle elements is held centrally by the other of the two nozzle elements and is connected to the latter by a fit.
  • a second annular gap is formed between the nozzle assembly and swirl body with a constant width in the circumferential direction.
  • the air nozzle element has at its end opposite the nozzle bore a first fitting surface which runs concentrically to the central axis of the nozzle bore and the water nozzle element has a second fitting surface which interacts with the first fitting surface.
  • the fit surfaces are therefore located at a point where they function as the spray head, i.e. can not affect the absorption of water through the air.
  • the second fitting surface is arranged on the outside of the water nozzle element.
  • the water nozzle element which must be passed through the air nozzle element, can simply be inserted into the nozzle element, where the fit ensures a secure fit. This results in a relatively simple assembly option.
  • the fit is an interference fit.
  • the assignment of water nozzle element to air nozzle element can thus be ensured with high accuracy.
  • the mating surfaces either run parallel to the longitudinal axis of the housing or are designed as a conical seat.
  • the cone seat has the advantage that it displaces the water nozzle element in the air nozzle element in the axial direction is not possible.
  • the air nozzle element has a channel opening into the nozzle opening. At least one through hole is provided in its wall, which opens into the channel between the first fitting surface and the nozzle bore.
  • the water nozzle element is arranged on the side of the channel opposite the nozzle bore. For reasons of stability, the water nozzle element expediently fills the entire channel cross section and the fit surface extends over the entire circumference. The hole ensures in a simple manner that air can enter the air nozzle element.
  • the swirl body is arranged between the through hole and the nozzle bore. This causes the air to rotate on the way from the air supply duct to the nozzle without causing unwanted turbulence.
  • the air nozzle element is screwed into the housing. Since the pressure of the water and air comes from the interior of the housing, it is advantageous if the last element in the pressure direction is attached to the housing in order to hold all the other elements.
  • the water nozzle element has an enlarged diameter in the region of the second fit surface. This increases the available fit area. This increases the stability of the spray head.
  • the housing advantageously has a centrally arranged water supply channel opening into an air supply channel, the water supply channel being sealed off from the air supply channel by the water nozzle element and a seal arranged between the water nozzle element and the housing.
  • the water nozzle element has an extension which can be inserted into the water supply channel. This has the advantage during assembly that the seal can simply be plugged onto the extension, where it stops due to a certain internal stress. After screwing in the air nozzle element, the seal between the water supply duct and the air supply duct is almost automatic.
  • the prior art method of wetting paper provides a non-uniform moisture profile across the web. It is therefore also an object of the invention to provide a method with which more uniform moistening can be achieved.
  • both air streams are guided past the water nozzle at approximately the same pressure. This ensures that the desired low pressure is maintained by both air flows. In addition, only a single source of air pressure is required to generate the two air streams.
  • FIG. 1 shows a spray head 10 with a housing 11, an air nozzle element 20, a water nozzle element 30 and a swirl body 40.
  • the housing 11 has a centrally located water supply channel 12, into which water can be fed via a connecting piece 13. Furthermore, the housing has an air supply duct 14, to which air can be supplied through a connecting piece 15. The housing 11 also has a threaded bore 17 into which a fastening screw can be screwed. On the air and water outlet side, the housing is open and provided with an internal thread 16 into which the air nozzle element 20 can be screwed. The connection of connection piece 15 to the air supply duct 14 runs in a different plane and is not shown.
  • the air nozzle element 20 has an external thread 21 with which it can be screwed into the internal thread 16 of the housing 11.
  • the air nozzle element 20 has a continuous channel 23 which tapers in the direction of the nozzle bore through which the air exits during operation.
  • the air nozzle element 20 has an extension 24, on the inside of which a first fitting surface 25 is machined.
  • a plurality of bores 26 are arranged in the wall of the air nozzle element 20 between the first mating surface and the thread 21.
  • the water nozzle element 30 has a continuous channel. This is enclosed by an elongated nozzle assembly 31 which extends through the channel 23 and the nozzle bore 22 of the air nozzle element 20.
  • the wall of the nozzle assembly 31 tapers towards the water outlet opening.
  • the water nozzle element 30 has an enlarged diameter 32, on the outside of which a second fitting surface 34 is machined.
  • An extension 33 adjoins the enlarged diameter 32 and has approximately the same outside diameter as the nozzle assembly.
  • the first fit surface 25 in the extension 24 of the air nozzle element 20 interacts with the second fit surface 34 on the outside of the enlarged diameter 32 of the water nozzle element.
  • a very precise fit and consequently assignment of the air nozzle element 20 and the water nozzle element 30 is thus achieved. It is ensured that the air gap which forms in the nozzle bore 22 around the nozzle assembly 31 has a predetermined shape, in particular a constant width, in the circumferential direction.
  • a swirl body 40 is also arranged in the channel 23 of the air nozzle element 20 and is firmly fitted into the air nozzle element 20.
  • An annular air gap 41 is formed between the swirl body 40 and the nozzle assembly 31. The precise arrangement of the two nozzle elements in relation to one another can also achieve that the second annular gap has a constant width in the circumferential direction.
  • a seal 42 is pushed onto the extension 33 of the water nozzle element 30, which seals the water supply channel 12 against the air supply channel 14 after the assembly of the air nozzle element 20 and the water nozzle element 30 and screwing the air nozzle element 20 into the housing 11.
  • FIG. 3 shows the surface wetted by the two air streams 50 and 51, which are generated with the spray head 10 shown only schematically in FIG. 2.
  • the rotating air flow 50 creates a wetted surface 55.
  • the air flow 51 running parallel to the axis of rotation creates a wetted surface 56 which fills the circular ring 55.

Abstract

A spray head (10) for a nozzle humidifier is disclosed, having a housing (11), an air nozzle element (20) with nozzle bore (22) for air to exit, a twist body (40) arranged in the air nozzle element and a water nozzle element 30 projecting through the air nozzle element and having a nozzle connection (31) at the tip of which a water outlet opening is arranged, an annular gap being constructed between the nozzle bore and nozzle connection. A spray head of this kind serves in particular for moistening paper webs. In this spray head, it is to be possible to maintain the shape of the annular gap with a greater degree of accuracy. For this purpose, one of the two nozzle elements (20, 30) is held centrally by the other of the two nozzle elements (30, 20) and is connected to the latter by means of a fitting. <??>Furthermore, a method for moistening paper is disclosed in which an air stream is made to rotate at a low pressure and receives water from a water nozzle. In order to generate a complete cone spray jet, an additional air stream parallel to the axis of rotation is generated. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf für Düsenfeuch­ter mit einem Gehäuse, einem Luftdüsenelement mit Düsen­bohrung zum Luftaustritt, einem im Luftdüsenelement angeordneten Drallkörper und einem durch das Luftdüsen­element ragenden Wasserdüsenelement mit Düsenstock, an dessen Spitze eine Wasseraustrittsöffnung angeordnet ist, wobei zwischen Düsenbohrung und Düsenstock ein Ringspalt ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Er­findung ein Verfahren zum Befeuchten vom Papier, bei dem ein Luftstrom mit niedrigem Druck in Rotation ver­setzt wird und Wasser aus einer Wasserdüse aufnimmt.The invention relates to a spray head for nozzle dampers with a housing, an air nozzle element with a nozzle bore for air outlet, a swirl body arranged in the air nozzle element and a water nozzle element projecting through the air nozzle element with a nozzle stick, at the tip of which a water outlet opening is arranged, an annular gap being formed between the nozzle bore and the nozzle stick . The invention further relates to a method for moistening paper, in which an air stream is rotated at low pressure and absorbs water from a water nozzle.

Ein Sprühkopf und ein Verfahren der genannten Art sind aus der DE-PS 952 765 bekannt. Hierbei sind sowohl das Luftdüsenelement als auch das Wasserdüsenelement getrennt in das Gehäuse eingeschraubt, wobei der Drallkörper mit Gleitsitz auf dem Wasserdüsenelement angeordnet ist. Der Ringspalt zwischen Düsenbohrung und Düsenstock bestimmt dabei die Menge und die azimutale Verteilung der austretenden Luft. Die Luft wird vom Drallkörper in Rotation versetzt. Die austretende, rotierende Luft zerreißt das Wasser von der Peripherie her in feinste Teilchen. Es entsteht ein hohlkegelförmiger Sprühstrahl. Aufgrund der in den Gewinden möglichen Toleranzen können die beiden Düsenelemente bei der Montage so zueinander angeordnet werden, daß die Form des Ringspalts in Um­fangsrichtung variiert und somit von einer gewünschten Form abweicht. Dies kann zu einer unregelmäßigen Ausbil­dung des Sprühkegels und somit zu einer ungleichmäßigen Befeuchtung einer zu befeuchtenden Bahn führen.A spray head and a method of the type mentioned are known from DE-PS 952 765. In this case, both the air nozzle element and the water nozzle element are screwed into the housing separately, the swirl body having a sliding fit being arranged on the water nozzle element. The annular gap between the nozzle bore and the nozzle assembly determines the quantity and the azimuthal distribution the exiting air. The air is set in rotation by the swirl body. The escaping, rotating air tears the water from the periphery into fine particles. A hollow cone-shaped spray jet is created. Due to the tolerances that are possible in the threads, the two nozzle elements can be arranged relative to one another during assembly such that the shape of the annular gap varies in the circumferential direction and thus deviates from a desired shape. This can lead to an irregular formation of the spray cone and thus to an uneven moistening of a web to be moistened.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sprühkopf anzugeben, bei dem die Form des Ringspalts mit höherer Genauigkeit eingehalten werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Sprühkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das eine der beiden Düsenele­mente vom anderen der beiden Düsenelemente zentrisch gehalten wird und mit diesem durch eine Passung verbun­den ist.It is the object of the present invention to provide a spray head in which the shape of the annular gap can be maintained with higher accuracy. This object is achieved with a spray head of the type mentioned at the outset in that one of the two nozzle elements is held centrally by the other of the two nozzle elements and is connected to the latter by a fit.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen Düsenstock und Drallkörper ein zweiter Ringspalt mit in Umfangsrichtung konstanter Breite ausgebildet. Beim Sprühkopf und dem Verfahren nach dem Stand der Technik ergab sich nach dem Befeuchten einer stillstehen­den Bahn das Bild eines Kreisringes, in dessen Fläche Feuchtigkeit auf die Bahn gelangt war. Bei einer sich bewegenden Bahn ergab sich ein Feuchtigkeitsprofil, das in der Mitte eine starke Einbuchtung aufwies. Die Befeuchtung der Bahn erfolgte somit nicht so gleichmäßig, wie es gewünscht war, zumal sich die Bereiche mit starker Befeuchtung, die von benachbarten Düsen erzeugt wurden, überlagerten, und somit zu einer noch stärkeren Ungleich­mäßigkeit des Feuchtigkeitsprofils beitrugen. Mit der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist es nun möglich, durch den Ringspalt zwischen Drallkörper und Düsenstock einen parallel zur Rotationsachse des Kegels austretenden Luftstrom zu erzeugen, der wie der rotie­rende Luftstrom auch Wasser aufnimmt, aber in gerader Richtung auf das Papier gelangt und die innere, bisher leer gebliebene Fläche des Kreisrings ausfüllt. Damit ergibt sich ein wesentlich gleichförmigeres Feuch­tigkeitsprofil. Der Abfall der Feuchtigkeit an den beiden Seiten des Düsenkegels wird dadurch kompensiert, daß benachbarte Düsen dort überlappend die Bahn befeuchten.In a preferred embodiment of the invention, a second annular gap is formed between the nozzle assembly and swirl body with a constant width in the circumferential direction. With the spray head and the method according to the prior art, after moistening a stationary web, the result was an image of a circular ring, in the surface of which moisture had reached the web. With a moving web, there was a moisture profile with a strong indentation in the middle. Thus, the web was not moistened as evenly as was desired, especially since the areas of high moistening generated by neighboring nozzles overlapped, thus contributing to an even greater unevenness in the moisture profile. With the present preferred embodiment, it is now possible to pass through the annular gap between the swirl body and To produce an air stream emerging parallel to the axis of rotation of the cone, which, like the rotating air stream, also absorbs water, but reaches the paper in a straight direction and fills the inner, previously empty surface of the annulus. This results in a much more uniform moisture profile. The drop in moisture on the two sides of the nozzle cone is compensated for by the fact that adjacent nozzles there overlap moisten the web.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Luftdüsenelement an seinem der Düsenbohrung entgegen­gesetzten Ende eine konzentrisch zur Mittelachse der Düsenbohrung verlaufende erste Passungsfläche und das Wasserdüsenelement eine zweite Passungsfläche auf, die mit der ersten Passungsfläche zusammenwirkt. Die Pas­sungsflächen sind also an einer Stelle gelegen, wo sie die Funktion des Sprühkopfes, d.h. das Aufnehmen von Wasser durch die Luft, nicht beeinträchtigen können.In a further preferred embodiment, the air nozzle element has at its end opposite the nozzle bore a first fitting surface which runs concentrically to the central axis of the nozzle bore and the water nozzle element has a second fitting surface which interacts with the first fitting surface. The fit surfaces are therefore located at a point where they function as the spray head, i.e. can not affect the absorption of water through the air.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die zweite Passungs­fläche auf der Außenseite des Wasserdüsenelementes ange­ordnet ist. Dadurch läßt sich das Wasserdüsenelement, das durch das Luftdüsenelement hindurchgeführt werden muß, einfach in das Düsenelement hineinstecken, wo die Passung für einen sicheren Sitz sorgt. Es ergibt sich somit eine relativ einfache Zusammenbaumöglichkeit.It is particularly advantageous that the second fitting surface is arranged on the outside of the water nozzle element. As a result, the water nozzle element, which must be passed through the air nozzle element, can simply be inserted into the nozzle element, where the fit ensures a secure fit. This results in a relatively simple assembly option.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Passung eine Preßpas­sung ist. Damit läßt sich mit hoher Genauigkeit die Zuordnung von Wasserdüsenelement zu Luftdüsenelement sicherstellen.It is also advantageous if the fit is an interference fit. The assignment of water nozzle element to air nozzle element can thus be ensured with high accuracy.

In bevorzugten Ausführungsformen verlaufen die Passungs­flächen entweder parallel zur Gehäuselängsachse oder sind als Kegelsitz ausgebildet. Der Kegelsitz hat den Vorteil, daß damit eine Verschiebung des Wasserdüsen­ elementes im Luftdüsenelement axialer Richtung nicht möglich ist.In preferred embodiments, the mating surfaces either run parallel to the longitudinal axis of the housing or are designed as a conical seat. The cone seat has the advantage that it displaces the water nozzle element in the air nozzle element in the axial direction is not possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Luftdüsen­element einen in die Düsenöffnung mündenden Kanal auf. In seiner Wand ist mindestens ein durchgehendes Loch vorgesehen, das zwischen erster Passungsfläche und Düsen­bohrung in den Kanal mündet. Auf der der Düsenbohrung entgegengesetzten Seite des Kanals ist das Wasserdüsen­element angeordnet. Das Wasserdüsenelement füllt aus Stabilitätsgründen zweckmäßigerweise den ganzen Kanal­querschnitt aus und die Passungsfläche verläuft über den gesamten Umfang. Durch das Loch wird auf einfache Weise sichergestellt, daß Luft in das Luftdüsenelement eintreten kann.In a preferred embodiment, the air nozzle element has a channel opening into the nozzle opening. At least one through hole is provided in its wall, which opens into the channel between the first fitting surface and the nozzle bore. The water nozzle element is arranged on the side of the channel opposite the nozzle bore. For reasons of stability, the water nozzle element expediently fills the entire channel cross section and the fit surface extends over the entire circumference. The hole ensures in a simple manner that air can enter the air nozzle element.

Es ist von Vorteil, wenn der Drallkörper zwischen dem durchgehenden Loch und der Düsenbohrung angeordnet ist. Damit wird die Luft auf dem Weg vom Luftzufuhrkanal zur Düse in Rotation versetzt, ohne daß unerwünschte Verwirbelungen entstehen.It is advantageous if the swirl body is arranged between the through hole and the nozzle bore. This causes the air to rotate on the way from the air supply duct to the nozzle without causing unwanted turbulence.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Luftdüsenelement in das Gehäuse eingeschraubt. Da der Druck des Wassers und der Luft aus dem Gehäuseinne­ren kommt, ist es vorteilhaft, wenn das in Druckrichtung letzte Element am Gehäuse befestigt ist, um alle anderen Elemente festzuhalten.In a particularly preferred embodiment, the air nozzle element is screwed into the housing. Since the pressure of the water and air comes from the interior of the housing, it is advantageous if the last element in the pressure direction is attached to the housing in order to hold all the other elements.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Wasserdüsenelement im Bereich der zweiten Passungs­fläche einen vergrößerten Durchmesser auf. Dadurch wird die zur Verfügung stehende Passungsfläche vergrößert. Der Sprühkopf gewinnt dadurch an Stabilität.In a further preferred embodiment, the water nozzle element has an enlarged diameter in the region of the second fit surface. This increases the available fit area. This increases the stability of the spray head.

Vorteilhafterweise weist das Gehäuse einen in einen Luftzuführkanal mündenden zentrisch angeordneten Wasser­zuführkanal auf, wobei der Wasserzuführkanal gegenüber dem Luftzuführkanal durch das Wasserdüsenelement und eine zwischen Wasserdüsenelement und Gehäuse angeordne­te Dichtung abgedichtet ist. Dadurch läßt sich das Ge­häuse mit wenigen Arbeitsgängen herstellen. Trotzdem bleibt die Luft- und die Wasserzufuhr entkoppelt, bis Luft und Wasser an der vorgesehenen Stelle, nämlich an der Mündung des Düsenstocks, vermischt werden.The housing advantageously has a centrally arranged water supply channel opening into an air supply channel, the water supply channel being sealed off from the air supply channel by the water nozzle element and a seal arranged between the water nozzle element and the housing. This enables the housing to be manufactured in just a few steps. Nevertheless, the air and water supply remains decoupled until air and water are mixed at the intended location, namely at the mouth of the nozzle assembly.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wasser­düsenelement einen in den Wasserzuführkanal einsteck­baren Fortsatz auf. Dies hat bei der Montage den Vor­teil, daß die Dichtung einfach auf den Fortsatz aufge­steckt werden kann, wo sie aufgrund einer gewissen Eigen­spannung hält. Nach Einschrauben des Luftdüsenelementes ergibt sich die Abdichtung zwischen Wasserzuführkanal und Luftzuführkanal dann nahezu automatisch.In a preferred embodiment, the water nozzle element has an extension which can be inserted into the water supply channel. This has the advantage during assembly that the seal can simply be plugged onto the extension, where it stops due to a certain internal stress. After screwing in the air nozzle element, the seal between the water supply duct and the air supply duct is almost automatic.

Wie oben erwähnt, liefert das Verfahren zum Befeuchten von Papier nach dem Stand der Technik ein in Querrich­tung der Bahn ungleichmäßiges Feuchtigkeitsprofil. Es ist deswegen auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfah­ren anzugeben, mit dem eine gleichmäßigere Befeuchtung erzielt werden kann.As mentioned above, the prior art method of wetting paper provides a non-uniform moisture profile across the web. It is therefore also an object of the invention to provide a method with which more uniform moistening can be achieved.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein zusätzlicher Luft­strom parallel zur Rotationsachse erzeugt wird. Damit wird aus dem Kreisring, der bisher befeuchtet war, ein vollständig ausgefüllter Kreis. Bei einer Bewegung der Bahn über den Sprühstrahl hinweg wird der der Mitte der Düse gegenüberliegende Abschnitt der Bahn nicht nur zweimal von einem relativ schmalen Sprühstrahl beauf­schlagt, sondern kontinuierlich befeuchtet.This object is achieved in a method of the type mentioned in the introduction in that an additional air flow is generated parallel to the axis of rotation. This turns the circular ring, which was previously moistened, into a completely filled circle. When the web moves over the spray jet, the section of the web opposite the center of the nozzle is not only acted upon twice by a relatively narrow spray jet, but is continuously moistened.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden beide Luft­ströme mit annähernd dem gleichen Druck an der Wasser­düse vorbeigeführt. Damit ist sichergestellt, daß der gewünschte niedrige Druck von beiden Luftströmen einge­halten wird. Außerdem ist nur eine einzige Luftdruck­quelle notwendig, die die beiden Luftströme erzeugt.In a preferred embodiment, both air streams are guided past the water nozzle at approximately the same pressure. This ensures that the desired low pressure is maintained by both air flows. In addition, only a single source of air pressure is required to generate the two air streams.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt durch den Sprühkopf, wobei Luft­düsenelement, Wasserdüsenelement und Drallkörper teilweise geschnitten sind,
  • Fig. 2 eine Ausbildung des Sprühstrahls,
  • Fig. 3 eine Draufsicht auf eine durch den Sprühkopf befeuchtete Fläche bei Stillstand der Bahn und
  • Fig. 4 das Profil einer befeuchteten Bahn.
A preferred embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In it show:
  • 1 shows a section through the spray head, the air nozzle element, water nozzle element and swirl body being partially cut,
  • 2 shows an embodiment of the spray jet,
  • Fig. 3 is a plan view of a surface moistened by the spray head when the web is stopped and
  • Fig. 4 shows the profile of a moistened web.

Fig. 1 zeigt einen Sprühkopf 10 mit einem Gehäuse 11, einem Luftdüsenelement 20, einem Wasserdüsenelement 30 und einem Drallkörper 40.1 shows a spray head 10 with a housing 11, an air nozzle element 20, a water nozzle element 30 and a swirl body 40.

Das Gehäuse 11 weist einen zentrisch gelegenen Wasserzu­fuhrkanal 12 auf, in den Wasser über einen Anschlußstut­zen 13 eingespeist werden kann. Weiterhin weist das Gehäuse einen Luftzufuhrkanal 14, zu dem Luft durch einen Anschlußstutzen 15 zugeführt werden kann. Das Gehäuse 11 weist weiterhin eine Gewindebohrung 17 auf, in die eine Befestigungsschraube eingeschraubt werden kann. An der Luft- und Wasseraustrittsseite ist das Gehäuse offen und mit einem Innengewinde 16 versehen, in das das Luftdüsenelement 20 eingeschraubt werden kann. Die Verbindung von Anschlußstutzen 15 zum Luftzu­fuhrkanal 14 verläuft in einer anderen Ebene und ist nicht gezeigt.The housing 11 has a centrally located water supply channel 12, into which water can be fed via a connecting piece 13. Furthermore, the housing has an air supply duct 14, to which air can be supplied through a connecting piece 15. The housing 11 also has a threaded bore 17 into which a fastening screw can be screwed. On the air and water outlet side, the housing is open and provided with an internal thread 16 into which the air nozzle element 20 can be screwed. The connection of connection piece 15 to the air supply duct 14 runs in a different plane and is not shown.

Das Luftdüsenelement 20 weist ein Außengewinde 21 auf, mit dem es in das Innengewinde 16 des Gehäuses 11 einge­schraubt werden kann. Das Luftdüsenelement 20 weist einen durchgehenden Kanal 23 auf, der sich in Richtung auf die Düsenbohrung, durch die im Betrieb die Luft austritt, verjüngt. An dem der Düsenbohrung 22 gegenüber­liegenden Ende hat das Luftdüsenelement 20 eine Verlänge­rung 24, auf deren Innenseite eine erste Passungsfläche 25 bearbeitet ist. Zwischen der ersten Passungsfläche und dem Gewinde 21 sind in der Wand des Luftdüsenelemen­tes 20 mehrere Bohrungen 26 angeordnet.The air nozzle element 20 has an external thread 21 with which it can be screwed into the internal thread 16 of the housing 11. The air nozzle element 20 has a continuous channel 23 which tapers in the direction of the nozzle bore through which the air exits during operation. At the end opposite the nozzle bore 22, the air nozzle element 20 has an extension 24, on the inside of which a first fitting surface 25 is machined. A plurality of bores 26 are arranged in the wall of the air nozzle element 20 between the first mating surface and the thread 21.

Das Wasserdüsenelement 30 weist einen durchgehenden Kanal auf. Dieser wird von einem länglich ausgebildeten Düsenstock 31 umschlossen, der sich durch den Kanal 23 und die Düsenbohrung 22 des Luftdüsenelementes 20 erstreckt. Die Wand des Düsenstocks 31 verjüngt sich zur Wasseraustrittsöffnung hin. Am dieser Verjüngung gegenüberliegenden Ende hat das Wasserdüsenelement 30 einen vergrößerten Durchmesser 32, auf dessen Außenseite eine zweite Passungsfläche 34 bearbeitet ist. An dem vergrößerten Durchmesser 32 schließt sich ein Fortsatz 33 an, der etwa den gleichen Außendurchmesser wie der Düsenstock hat. Die erste Passungsfläche 25 in der Ver­längerung 24 des Luftdüsenelementes 20 wirkt mit der zweiten Passungsfläche 34 auf der Außenseite des ver­größerten Durchmessers 32 des Wasserdüsenelementes zusam­men. Damit wird eine sehr präzise Passung und folglich Zuordnung von Luftdüsenelement 20 und Wasserdüsenelement 30 erreicht. Es wird sichergestellt, daß der sich in der Düsenbohrung 22 um den Düsenstock 31 herum ausbil­dende Luftspalt eine vorgegebene Form, insbesondere eine konstante Breite, in Umfangsrichtung hat.The water nozzle element 30 has a continuous channel. This is enclosed by an elongated nozzle assembly 31 which extends through the channel 23 and the nozzle bore 22 of the air nozzle element 20. The wall of the nozzle assembly 31 tapers towards the water outlet opening. At the end opposite this taper, the water nozzle element 30 has an enlarged diameter 32, on the outside of which a second fitting surface 34 is machined. An extension 33 adjoins the enlarged diameter 32 and has approximately the same outside diameter as the nozzle assembly. The first fit surface 25 in the extension 24 of the air nozzle element 20 interacts with the second fit surface 34 on the outside of the enlarged diameter 32 of the water nozzle element. A very precise fit and consequently assignment of the air nozzle element 20 and the water nozzle element 30 is thus achieved. It is ensured that the air gap which forms in the nozzle bore 22 around the nozzle assembly 31 has a predetermined shape, in particular a constant width, in the circumferential direction.

Im Kanal 23 des Luftdüsenelementes 20 ist ferner ein Drallkörper 40 angeordnet, der in das Luftdüsenelement 20 fest eingepasst ist. Zwischen dem Drallkörper 40 und dem Düsenstock 31 wird dabei ein ringförmiger Luft­spalt 41 ausgebildet. Durch die präzise Anordnung der beiden Düsenelemente zueinander läßt sich ebenfalls erreichen, daß der zweite Ringspalt in Umfangsrichtung eine konstante Breite hat.A swirl body 40 is also arranged in the channel 23 of the air nozzle element 20 and is firmly fitted into the air nozzle element 20. An annular air gap 41 is formed between the swirl body 40 and the nozzle assembly 31. The precise arrangement of the two nozzle elements in relation to one another can also achieve that the second annular gap has a constant width in the circumferential direction.

Auf den Fortsatz 33 des Wasserdüsenelementes 30 ist eine Dichtung 42 aufgeschoben, die nach dem Zusammen­bau von Luftdüsenelement 20 und Wasserdüsenelement 30 und Einschrauben des Luftdüsenelementes 20 in das Ge­häuse 11 den Wasserzufuhrkanal 12 gegenüber dem Luft­zufuhrkanal 14 abdichtet.A seal 42 is pushed onto the extension 33 of the water nozzle element 30, which seals the water supply channel 12 against the air supply channel 14 after the assembly of the air nozzle element 20 and the water nozzle element 30 and screwing the air nozzle element 20 into the housing 11.

Während des Betriebs wird über den Wasseranschlußstutzen 13 Wasser so zugeführt, daß es an der Oberkante des Düsenstocks 31 mit sehr geringem Druck ansteht. Über den Anschlußstutzen 15 zugeführte Luft gelangt über den Luftzufuhrkanal 14 und die Löcher 26 im Luftdüsen­element 20 in den Kanal 23. Dort wird ein Teil der Luft durch den Drallkörper 40 in Rotation versetzt, so daß sich ein in Fig. 2 gezeigter Sprühkegel 50 ausbildet. Die am Düsenstock 31 vorbeistreichende Luft zerreißt das Wasser von der Peripherie her in feinste Teilchen. Hierdurch entsteht ein fast druckloser Sprühnebel, der von der Papierbahn sehr gut aufgenommen wird. Zusätzlich kann der andere Teil der Luft durch den zwischen Drall­körper 40 und Düsenstock 31 gebildeten Ringspalt 41 strömen, der an der Spitze des Düsenstocks 31 vorbei- und dann parallel zur Rotationsachse des Sprühkegels weiterströmt.During operation, water is supplied via the water connection piece 13 in such a way that it is applied to the upper edge of the nozzle assembly 31 with very little pressure. Air supplied via the connecting piece 15 passes through the air supply duct 14 and the holes 26 in the air nozzle element 20 into the duct 23. There, part of the air is rotated by the swirl body 40, so that a spray cone 50 shown in FIG. 2 is formed. The air flowing past the nozzle assembly 31 tears the water from the periphery into the finest particles. This creates an almost pressure-free spray mist, which is very well absorbed by the paper web. In addition, the other part of the air can flow through the annular gap 41 formed between the swirl body 40 and the nozzle assembly 31, which flows past the tip of the nozzle assembly 31 and then continues parallel to the axis of rotation of the spray cone.

Fig. 3 zeigt die durch die beiden Luftströme 50 und 51 benetzte Fläche, die mit dem in Fig. 2 nur schema­tisch gezeigten Sprühkopf 10 erzeugt werden. Der rotie­rende Luftstrom 50 erzeugt eine kreisringförmig benetzte Fläche 55. Der parallel zur Rotationsachse verlaufende Luftstrom 51 erzeugt eine benetzte Fläche 56, die den Kreisring 55 ausfüllt.FIG. 3 shows the surface wetted by the two air streams 50 and 51, which are generated with the spray head 10 shown only schematically in FIG. 2. The rotating air flow 50 creates a wetted surface 55. The air flow 51 running parallel to the axis of rotation creates a wetted surface 56 which fills the circular ring 55.

Bei einem Vorbeistreichen an einer Papierbahn an dem Sprühkopf 10 ergibt sich ein Feuchtigkeitsprofil, wie es Fig. 4 mit der durchgezogenen Linie 60 gezeigt ist. Es ist deutlich zu erkennen, daß dieses Profil 60 wesent­lich gleichförmiger ist, als das strichpunktiert gezeig­te Profil 63 nach dem Stand der Technik, das entsteht, wenn eine Papierbahn nur über den hohlkegelförmigen Sprühstrahl geführt wird. Weiterhin sind in Fig. 4 die Feuchtigkeitsprofile 61 und 62 benachbarter Sprühköpfe gestrichelt gezeigt, die sich dem Feuchtigkeitsprofil 60 des dargestellten Sprühkopfes überlagern. Durch die Überlagerung läßt sich ein sehr gleichförmiges Sprüh­profil erzielen.When brushing past a paper web on the spray head 10, a moisture profile results, as is shown in FIG. 4 by the solid line 60. It can clearly be seen that this profile 60 is substantially more uniform than the prior-art profile 63 shown in broken lines, which is produced when a paper web is only guided over the hollow-cone-shaped spray jet. 4, the moisture profiles 61 and 62 of adjacent spray heads are shown in dashed lines, which overlap the moisture profile 60 of the spray head shown. The superimposition enables a very uniform spray profile to be achieved.

Claims (16)

1. Sprühkopf für Düsenfeuchter mit einem Gehäuse, einem Luftdüsenelement mit Düsenbohrung zum Luftaustritt, einem im Luftdüsenelement angeordneten Drallkörper und einem durch das Luftdüsenelement ragenden Wasser­düsenelement mit Düsenstock, an dessen Spitze eine Wasseraustrittsöffnung angeordnet ist, wobei zwischen Düsenbohrung und Düsenstock ein erster Ringspalt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Düsenelemente (20, 30) vom anderen der beiden Düsenelemente (30, 20) zentrisch gehalten wird und mit diesem durch eine Passung (25, 34) ver­bunden ist.1.spray head for nozzle dampers with a housing, an air nozzle element with nozzle bore for air outlet, a swirl body arranged in the air nozzle element and a water nozzle element projecting through the air nozzle element with a nozzle stick, at the tip of which a water outlet opening is arranged, a first annular gap being formed between the nozzle bore and the nozzle stick, characterized in that one of the two nozzle elements (20, 30) is held centrally by the other of the two nozzle elements (30, 20) and is connected to the latter by a fit (25, 34). 2. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Düsenstock (31) und Drallkörper (40) ein zweiter Ringspalt (41) mit in Umfangsrichtung konstanter Breite ausgebildet ist.2. Spray head according to claim 1, characterized in that between the nozzle assembly (31) and swirl body (40) a second annular gap (41) is formed with a constant width in the circumferential direction. 3. Sprühkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Luftdüsenelement (20) an seinem der Düsenbohrung (22) entgegengesetzten Ende (24) eine konzentrisch zur Mittelachse der Düsenbohrung (22) verlaufende erste Passungsfläche (25) und das Wasser­düsenelement (30) eine zweite Passungsfläche (34) aufweist, die mit der ersten Passungsfläche (25) zusammenwirkt.3. Spray head according to claim 1 or 2, characterized in that the air nozzle element (20) at its end (24) opposite the nozzle bore (22) has a concentric to the central axis of the nozzle bore (22) first fitting surface (25) and the water nozzle element (30 ) has a second fit surface (34) which interacts with the first fit surface (25). 4. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Passungsfläche (34) auf der Außenseite des Wasserdüsenelements (30) angeordnet ist.4. Spray head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second fitting surface (34) is arranged on the outside of the water nozzle element (30). 5. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung (25, 34) eine Preß­passung ist.5. Spray head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fit (25, 34) is an interference fit. 6. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung (25, 34) eine Schie­besitzpassung ist.6. Spray head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fit (25, 34) is a sliding fit. 7. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Passungsflächen (25, 34) parallel zur Gehäuselängsachse verlaufen.7. Spray head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mating surfaces (25, 34) run parallel to the longitudinal axis of the housing. 8. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Passungsflächen (25, 34) als Kegelsitz ausgebildet sind.8. Spray head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fitting surfaces (25, 34) are designed as a conical seat. 9. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftdüsenelement (20) einen in die Düsenöffnung (22) mündenden Kanal (23) auf­weist und in seiner Wand mindestens ein durchgehen­des Loch (26) vorgesehen ist, das zwischen erster Passungsfläche (25) und Düsenbohrung (22) in den Kanal (23) mündet.9. Spray head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the air nozzle element (20) has a in the nozzle opening (22) opening channel (23) and in its wall at least one through hole (26) is provided, which between the first Fit surface (25) and nozzle bore (22) opens into the channel (23). 10. Sprühkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallkörper (40) zwischen dem durchgehenden Loch (26) und der Düsenbohrung (22) angeordnet ist.10. Spray head according to claim 9, characterized in that the swirl body (40) between the through hole (26) and the nozzle bore (22) is arranged. 11. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftdüsenelement (20) in das Gehäuse (10) einschraubbar ist.11. Spray head according to one of claims 1 to 10, characterized in that the air nozzle element (20) in the housing (10) can be screwed. 12. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserdüsenelement (30) im Bereich der zweiten Passungsfläche (34) einen vergrößerten Durchmesser (32) aufweist.12. Spray head according to one of claims 1 to 11, characterized in that the water nozzle element (30) in the region of the second fitting surface (34) has an enlarged diameter (32). 13. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) einen in einen Luftzufuhrkanal (14) mündenden zentrisch angeordneten Wasserzuführkanal (12) aufweist, wobei der Wasserzu­führkanal (12) gegenüber dem Luftzuführkanal (14) durch das Wasserdüsenelement (30) und eine zwischen Wasserdüsenelement (30) und Gehäuse (10) angeordnete Dichtung (42) abgedichtet ist.13. Spray head according to one of claims 1 to 12, characterized in that the housing (10) has a centrally arranged water supply channel (12) opening into an air supply channel (14), the water supply channel (12) relative to the air supply channel (14) through the Water nozzle element (30) and a seal (42) arranged between the water nozzle element (30) and the housing (10) is sealed. 14. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserdüsenelement (30) einen in den Wasserzuführkanal (12) einsteckbaren Fortsatz (33) aufweist.14. Spray head according to one of claims 1 to 13, characterized in that the water nozzle element (30) has an extension (33) which can be inserted into the water supply channel (12). 15. Verfahren zum Befeuchten von Papier, bei dem ein Luftstrom mit niedrigem Druck in Rotation versetzt wird und Wasser aus einer Wasserdüse aufnimmt, da­durch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Luftstrom parallel zur Rotationsachse erzeugt wird.15. A method for moistening paper, in which an air stream is rotated at a low pressure and receives water from a water nozzle, characterized in that an additional air stream is generated parallel to the axis of rotation. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß beide Luftströme mit annähernd dem gleichen Druck an der Wasserdüse vorbeigeführt werden.16. The method according to claim 15, characterized in that both air flows are passed at approximately the same pressure at the water nozzle.
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