EP1642073A1 - Umluftofen - Google Patents

Umluftofen

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Publication number
EP1642073A1
EP1642073A1 EP04738043A EP04738043A EP1642073A1 EP 1642073 A1 EP1642073 A1 EP 1642073A1 EP 04738043 A EP04738043 A EP 04738043A EP 04738043 A EP04738043 A EP 04738043A EP 1642073 A1 EP1642073 A1 EP 1642073A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction
convection oven
pressure
air
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04738043A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1642073B1 (de
Inventor
Michael Niklaus
Christian Haas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Strahm Textile Systems AG
Original Assignee
Strahm Textile Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Strahm Textile Systems AG filed Critical Strahm Textile Systems AG
Publication of EP1642073A1 publication Critical patent/EP1642073A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1642073B1 publication Critical patent/EP1642073B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/022—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow
    • F26B21/028—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow by air valves, movable baffles or nozzle arrangements
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a convection oven according to the preamble of patent claim 1.
  • Convection ovens for drying and / or melting, briefly for treating material webs passed through the furnace, in particular textile material webs comprise a housing in which a means of transport for passing a material web are arranged. Above and below the means of transport, nozzle boxes are arranged parallel to one another and parallel to the direction of transport, and nozzles are formed on their opposite side faces facing the means of transport. Air is blown onto the material web with the nozzles.
  • the nozzle boxes are arranged in a closed outflow chamber, from which the air emerging from the nozzles is sucked off and - heated and compressed - is fed back to a pressure chamber in order to be blown through the nozzles onto the material web again.
  • the circulating air dryer known from EP-AI 148 113 which is constructed in the manner described above, has the disadvantage that the air blown onto the material web is supplied to the material web in a well-controlled manner, but does not flow out of there in a controllable manner, because, depending on the surface quality, density and the thickness of the material web and the distance between the printing boxes there are no constant conditions.
  • a device for heat treatment of a web is also known, in which each nozzle box is assigned a channel with positive pressure and a channel with negative pressure. Flaps on the ducts allow the nozzles to either blow air onto the web of material on both sides, or to extract air from there, or to suck on one side and blow on the other side. Furthermore, the nozzle boxes lie side by side, so that the blown-in air is sucked out again by an adjacent one or the opposite one.
  • a disadvantage of this device is that it is not possible to flow through the web alternately from bottom to top and from top to bottom.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the object of the present invention is therefore to create a circulating air oven which enables a controlled inflow and outflow of process air to and away from the material web according to essentially freely selectable criteria. This object is achieved by a convection oven according to the features of patent claim 1.
  • a connection between the nozzle spaces and the nozzle boxes can be created either with a suction space or a pressure space in order to direct air flowing out of the one nozzle through the material web and to suck it off through the suction nozzles.
  • This enables optimal flow of process air through the material web. This leads to a uniform treatment of the material web over its entire material cross section.
  • the air can be distributed particularly advantageously transversely to the material web if the nozzle boxes are alternately arranged in mirror image.
  • the circulating air oven according to the invention also allows the amount of air supplied to each nozzle box to be narrowly adjusted and changed along the passage of the material through the circulating air oven.
  • the air guidance can be very simplified and, for example, in the direction of transport of the material web, air can be guided in overpressure on one side and air in vacuum on the other side.
  • the convection oven can be constructed in a modular manner, namely in that the air-guiding, laterally arranged boxes are set up independently of the length of the nozzle boxes arranged between them.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a conventional type convection oven
  • FIG. 2 shows a cross section through a conventional nozzle box along line II-II in FIG. 1
  • 3 shows a cross section through the convection oven according to the invention
  • FIG. 4 shows a vertical section through the two nozzle boxes according to FIG. 3
  • FIG. 5 shows a top view of the upper nozzle box in FIG. 3
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a further advantageous embodiment
  • FIG. 7 shows a vertical section through a nozzle box with an elastic band as a flap
  • FIG. 8 shows an oblique view of a group of nozzle boxes on the flap side
  • FIG. 9 shows a vertical section through a convection oven with a rectangular cross section (nozzles set to "blow” above and below)
  • FIG. 10 shows a vertical section through a convection oven with a rectangular cross section (Nozzles have “blow” above, “suck” below).
  • FIG. 11 shows a top view of a convection oven with nozzle boxes according to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 1 The structure of a convection oven 1 known from EP-AI 148 113 shown in FIG. 1 comprises an insulated housing 3, the interior of which is subdivided into a pressure chamber 5, a return flow chamber 7 and a heating chamber 8.
  • the heating chamber 8 is connected to the backflow chamber 7 via a filter element 11.
  • a blower 15 for example an axial blower, is installed in the wall 13 between the pressure chamber 5 and the heating chamber 8.
  • the return flow space 7 comprises at least one means of transport 17, preferably a circumferential conveyor belt 21 guided around a plurality of deflection rollers 19.
  • the conveyor belt 21 is made of an air-permeable material such as a gauze, a net or a grid made of metal or plastic and is driven by a motor M.
  • a second transport means 17 ' can also be arranged above the first, such that two strands 23 and 23' run parallel to one another and a material web 27 is guided between them.
  • the distance between these two runs 23, 23 ' is preferably adjustable to the thickness of the material web 25 guided between them.
  • the material web 25 is guided by the two transport means 17 in the direction of arrow T through the forced air oven 1.
  • a plurality of nozzle boxes 27 arranged in series next to one another are arranged below and above the transport means 17.
  • the nozzle boxes 27 extend at right angles to the transport direction T of the material web 27 over its entire width, ie they extend over the width of the conveyor belt 21.
  • the nozzle boxes 27 have a cross section narrowing from the air inlet side 31.
  • a pressure flap 35 is articulated, with which the
  • Opening cross section 37 to the pressure chamber 5 can be completely or partially closed (see also FIG. 2). This known arrangement enables the
  • the air impinging on the material web 25 escapes uncontrollably to the side of the nozzle boxes 27 and can reach the backflow chamber 7 through the spaces between the adjacent nozzle boxes 27.
  • the convection oven 1 comprises, in addition to the pressure chamber 5 and the return flow chamber 7, a suction chamber 39. This can extend next to the pressure chamber 5 and / or be penetrated by the nozzle boxes 27.
  • the suction chamber 39 is in direct connection with the heating chamber 8.
  • a through opening 41 between the suction chamber 39 and the heating chamber 8 is spanned by a filter element.
  • a second passage 43 between the suction chamber 39 and the backflow chamber 7 is preferably adjacent to the passage opening 41 from the suction chamber 39 into the heating chamber 8 educated.
  • the passage 43 can be completely or partially closed by a slide 45.
  • suction flaps 49 are arranged, which allow the suction of air with the nozzles 29.
  • the air flow in the inventive convection oven according to FIG. 3 does not differ from that in the known convection oven when the suction-side closure means, such as suction flaps 49, are closed and the slide 45 to the suction side of the fan 15 is open. Then the air then flows out of the nozzles 29 of the nozzle boxes 27 onto the material web 25 and from there uncontrollably between the adjacent nozzle boxes 27 into the return flow chamber 7 and further through the filter 11 into the heating chamber 8.
  • the warm air now flows from the upper nozzle boxes 27 from the nozzles 29 through the material web 25 and is sucked in by the nozzles 29 due to the negative pressure present in the lower nozzle boxes 27 or vice versa.
  • the warm air consequently not only contacts the upper side of the material web 25, but it is sucked through the material web 25 and comes into contact with all parts of the material web 25 and, as a side effect, the air is filtered, ie fibers and lint detached from the surface remain in the material web 25, so that only a small number of fibers or lint can reach the filter 11 through the suction space 39. So that no air can flow out laterally and leave the flow direction perpendicular to the material web 25, 29 nozzle beds 30 are formed between the nozzles. These form surfaces lying parallel to the material web 25 between the nozzles 29.
  • the suction flaps 49 can be opened and the pressure flaps 35 closed or vice versa on the nozzle boxes 27 which form a heating nozzle column and are connected in parallel, or vice versa that the flow takes place alternately or in sections from bottom to top or from top to bottom.
  • the advance of the material web 25 through the transport means 17 causes a continuous change in the air flow direction in the material web 25.
  • An extremely uniform flooding of the material web 25 with warm air can thus be achieved over the entire thickness of the material web 25.
  • FIG. 6 shows schematically a further advantageous embodiment of the invention.
  • the nozzle boxes 27 are connected by a line 51 to a reusable valve 53 or a reusable cap, with which a connection to a pressure line P or a suction line S can optionally be established.
  • the pressure line P is connected to a blower V, which is connected on the suction side to the suction line S.
  • a filter F, a suction fan S and / or a heater H or a refrigerator C can be used.
  • FIG. 6 only two nozzle boxes 27, which lie opposite one another, are represented as representative of a plurality of nozzle boxes 27.
  • the nozzle boxes 27 are covered by formwork 59 mounted on the end face, so that the processing space 61 between the Nozzle boxes 27, through which the material web 25 is passed, are closed.
  • the intermediate space between the individual nozzle boxes 27 lying opposite one another in pairs can also be closed by appropriate cladding, or the nozzle boxes 27 can be lined up without a mutual spacing.
  • An insulation layer 63 prevents heat exchange with the surroundings.
  • the air flow over or through the material web from pressure box to pressure box 27 can be adjusted.
  • the air emerging from the pressure boxes 27 with overpressure is sucked out through the slots on pressure boxes 27 connected to the suction side. This eliminates an uncontrolled flow of air between the pressure boxes. In contrast to that described at the outset, this arrangement enables optimal access to the material web 25.
  • this arrangement enables the supply of warm air as well as cold or possibly humidified air.
  • the sucked back air can also be cleaned in a filter F.
  • the pressure blower V can be supported by a suction blower S.
  • Switching the multi-way valves 53 can be done manually or when using Electromagnetically controllable valves are made by the machine control. Depending on the design of the valves 53, the amount of air that has flowed in / extracted can also be controlled in each individual pressure box 27.
  • the air outlet cross sections of the nozzles 29 can be adjusted. This makes it possible, for example, to supply a small amount of warm air to the material web 25 at the start of the heat treatment and to increase this amount successively, be it until the end of the throughput section or only over a certain area and then by reducing the cross sections by reducing the amount again.
  • a suitable air quantity control can also be achieved by an arrangement according to FIGS. 6 and 7.
  • FIGS. 7 and 8 A particularly advantageous embodiment of a closure means cap is shown in the embodiment of the invention according to FIGS. 7 and 8.
  • This comprises a flexible sheet or plastic and, in short, band 71, which is guided in guides 73 arranged laterally on the nozzle boxes 27.
  • the band 71 can be moved from a closed position, in which the passage for air between the nozzle box 27 and the pressure chamber (5) and the suction chamber (7) is closed, into an open position or intermediate position, which defines the passage releases completely or to the desired extent.
  • the belt 71 is preferably moved by hand.
  • a tab 75 is formed on a band end.
  • the band 71 is held self-locking in the guides 73 and can therefore be brought into any desired position and held there without any further technical measures. An electro-mechanical shift is also possible.
  • the nozzle boxes 27 are cubic, i.e. also rectangular in vertical section.
  • the supply of air (pressure-side opening 85) takes place from the left-hand side from a pressure space 5 arranged along the circulating-air oven 1.
  • the suction of air takes place on the right-hand side through an opening 87 into a suction space 39, which also extends over the length of the circulating-air oven 1 extends.
  • the suction chamber 39 and the pressure chamber 5 are connected to one another by fans, as in the previous examples.
  • This design of the nozzle boxes 27 results in a very balanced air distribution transverse to the material web and regardless of the flow direction of the air prevailing in the nozzle boxes 27.
  • FIGS. 9 to 11 show, in addition to the nozzle boxes 27 arranged one above the other, the passage space 77 for the material web 25.
  • Inside the nozzle boxes 27 are horizontal pivot axes A, which are preferably mounted in at least one of the side walls 27 'and 27 ", can be seen on each pivot axis A, which divides the interior of the nozzle box 27 essentially diagonally into two wedge-shaped halves.
  • the two parallel to the axis A running edges 81 of the switching flap 79 are preferably at a distance from the end walls of the nozzle boxes on the lower and upper side walls 27 ', 27 ".
  • the switching flap 79 does not run exactly diagonally through the nozzle box 27 in order to allow the flap 79 to be pivoted from one diagonal (FIG. 9 below) to the other diagonal (FIG. 10 below) without touching the end walls .
  • the pivoting can be done with a handle 83 attached to the suction or pressure side end of the switching flap 79.
  • a closing flap 89 which is guided by a guide element 91, is preferably articulated on the pressure-side end of the switching flap 79.
  • the closing flap 89 is guided in front of the opening 85 in the nozzle box 27 and closes the latter in the “suction position”.
  • the upper nozzle box 17 is connected to the pressure chamber 5.
  • the changeover flap 79 rests with its one edge 81 at the top left and with the other edge at the bottom right of the nozzle box 17.
  • the switching flap 79 allows air to enter from the pressure chamber 5 through the opening 85 adjoining the pressure chamber 5 in the nozzle box 27 and from there through the nozzles 29 to the material web 25.
  • the suction chamber 39 is probably connected to the upper half of the nozzle box 27, however, because of the switching flap 79 there is no connection to the nozzles 29.
  • Each of the nozzle boxes 27 can be individually connected to either the suction chamber 39 or the pressure chamber 5.
  • Both the pressure chamber 5 and the suction chamber 39 are connected to a plurality of nozzle boxes 27.
  • nozzle boxes 27 Depending on the material web width that is to be processed, nozzle boxes 27 with a corresponding length L are used. Consequently, nozzle boxes 27 of different lengths can be used Always identical pressure chambers 5 or suction chambers 39 are used, which consequently enable modular production of the convection ovens 1.
  • the circulating air oven 1 or the various freely selectable options for supplying or removing air gives the user a means of adapting the course of the heat treatment exactly to the material to be dried or treated.
  • the circulating air oven 1 according to the invention proves to be particularly advantageous if the material web 25 is pressed within the housing 3 during the heat treatment by the nozzle boxes 27 or pressure plates arranged thereon (not shown).
  • suitable nozzles 29 can be provided that the material web 25 transported in the transport direction T is set in vibration. An additional vibration or oscillation device for loosening the material web 25 can thus be omitted.

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Description

Umluftofen
Gegenstand der Erfindung ist ein Umluftofen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Umluftöfen zum Trocknen und/oder Aufschmelzen, kurz zum Behandeln von durch den Ofen geführten Materialbahnen, insbesondere Textil aterialbahnen, umfassen ein Gehäuse, in welchem ein Transportmittel zum Hindurchführen einer Materialbahn angeordnet sind. Oberhalb und unterhalb der Transportmittel sind quer zur Transportrichtung parallel nebeneinanderliegend Düsenkästen angebracht, an deren einander gegenüberliegenden, dem Transportmittel zugewendeten Seitenflächen Düsen ausgebildet sind. Mit den Düsen wird Luft auf die Materialbahn geblasen. Die Düsenkästen sind in einem geschlossenen Ausströmraum angeordnet, aus welchem die aus den Düsen austretende Luft abgesaugt und - erwärmt und verdichtet - wieder einem Druckraum zugeführt wird, um erneut durch die Düsen auf die Materialbahn geblasen zu werden. Der aus der EP-AI 148 113 bekannte Umlufttrockner, der in oben beschriebener Weise aufgebaut ist, hat den Nachteil, dass die auf die Materialbahn geblasene Luft wohl kontrolliert der Materialbahn zugeführt wird, jedoch von dort nicht kontrollierbar abströmt, weil je nach Oberflächenbeschaffenheit, Dichte und Dicke der Materialbahn sowie der Abstand zwischen den Druckkästen keine gleichbleibenden Verhältnisse vorliegen. Aus der DE-Al 3130297 ist weiter eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung einer Warenbahn bekannt, bei der jedem Düsenkasten je ein Kanal mit Überdruck und ein Kanal mit Unterdruck zugeordnet sind. Klappen an den Kanälen erlauben es mit den Düsen, entweder beidseitig auf die Warenbahn Luft zu blasen oder von dort abzusaugen oder auf der einen Seite zu saugen und auf der anderen Seite zu blasen. Im weiteren liegen die Düsenkästen Seite an Seite, so dass die eingeblasene Luft wieder durch einen benachbarten oder den gegenüber liegenden abgesaugt wird. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass ein abwechslungsweises Durchströmen der Warenbahn von unten nach oben und von oben nach unten nicht möglich ist.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Umluftofens, der eine kontrollierte Zu- und Abströmung von Prozessluft zur Materialbahn hin und von dieser weg nach im wesentlichen frei wählbaren Kriterien ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Umluftofen gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Im erfindungsgemässen Umluftofen kann eine Verbindung der Düsenräume und der Düsenkästen entweder mit einem Saugraum oder einem Druckraum geschaffen werden, um von den einen Düsen ausströmende Luft zielgerichtet durch die Materialbahn hindurchzuführen und durch die saugenden Düsen abzusaugen. Dadurch kann eine optimale Durchströmung der Materialbahn mit Prozessluft erreicht werden. Dies führt zu einer gleichmässigen Behandlung der Materialbahn über deren gesamten Materialquerschnitt. Besonders vorteilhaft kann die Luft quer zur Materialbahn verteilt werden, wenn die Düsenkästen abwechsl-ungsweise spiegelbildlich angeordnet werden. Der erfindungsgemässe Umluftofen erlaubt es zudem, die zugeführte Luftmenge an jedem Düsenkasten entlang der Durchlaufstrecke des Materials durch den Umluftofen engenmässig einzustellen und zu verändern. Es kann folglich, z.B. zu Beginn, mit wenig warmer Luft erwärmt und sukzessive die Warmluftmenge erhöht werden oder umgekehrt. Da es nun möglich ist, die Luft aktiv durch die Materialbahn hindurchzuführen, wirkt letztere als Filter, so dass die abgesaugte Luft weit weniger verschmutzt ist wie bei den herkömmlichen Öfen, wo die Luft über die Oberfläche der Materialbahn streicht und danach abgesaugt wird. Bei nicht permeablen Materialbahnen kann durch wechselweise saugende und blasende Düsen eine gleichmässige Oberflächenbehandlung erlangt werden. Die Möglichkeit, mit den Düsen Prozessluft abzusaugen, erlaubt es weiter, auf einen Rückströmraum zu verzichten. Es müssen nun nur die Düsenkästen isoliert werden. Dies führt zu einem wesentlich besseren und direkten Zugang des Behandlungsbereichs im Ofen. Bei Verwendung von elastischen Bändern als Klappen kann die Luftmengenein- und -Verstellung sehr schnell den Gegebenheiten angepasst werden.
Beim Einsatz von im Querschnitt rechteckförmigen statt keilförmigen Düsenkästen kann die Luftführung sehr vereinfacht werden und beispielsweise in Transportrichtung der Materialbahn auf der einen Seite Luft im Überdruck und auf der anderen Seite Luft im Unterdruck geführt werden. Dadurch lässt sich der Umluftofen odular aufbauen, indem nämlich die Luft führenden, seitlich angeordneten Kästen unabhängig von der Länge der dazwischen angeordneten Düsenkästen aufgebaut werden.
Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Umluftofens herkömmlicher Bauart, Figur 2 einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Düsenkasten längs Linie II-II in Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Umluftofen, Figur 4 einen Vertikalschnitt durch die beiden Düsenkästen gemäss Figur 3 , Figur 5 eine Aufsicht auf den oberen Düsenkasten in Figur 3, Figur 6 eine schematische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführung, Figur 7 einen Vertikalschnitt durch einen Düsenkasten mit einem elastischen Band als Klappe, Figur 8 eine Schrägansicht einer Gruppe von Düsenkästen, klappenseitig und Figur 9 einen Vertikalschnitt durch einen Umluftofen mit rechteckigem Querschnitt (Düsen oben und unten auf "blasen" gestellt) , Figur 10 einen Vertikalschnitt durch einen Umluftofen mit rechteckigem Querschnitt (Düsen haben oben "blasen" unten "saugen") Figur 11 eine Aufsicht auf einen Umluftofen mit Düsenkästen gemäss Figuren 9 und 10.
Der in Figur 1 dargestellte aus der EP-AI 148 113 bekannte Aufbau eines Umluftofens 1 umfasst ein isoliertes Gehäuse 3, dessen Inneres in einen Druckraum 5, einen Rückströmraum 7 und einen Heizraum 8 unterteilt ist. Der Heizraum 8, in dem ein Heizelement 9, z.B. ein Elektro- oder Verbrennungsofen, eingesetzt ist, liegt zwischen dem Rückströmraum 7 und dem Druckraum 5. Der Heizraum 8 steht über ein Filterelement 11 in Verbindung mit dem Rückströmraum 7. Weiter ist in der Wand 13 zwischen dem Druckraum 5 und dem Heizraum 8 ein Gebläse 15, z.B. ein Axialgebläse, eingebaut.
Der Rückströmraum 7 umfasst mindestens ein Transportmittel 17, vorzugsweise ein um mehrere Umlenkrollen 19 geführtes umlaufendes Transportband 21. Das Transportband 21 ist aus einem luftdurchlässigen Material, wie eine Gaze, ein Netz oder ein Gitter aus Metall oder Kunststoff hergestellt und wird durch einen Motor M angetrieben. In einer weiteren Ausgestaltung des Umluftofens 1 kann auch ein zweites Transportmittel 17' über dem ersten angeordnet sein, derart, dass zwei Trume 23 und 23' parallel zueinander verlaufen und eine Materialbahn 27 dazwischen geführt ist. Der Abstand zwischen diesen beiden Trumen 23, 23' ist vorzugsweise auf die Dicke der dazwischen geführten Materialbahn 25 einstellbar. Die Materialbahn 25 wird von den beiden Transportmitteln 17 in Richtung des Pfeils T durch den Umluftofen 1 hindurchgeführt. Unterhalb und oberhalb des oder der Transportmittel 17 sind eine Mehrzahl von in Serie nebeneinander liegender Düsenkästen 27 angeordnet. Die Düsenkästen 27 erstrecken sich rechtwinklig zur Transportrichtung T der Materialbahn 27 über deren gesamte Breite, d.h. sie erstrecken sich über die Breite des Transportbandes 21. An den Unterseiten der Düsenkästen 27, d.h. an den der Materialbahn 25 zugekehrten Seitenflächen, sind Düsen 29 für den Durchtritt von Luft eingelassen. Die Düsenkästen 27 weisen einen sich von der Luftzutrittseite 31 aus verengenden Querschnitt auf. Auf der Luftzutrittsseite 31 ist eine Druckklappe 35 angelenkt, mit welcher der
Öffnungsquerschnitt 37 zum Druckraum 5 ganz oder teilweise verschliessbar ist (vergleiche auch Figur 2) . Diese bekannte Anordnung ermöglicht es, von der
Luftzutrittsseite 31 aus dem Druckraum 5 warme Luft in die Düsenkästen 27 und von dort auf die Materialbahn 25 zu leiten. Die auf der Materialbahn 25 aufprallende Luft entweicht unkontrolliert seitlich der Düsenkästen 27 und kann durch die Zwischenräume zwischen den benachbart liegenden Düsenkästen 27 in den Rückströmraum 7 gelangen.
Der erfindungsgemässe Umluftofen 1, wie er in den Figuren 3 bis 8 dargestellt ist, umfasst zusätzlich zum Druckraum 5 und zum Rückströmraum 7 einen Saugraum 39. Dieser kann sich neben dem Druckraum 5 erstrecken und/oder von den Düsenkästen 27 durchdrungen werden. Der Saugraum 39 steht in direkter Verbindung mit dem Heizraum 8. Eine Durchtrittsöffnung 41 zwischen dem Saugraum 39 und dem Heizraum 8 wird von einem Filterelement überspannt. Vorzugsweise benachbart zur Durchtrittsöffnung 41 vom Saugraum 39 in den Heizraum 8 ist ein zweiter Durchlass 43 zwischen dem Saugraum 39 und dem Rückströmraum 7 ausgebildet. Der Durchlass 43 kann durch einen Schieber 45 ganz oder teilweise geschlossen werden.
An den Düsenkästen 27 sind im Verbindungsraum 47 des Saugraumes 39 Saugklappen 49 angeordnet, welche das Ansaugen von Luft mit den Düsen 29 ermöglichen. Die Luftführung im erfindungsgemässen Umluftofen gemäss Figur 3 unterscheidet sich nicht von derjenigen im bekannten Umluftofen, wenn die saugseitigen Verschlussmittel, wie Saugklappen 49, geschlossen und der Schieber 45 zur Saugseite des Gebläses 15 geöffnet ist. Dann nämlich strömt die Luft aus den Düsen 29 der Düsenkästen 27 auf die Materialbahn 25 und von dort unkontrolliert zwischen den benachbarten Düsenkästen 27 hindurch in den Rückströmraum 7 und weiter durch den Filter 11 in den Heizraum 8.
Erfindungsgemäss besteht nun zusätzlich die Möglichkeit, die Luft aktiv durch die Materialbahn 25 hindurch zu führen und zu kontrollieren, indem einerseits der Schieber 45 geschlossen und damit der Saugraum 39 nur mit dem Heizraum 8, der auf der Saugseite des Gebläses 15 liegt, verbunden wird. Im Saugraum 39 entsteht dadurch ein Vakuum. Dieses setzt sich durch geöffnete Saugklappen 49 in diejenigen Saugkästen 27 fort, bei denen die Saugklappen 49 offen stehen. Es können beispielsweise alle unten liegenden Düsenkästen 27 mit dem Saugraum 39 durch öffnen der Saugklappen 49 verbunden und die Verbindungen zum Druckraum 5 durch Schliessen der druckseitigen Verschlussmittel, wie Druckklappen 35, geschlossen werden. Nun fliesst die warme Luft von den oberen Düsenkästen 27 von den Düsen 29 durch die Materialbahn 25 hindurch und wird durch den in den unteren Düsenkästen 27 vorhandenen Unterdruck von den Düsen 29 angesaugt oder umgekehrt. Die warme Luft kontaktiert folglich nicht nur die Oberseite der Materialbahn 25, sondern sie wird durch die Materialbahn 25 hindurchgesaugt und gelangt in Kontakt mit allen Teilen der Materialbahn 25 und, als Nebeneffekt, wird die Luft filtriert, d.h. allfällig von der Oberfläche losgelöste Fasern und Flusen verbleiben in der Materialbahn 25, so dass nur eine geringe Zahl von Fasern oder Flusen durch den Saugraum 39 an den Filter 11 gelangen können. Damit keine Luft seitlich abströmen und die senkrecht zur Materialbahn 25 gerichtete Strömungsrichtung verlassen kann, sind zwischen den Düsen 29 Düsenbetten 30 ausgebildet. Diese bilden zwischen den Düsen 29 parallel zur Materialbahn 25 liegende Flächen.
Es lässt sich mit dem erfindungsgemässen Umluftofen 1 nicht nur eine Luftströmung von oben nach unten oder unten nach oben erzielen, sondern es können abwechslungsweise an den eine Heizdüsenkolonne bildenden, parallel geschalteten Düsenkästen 27 die Saugklappen 49 geöffnet und die Druckklappen 35 geschlossen werden oder umgekehrt, so dass abwechslungsweise oder abschnittweise die Strömung von unten nach oben bzw. von oben nach unten erfolgt.
Der Vorschub der Materialbahn 25 durch das Transportmittel 17 bewirkt in der Materialbahn 25 einen kontinuierlichen Wechsel der Luftdurchflussrichtung. Damit kann eine äusserst gleichmässige Durchflutung der Materialbahn 25 mit warmer Luft über die gesamte Dicke der Materialbahn 25 erreicht werden.
Figur 6 zeigt schematisch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Die Düsenkästen 27 sind durch eine Leitung 51 an ein Mehrwegventil 53 bzw. eine Mehrwegkappe angeschlossen, mit welchem wahlweise eine Verbindung zu einer Druckleitung P oder einer Saugleitung S herstellbar ist. Die Druckleitung P ist mit einem Gebläse V verbunden, welches saugseitig in Verbindung mit der Saugleitung S steht. In der Verbindungsleitung 57, welche die Saugleitung S mit der Druckleitung P verbindet, können ein Filter F, ein Sauggebläse S und/oder eine Heizung H oder eine Kältemaschine C eingesetzt sein. In der schematischen Darstellung in Figur 6 sind nur zwei Düsenkästen 27, die sich gegenüber liegen, stellvertretend für eine Mehrzahl von Düsenkästen 27 dargestellt. Die Düsenkästen 27 sind in dieser Ausgestaltung der Erfindung durch stirnseitig angebrachte Verschalungen 59 abgedeckt, so dass der Bearbeitungsraum 61 zwischen den Düsenkästen 27, durch welchen die Materialbahn 25 hindurch geführt wird, geschlossen ist. Auch der Zwischenraum zwischen den einzelnen paarweise einander gegenüber liegenden Düsenkästen 27 kann durch entsprechende Verschalungen verschlossen sein oder es können die Düsenkästen 27 ohne gegenseitigen Abstand aneinander gereiht sein. Eine Isolationsschicht 63 verhindert den Wärmeaustausch mit der Umgebung.
In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Luftstrom über oder durch die Materialbahn von Druckkasten zu Druckkasten 27 eingestellt werden. Die aus den Druckkästen 27 mit Überdruck austretende Luft wird durch die Schlitze an mit der Saugseite verbundene Druckkästen 27 abgesaugt. Ein unkontrollierter, zwischen den Druckkästen austretender Luftstrom wird dadurch eliminiert. Diese Anordnung ermöglicht, im Gegensatz zur eingangs beschriebenen, einen optimalen Zugang zur Materialbahn 25.
Aus der in Figur 6 dargestellten schematischen Darstellung ist weiter ersichtlich, dass diese Anordnung sowohl die Zufuhr von Warmluft als auch von kalter oder allenfalls befeuchteter Luft ermöglicht. Weiter kann die zurückgesaugte Luft in einem Filter F gereinigt werden. Zur Erhöhung des Vakuums, insbesondere bei Vorschaltung eines Filters F, kann das Druckgebläse V durch ein Sauggebläse S unterstützt werden. Das Umschalten der Mehrwegventile 53 kann manuell oder bei Verwendung von elektromagnetisch steuerbaren Ventilen durch die Maschinensteuerung erfolgen. Je nach Ausgestaltung der Ventile 53 kann auch bei jedem einzelnen Druckkasten 27 die eingeströmte/abgesaugte Luftmenge gesteuert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können die Luftaustrittsquerschnitte der Düsen 29 eingestellt werden. Dies ermöglicht es, beispielsweise zu Beginn der Wärmebehandlung der Materialbahn 25 eine geringe Warmluftmenge zuzuführen und diese Menge sukzessive zu vergrössern, sei es nun bis zum Ende der Durchlaufstrecke oder nur über einen bestimmten Bereich und danach durch Verkleinern der Querschnitte die Menge wieder zu reduzieren. Eine geeignete Luftmengensteuerung kann auch durch eine Anordnung gemäss den Figuren 6 und 7 erlangt werden.
In der Ausgestaltung der Erfindung gemäss den Figuren 7 und 8 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Verschlussmittelkappe dargestellt. Diese umfasst ein biegeelastisches Blech- oder Kunststoff and, kurz Band 71, das in seitlich an den Düsenkästen 27 angeordneten Führungen 73 verschiebbar geführt ist. Das Band 71 kann aus einer Schliessstellung, in der der Durchgang für Luft zwischen dem Düsenkasten 27 und dem Druck- (5) und dem Saugraum (7) verschlossen ist, in eine Offenstellung oder Zwischenstellung verschoben werden, welche den Durchgang ganz oder in gewünschtem Mass freigibt. Das Verschieben des Bandes 71 erfolgt vorzugsweise von Hand. Zu diesem Zweck ist an einem Bandende ein Lappen 75 ausgebildet. Das Band 71 ist in den Führungen 73 selbsthemmend gehalten und kann daher ohne weitere technische Massnahmen in jede gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden. Eine eletromechanische Verschiebung ist ebenfalls möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäss den Figuren 9 bis 11 sind die Düsenkästen 27 kubisch, d.h. auch im Vertikalschnitt rechteckförmig ausgebildet. Die Zufuhr von Luft (druckseitige Öffnung 85) erfolgt von der linken Seite aus einem längs dem Umluftofen 1 angeordneten Druckraum 5. Die Absaugung von Luft erfolgt auf der rechten Seite durch eine Öffnung 87 in einen Saugraum 39, der sich ebenfalls über die Länge des Umluftofens 1 erstreckt. Der Saugraum 39 und der Druckraum 5 sind wie in den vorangegangenen Beispielen über Gebläse miteinander verbunden. Diese Ausführung der Düsenkästen 27 ergibt eine sehr ausgeglichene Luftverteilung quer zur Materialbahn und unabhängig von der in den Düsenkästen 27 herrschenden Fliessrichtung der Luft.
Die in den Figuren 9 bis 11 dargestellte Ausführungsform des Umluftofens 1 zeigt neben den übereinander angeordneten Düsenkästen 27 den Durchgangsraum 77 für die Materialbahn 25. Im Innern der Düsenkästen 27 sind horizontale Schwenkachsen A, die vorzugsweise in mindestens einer der Seitenwände 27' und 27" gelagert sind, ersichtlich. Auf jeder Schwenkachse A sitzt eine Umschaltklappe 79, welche den Innenraum des Düsenkastens 27 im wesentlichen diagonal in zwei keilförmige Raumhälften aufteilt. Die beiden parallel zur Achse A verlaufenden Kanten 81 der Umschaltklappe 79 liegen vorzugsweise in einem Abstand zu den Stirnwänden der Düsenkästen an den unteren und oberen Seitenwänden 27 ',27" an. Mit anderen Worten, die Umschaltklappe 79 verläuft nicht exakt diagonal durch den Düsenkasten 27, um der Klappe 79 zu ermöglichen, von der einen Diagonale (Figur 9 unten) in die andere Diagonale (Figur 10 unten) geschwenkt zu werden, ohne die Stirnwände zu berühren. Die Verschwenkung kann mit einem am saug- oder druckseitigen Ende der Umschaltklappe 79 angebrachten Handgriff 83 erfolgen. Am druckseitigen Ende der Umschaltklappe 79 ist vorzugsweise eine Schliessklappe 89 angelenkt, welche von einem Führungselement 91 geführt wird. Beim Schwenken der Umschaltklappe 79 aus der "Druckstellung" gemäss Figur 9 in die Saugstellung (Figur 10, unterer Düsenkasten 27) wird die Schliessklappe 89 vor die Öffnung 85 im Düsenkasten 27 geführt und verschliesst letztere in der "Saugstellung". Selbstverständlich sind andere Ausführungen von Handgriffen oder Schwenkhebeln ebenfalls möglich. In Figur 9 ist der obere Düsenkasten 17 mit dem Druckraum 5 verbunden. Die Umschaltklappe 79 liegt mit ihrer einen Kante 81 oben links und mit der anderen Kante unten rechts am Düsenkasten 17 an. Die Umschaltklappe 79 erlaubt den Zutritt von Luft aus dem Druckraum 5 durch die an den Druckraum 5 anschliessende Öffnung 85 in den Düsenkasten 27 und von dort durch die Düsen 29 zur Materialbahn 25. Der Saugraum 39 ist wohl mit der oberen Hälfte des Düsenkastens 27 verbunden, doch besteht wegen der Umschaltklappe 79 keine Verbindung zu den Düsen 29. Durch Schwenken der Umschaltklappe 79 in die in Figur 10 unten dargestellte Lage, wird nun der Saugraum 39 mit den Düsen 29 verbunden. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Druckraum 5 und den Düsen 29 unterbrochen. Folglich kann in der Anordnung gemäss Figur 10 im oberen Düsenkasten vom Druckraum 5 von oben Luft in die Materialbahn 25 hineingeblasen und unten am unteren Düsenkasten 27 in den Saugraum 39 abgesaugt werden.
Jeder der Düsenkästen 27 kann einzeln entweder dem Saugraum 39 oder dem Druckraum 5 zugeschaltet werden.
Sowohl der Druckraum 5 als auch der Saugraum 39 ist mit einer Vielzahl von Düsenkästen 27 verbunden. Je nach Materialbahnbreite, die zu verarbeiten ist, werden Düsenkästen 27 mit entsprechender Länge L eingesetzt. Es können folglich für unterschiedlich lange Düsenkästen 27 stets identisch ausgebildete Druckräume 5 bzw. Saugräume 39 eingesetzt werden, die folglich eine modulare Produktion der Umluftöfen 1 ermöglichen.
Der Umluftofen 1 bzw. die verschiedenen frei wählbaren Möglichkeiten Luft zuzuführen oder abzuführen gibt dem Anwender ein Mittel in die Hand, den Verlauf der Wärmebehandlung exakt an das zu trocknende oder zu behandelnde Gut anzupassen. Insbesondere vorteilhaft erweist sich der erfindungsgemässe Umluftofen 1, wenn durch die Düsenkästen 27 oder daran angeordneten Druckplatten (keine Abbildung) die Materialbahn 25 während der Wärmebehandlung innerhalb des Gehäuses 3 zusammengepresst wird. Durch abwechslungsweises Zuführen von warmer Luft von oben und Absaugen der zugeführten Luft unten bzw. Zuführen von warmer Luft unten und Absaugen der warmen Luft oben können auch Materialien mit hoher Dichte gleichmässig durchströmt und damit wärmebehandelt werden.
Werden die nebeneinander angeordneten Druckkästen 27 abwechslungsweise für einen Luftdurchlass von oben nach unten bzw. unten nach oben geschaltet, so kann, geeignete Düsen 29 vorausgesetzt, die in Transportrichtung T transportierte Materialbahn 25 in Schwingung versetzt werden. Eine zusätzliche Vibrations- oder Schwingungsvorrichtung zum Lockern der Materialbahn 25 kann dadurch entfallen.

Claims

Patentansprüche
1. Umluftofen (1) zum Behandeln einer durch den Umluftofen (1) geführten Materialbahn (25) , umfassend Mittel zum Zuführen von Luft und Mittel zum Abführen von Luft sowie im Gebläse (15) zum Fördern der Luft, mindestens ein Transportmittel (17) zum Transport der Materialbahn (25) durch einen Durchgangsraum (77) zwischen zwei übereinander angeordneten Reihen von Luft führenden Düsenkästen (27) , welche sich quer zur Transportrichtung (T) des Transportbandes (21) erstrecken und deren Düsen (29) einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Düsenkästen (27) mit der Druckseite des Gebläses (15) durch ein Stellmittel (35,149,53,71,79) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet/ dass die einzelnen Düsenkästen (27) wahlweise mit der Druck- oder der Saugseite des Gebläses (15,55) verbindbar sind.
2. Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck- und die Saugseite des Gebläses (15,55) durch eine Leitung (57) miteinander verbunden ist und dass in der Leitung (57) eine Heizung (9,H) oder eine Kältemaschine (C) und/oder ein Filter (F) eingesetzt sind.
3. Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Gebläse (15) Luft in einen Druckraum (5) förderbar ist und der Druckraum (5) durch Öffnen von Druckklappen (35) oder Umschaltklappen (79) mit jedem einzelnen Düsenkasten (27) verbindbar ist und dass ein mit der Saugseite des Gebläses (15) verbundener Saugraum (39) angeordnet und durch Saugklappen (49) mit den einzelnen Düsenkästen (27) verbindbar ist.
4. Umluftofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugraum (39) durch einen Schieber (45) mit dem Heizraum (8) mit dem Rückströmraum (7) verbunden ist.
5. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saug- und Druckklappen sowie Ventile (35,49,53) einzeln, in Gruppen oder gemeinsam betätigbar sind.
6. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass die Querschnitte der Düsen (29) einzeln, in Gruppen oder gemeinsam ein- und verstellbar sind.
7. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der einander gegenüberliegenden Düsenkästen (27) und/oder daran befestigter Druckplatten zur Materialbahn (25) ein- und verstellbar ist.
8. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass als Stellmittelklappen an den Düsenkästen (27) in Führungen (73) verschiebbare elastische Bänder (71) ausgebildet sind.
9. Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkästen (27) die Form eines stirnseitig durch Öffnungen (85,87) mindestens teilweise offenen Quaders aufweisen und in jedem Quader eine dessen Innenraum in zwei keilförmige Hälften teilende Umschaltklappe (79) schwenkbar gelagert ist.
10. Umluftofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltklappe (79) um eine durch deren Mitte verlaufende Achse (A) von einer Saug- in eine Druckstellung schwenkbar ist und dass die Öffnungen (85,87) in den Stirnflächen der Düsenkästen (27) je mit einem Druckraum (5) und einem Saugraum (39) verbunden sind.
11. Umluftofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Umschaltklappe (79) eine Schliessklappe (89) angelenkt ist.
12. Umluftofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Druckraum (5) und der Saugraum (39) über die gesamte Länge der nebeneinander angeordneten Düsenkästen (27) erstrecken und dass die Länge (L) der Düsenkästen (27) an die Breite der Materialbahn (25) angepasst ausgebildet ist.
13. Umluftofen nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (5) mit einem Heizelement, einem Kühlelement und/oder einem Trockner verbunden ist.
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