KR20210146242A - 송풍 노즐 - Google Patents

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KR20210146242A
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nozzle box
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region
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KR1020210067031A
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크리스토프 헤글라우어
게오르그 발들라이트너
Original Assignee
브뤼크너 마시넨바우 게엠바하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 송풍 노즐 특히 연신 시스템용 송풍 노즐에 관한 것으로, 무엇보다도 다음과 같은 특징들에 의해 대별된다.
- 노즐 박스(5)는 노즐 박스의 종 방향(L)으로 적어도 2개의 영역으로, 구체적으로 유입 사이드(7)에 가까운 제1 종 방향 영역 LB1과 후속하여 및/또는 하류에 및/또는 유입 사이드(7)로부터 먼 제2 종 방향 영역 LB2로 분할되어 있고,
- 상기 제1 종 방향 영역 LB1은 수렴하거나 또는 상기 유입 사이드(7)로부터 거리가 증가함에 따라 하부 면(11)과 상부 면(15) 사이의 높이(H)가 유입 사이드(7)의 영역에서의 높이(H1)보다 작은 수렴 부분을 적어도 하나 포함하고,
- 상기 제2 종 방향 영역 LB2는 발산하거나, 또는 상기 유입 사이드(7)로부터 거리가 증가함에 따라 하부 면(11)과 상부 면(15) 사이의 높이(H)가 상기 제1 종 방향 영역 LB1의 단부에서의 높이(H) 및/또는 상기 제2 종 방향 영역 LB2의 시작점에서의 높이(H)보다 크다.

Description

송풍 노즐{BLOWING NOZZLE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따르는 송풍 노즐에 관한 것이다.
예를 들어, 송풍 노즐은 웹, 특히 플라스틱 필름 생산에서 재료를 가열하거나 냉각하는 데에 사용된다. 이러한 환기 노즐은 횡 방향으로, 즉 통상적으로 재료 웹의 인출 방향에 수직으로 배치되며, 이에 따라 재료 웹의 위 및/또는 아래에 웹 이동 방향에 대해 횡 방향으로 배치된다.
예를 들어, 횡 방향 배향(TDO) 시스템 내에서, 연신 공정을 위해 필름을 생산-특정 온도로 가열하거나 냉각하기 위해, 다양한 유출 개구를 가진 최대 15m 길이의 노즐 박스가 사용될 수 있다. 이러한 노즐 박스의 일 측에 사용되는 온도 전달 매체 예를 들어 공기가 펌프 또는 팬에 의해 공급되는 것이 일반적이다. 예를 들어, 노즐 박스 체적 내에서 사용되는 공기는 노즐의 작업 폭에 걸쳐 분산된 다음, 개구부에서 그 개구에서 재료 웹을 향하는 노즐 박스의 측면을 통해 재료 웹 방향으로 유출된다. 배출되는 매체 제트는 재료 웹과 충돌하고, 그 에너지의 일부를 열의 형태로 상기 재료 웹에 전달하거나 또는 냉각의 경우에는 재료 웹으로부터 열을 흡수한다.
여기서 주요 과제 중 하나는 예를 들어 횡으로 연신된 플라스틱 필름의 전체 작업 폭에 대해 캐리어 매체를 가능한 한 고르게 분배하는 것이다. 그 이유는, 제품 품질과 재료 웹의 작업 폭에 대한 균일한 가열 또는 냉각 사이에 직접적인 관계가 있기 때문이다. 작업 폭에 걸쳐 유출 개구 당 유량과 온도가 동일한 것이 이상적이다.
이러한 최적의 분포를 달성하기 위해, 다양한 송풍 노즐과 이에 따른 노즐 박스가 제안되었다.
소위 단일-챔버 또는 이중-챔버 노즐 박스가 자주 사용된다. 여기서 차이점은 이중-챔버 노즐의 내부 구조는 내부 용적을 두 영역으로 나눈다는 것이다. 바람직하게는 노즐 박스의 한쪽 끝에서 공급되는 기상 유체 또는 기상 매체가 노즐 박스로 유입되고, 제1 챔버로부터 노즐 박스에 제공되어 있는 중간 개구 또는 관통 개구를 통해 후속 제2 챔버로 운송된다. 이 제2 챔버로부터, 매체는 재료 또는 플라스틱 필름 웹의 방향으로 노즐 개구들(노즐 개구들은 다른 모양일 수 있고, 단일 종 방향 슬롯으로 구성될 수도 있음)을 통해 배출될 수 있다.
대조적으로, 단일-챔버 노즐은 단 하나의 체적, 즉 단일 유입 및 유출 챔버를 가지며, 사용된 기상 유체 또는 매체는 상기 노즐의 단일 유입 개구로부터 재료 웹의 방향으로 배향된 하나의 유출 개구 또는 복수의 유출 개구를 통해 흐를 수 있다.
종 방향으로 이동하는 재료 웹을 위한 노즐 장치가 DE 37 04 910 C1호 또는 DE 36 26 171 C1호에서 공지되어 있다. 이 노즐 장치는 공급 챔버와 분배 챔버 역할을 동시에 하는 단일 챔버만을 가지고 있다. 통풍에 사용되는 매체는 노즐 본체의 한쪽 끝으로만 공급되기 때문에, 이 매체 유동은 분리되어, 공통 공급 및 분배 챔버의 매체 유동의 일부가 먼저 노즐 챔버의 반대쪽 끝으로 안내되고 그 다음 전환하여 공급된 기상 매체의 나머지 부분과 함께 노즐 박스에 제공된 노즐 개구들을 통해 재료 웹의 방향으로 배출된다.
이에 대비하여 개선된 솔루션이 예를 들어 EP 0 907 476 B1호에서 공지되어 있다. 이 선행 공보에서 공지된 환기 노즐은, 무엇보다도, 환기 노즐에 처리 가스를 공급하기 위한 공급 챔버뿐만 아니라, 제공된 노즐 개구들을 통해 재료 웹 방향으로 처리 가스가 유출될 수 있는 분배 및 유출 챔버 그리고 공급 챔버와 유출 및 분배 챔버 사이에 제공된 적어도 하나의 추가의 챔버를 구비한다는 사실을 특징으로 한다. 그 결과, 처리될 재료 웹의 전체 폭에 걸쳐 유출되는 매체 유동은, 노즐 장치를 통한 유량 및 현재 강도뿐만 아니라 온도 분포와 관련하여 훨씬 더 균일하다. 이것은 예를 들어, 생산되어 횡 방향으로 연신되는 플라스틱 필름의 품질에 긍정적인 영향을 미친다.
마지막으로 EP 0 377 311 A1호도 참조해야 한다. 이 선행 공보는 일 단부 위의 주입 측에서부터 내부 단면적이 감소하는 반대편 측까지 필름 웹의 폭을 가로 질러 연장되는 두 개의 채널을 사용하는 것을 제안하는데, 이 채널들은 반대 방향으로 배향되어 있다. 반대 방향으로 감소하는 단면이 제공된 두 채널은 하부 면에서 분배 챔버에 연결되며, 이를 통해 가스 매체가 필름 방향으로 유출될 수 있다.
이러한 종래 기술로부터 진행하여, 본 발명에 의해 해결되는 문제는 가능한 한 양호하거나 개선되었지만 대조적으로 더 단순한 설계를 갖는 송풍 노즐을 제공하는 것이다.
본 발명은 청구항 1에 명시된 특징들에 따라 달성된다. 본 발명의 유리한 실시형태들은 종속 항에 명시되어 있다.
본 발명에 따른 해결책은 단일-챔버 구조에 기초한다. 매우 놀랍게도, 지금까지 기술적인 결과 측면에서 위에서 언급한 이중 챔버 솔루션 또는 심지어 3-챔버 솔루션보다 훨씬 열등한 단일-챔버 배열을 사용하더라도, 적어도 2-챔버 또는 3-챔버 솔루션을 구비하는 훨씬 더 복잡하고 비싸며 무거운 노즐 박스에 의한 결과에 상당하는 결과를 실제로 달성한다. 다시 말하면, 본 발명에 따른 단일-챔버 해법을 사용하여, 노즐 장치에 걸쳐 피처리 재료 웹의 전체 작업 폭에 걸쳐 유출 체적의 균일성 수준이 매우 높은 유출 매체의 분포를 달성하는 것이 본 발명의 맥락 내에서 가능해졌다.
지금까지, 이전에 공지된 단일-챔버 노즐에 비해, 언급된 이중 챔버 노즐의 장점은 예를 들어 상기 이중-챔버 노즐에 의해 노즐 장치의 작업 폭에 대한 매체 흐름의 개선된 분포에서 확인되었다. 그러나 이러한 이중-챔버 노즐은 내부 구조가 더 복잡하기 때문에, 이러한 이중 챔버 노즐은 훨씬 더 비싸고 무겁다. 또한, 제 챔버와 제2 챔버 사이의 오버플로 개구를 최적으로 형성하려면, 긴 예비 설계 또는 계산이 필요하다. 이에 대한 충분한 안전을 보장하기 위해, 모든 노즐 개구부에 걸쳐 원하는 체적 분포를 진정으로 보장하기 위해 사전에 정의되거나 계산된 노즐 개구 및 노즐 장치로 테스트 설계를 구현해야 한다. 이는 일반적으로 원하는 최적화를 달성하기 위해 후속 보완 개정 및 설계 또는 수정이 이어진다.
이중-챔버 노즐의 또 다른 주요 단점은, 노즐 박스 내 내부 구조와 오버플로 개구로 인해 발생하는 총 압력 손실이 상당히 높아서, (필요한 펌프 및/또는 필요한 팬의) 공급을 위한 에너지 비용을 지속적으로 증가시킨다는 것이다.
마지막으로, 이러한 이중-챔버 노즐은 유지보수 및 내부 청소와 관련하여 단점도 가지고 있다는 점에 유의해야 한다. 다중-챔버 설계로 인해, 노즐의 내부 구조는 부분적으로 유지 보수 또는 내부 청소를 수행하기 위해 매우 제한적으로만 접근할 수 있거나 전혀 접근할 수 없는 방식으로 제작된다.
본 발명의 맥락에서, 단일-챔버 노즐의 경우 상대적으로 간단한 수단으로도 이러한 개선이 가능하다는 것은 더욱 놀라운 것이다.
본 발명의 맥락에서, 바람직한 실시형태에서, 예를 들어 기상 매체 용 유출 노즐이 형성되는 홀 필드는 일정한 홀 직경에서 시작하는 홀 구조를 가질 수도 있다. 다시 말하면, 본 발명의 맥락에서, 노즐 박스의 전체 길이에 걸쳐, 즉 재료 웹의 폭에 걸쳐 연장되는 전체 작업 폭에 걸쳐 일정한 유출 개구 또는 일정하게 반복하는 구멍 패턴이 특히 예를 들어 연신 시스템에서 다양한 길이의 필름 웹에 사용될 수 있는 다양한 크기 및 길이의 노즐 박스에 대해 가능하다. 그렇지 않으면, 구멍 크기 및/또는 구멍 패턴의 다른 디자인과 노즐 상자의 길이에 따른 다른 디자인으로 인해, 매체 유동의 최적의 분포를 달성하기 위해 각 개별 응용 분야에 대해 새로운 예비 디자인 및/또는 계산을 수행해야 하기 때문에, 이는 중요한 이점이 된다. 즉, 본 발명에 따른 단일-챔버 솔루션에서, 작업 폭을 가로지르는 매체 흐름 측면에서 상당한 개선이 보장될 수 있다. 이 경우 단면 형상조차도 매우 단순하게 유지할 수 있으며, 특히 궁극적으로 예를 들어 노즐 박스의 전체 길이에 걸쳐 직사각형이 될 수 있다.
간단히 말해서, 본 발명에 따른 해결책은, 본 발명에 따른 송풍 노즐, 따라서 본 발명에 따른 노즐 박스가 그 전장에 걸쳐 기상 유체의 유입 개구에 더 가까운 수렴 영역 및 인접 및/또는 후속 발산 영역을 포함하는 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 노즐 박스는, 수렴 영역에서, 노즐 박스의 상부 면이 노즐 박스 단면이 감소되면서 천천히 노즐 박스의 하부 면에 접근하고, 특정 전이점 또는 꼬임 또는 꼬임점에서부터 다시 발산하도록 즉 더 확장되게 설계되었다.
수렴 노즐 박스 영역 또는 노즐 박스 부분 및 인접한 발산 노즐 박스 영역 또는 부분 둘 다에서, 선택적으로, 수렴 또는 발산 부분이 실제로 부분 길이, 선택적으로 여러 번 연속적으로만 형성된다면 본 발명의 맥락 내에서 충분하다.
요약하면, 본 발명에 따른 단일-챔버 노즐의 가장 중요한 장점은 다음과 같이 설명될 수 있다.
- 작업 폭이 큰 경우에도, 송풍 노즐의 작업 폭을 가로질러 가스 매체 유동의 분산이 크게 감소한다.
- 이전에 알려진 이중-챔버 또는 삼중-챔버 노즐과 비교하여, 본 발명에 따른 단일-챔버 노즐은 낮은 제조비용을 특징으로 한다.
- 본 발명에 따른 단일-챔버 노즐은 종래 기술에 따른 유사한 솔루션보다 훨씬 더 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있으며, 무엇보다도 기존의 이중-챔버 또는 삼중-챔버보다 훨씬 더 가벼운 무게를 갖는다.
- 본 발명에 따른 단일-챔버 노즐은 이중-챔버 노즐보다 훨씬 낮은 압력 손실을 유발한다.
- 단일-챔버 노즐의 내부는 이전에 알려진 이중-챔버 또는 삼중-챔버 노즐에 비해 특히 내부 청소를 위해 훨씬 쉽게 접근할 수 있다.
아래에서 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 송풍 노즐의 개략적인 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 송풍 노즐의 개략적인 측면도이다.
도 3a는 도 2에 도시되어 있는 송풍 노즐에서 라인 Ⅲa-Ⅲa를 따르는 개략적인 단면도이다.
도 3b는 라인 Ⅲb-Ⅲb를 따르는 개략적인 단면도이다.
도 3c는 도 2에 도시되어 있는 송풍 노즐에서 라인 Ⅲc-Ⅲc를 따르는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 송풍 노즐의 추가의 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 다양한 환기 노즐 형상을 상세하게 도시한 7개의 예시이다.
도 6은 다이어그램이다.
이하에서, 본 발명에 따른 송풍 노즐(1)이 개략적인 3차원 표현으로 도시된 도 1을 먼저 설명한다.
도 1로부터, 예를 들어 인출 방향인 화살표 3의 방향으로 이동되는 이동 재료 웹(M) 위에 언급된 송풍 노즐(1)이 배열되어 있음을 알 수 있다. 재료 웹(M)은 예를 들어 연신 시스템(stretching system)에서 신장되는 플라스틱 필름이다. 연신 시스템은 횡 방향 배향 시스템, 종 방향 연신 시스템 또는 예를 들어 종 방향 연신 단계 및 횡 방향 연신 단계를 구비하는 순차 연신 시스템 또는 동시 연신 시스템일 수 있다.
도 1에 도시된 송풍 노즐은 일반적으로 아래에서 이동하는 재료 웹(M)의 일 측에 배치될 뿐만 아니라, 바람직하게는 양측에 대칭적으로, 즉 언급된, 바람직하게는 작은 거리에서 재료 웹(M)의 위와 아래에 배열된다. 이와 관련하여, 송풍 노즐은 또한 길이 방향 범위 L, 폭 B 및 높이 H(나중에 더 상세히 논의될)를 갖는 노즐 박스(5)라고도 불리며, 높이는 노즐 박스(5)의 길이 방향(L)에서 적어도 부분적으로 변경된다.
언급된 노즐 박스(5)는 일반적으로 아래로 이동되는 재료 웹(M)에 대해 횡단하는 방향으로, 즉 일반적으로 재료 웹에 수직으로 배열된다. 따라서 노즐 박스(1)의 길이 방향(L)은 연신 시스템(TDO)의 가로 방향인 연신 시스템에서 이동 재료 웹(M)에 대해 횡단하는 방향으로 연장된다. 노즐 박스가 인출 방향에 수직으로 배열된 경우, 노즐 박스의 폭은 인출 방향(3)과 평행하게 연장된다. 그러면, 높이는 재료 웹의 평면(E)에 수직이 되도록 배향된다. 도 1은 또한 연신 시스템의 기계 종 방향(MD) 및 재료 웹(M)의 폭 방향으로 종 방향에 수직으로 연장되는 기계 횡 방향(TD)을 개략적으로 도시한다. 즉, 대응하는 송풍 노즐(1) 또는 노즐 박스(5)는, 필름의 종 방향 이동 방향(MD 방향)에 수직으로, 이에 따라 필름의 횡 방향 또는 가로 방향 이동 방향(TD 방향)과 평행하게, 처리될 이동 재료 웹(M) 위 및/또는 아래에 배치된다.
도 1은 재료 웹(M) 자체의 일부를 도시한다.
이하에서, 도 2 및 도 3a 내지 3c에 대해 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 송풍 노즐(1)의 개략적인 측면을 도시하지만, "압축된(compressed)" 표현으로, 송풍 노즐의 길이(L)에 걸친 높이 변화가 더 명확하다.
송풍 노즐(1), 따라서 노즐 박스(5)의 일 측면 상에 일반적으로 펌프 및/또는 팬에 의해 온도 전달 매체, 예를 들어 공기가 공급된다. 이하에서, 매체 또는 유체는 또한 일반적인 용어, 즉 재료 웹(M)의 방향으로 노즐 박스에서 유출되는 매체가 재료 웹(M)을 가열하는 데에 사용되는지 또는 냉각하는 데에 사용되는지 여부에 따라, 대응 온도로 가열 또는 냉각될 수 있는 기상 매체 또는 유체라고도 한다.
따라서 송풍 노즐(1) 또는 노즐 박스(5)는 상응하는 입구 개구 또는 유입 개구(7a)가 제공되는 유입 사이드(7)를 갖는다. 이 입구 또는 유입 개구(7a) 또는 노즐 박스(5)의 대응하는 유입 사이드(7)는 때때로 유입-사이드 단부 면(7) 또는 단부-면 입구 또는 유입 개구(7a)라고도 지칭된다.
이와 관련하여, 노즐 박스(5)로부터 멀리 떨어져 있거나 반대쪽에 있는 노즐 박스(5)의 사이드 또는 단부 면은 폐쇄 사이드(9)로도 지칭된다.
노즐 박스(5)는 실질적으로 직사각형 단면 형상이거나 직사각형 단면 형상을 가질 수 있다. 노즐 박스(5)는, 송풍 노즐(1)이 장착될 때, 노즐 박스(5)를 지나가는 재료 웹(M)에 인접하도록 재료 웹(M)의 방향으로 배향되고, 언급된 바와 같이, 재료 웹(M)에서 바람직하게는 작은 거리에서 배열되는 하부 면(11)을 갖는다.
하부 면(11) 또는 노즐 박스(5) 전체적으로 폭 B를 갖는다. 이 폭은 노즐 박스 내부에 위치하는 유출 개구의 폭 또는 노즐 박스 내부에 위치하는 유출 개구의 영역이 관련되는 한, 노즐 박스의 전체 길이(L)에 걸쳐 변경되지 않고 유지되거나 유지될 수 있는 것이 바람직하다(그러나 동일하게 유지될 필요는 없음).
원칙적으로, 도 3a 내지 도 3c에서 볼 수 있는 바와 같이, 노즐 박스는 폭 방향으로 오프셋 되고 따라서 인출 방향(3)으로 오프셋 된 2개의 측벽(13)을 더 포함하고, 이는 하부 면에 수직으로 되도록 배향될 때, 거리 B에 배치될 수 있다.
상부 면(15)은 하부 면(11)으로부터 거리를 두고 제공되고, 하부 면(11)에 대향하게 2개의 측벽(13) 사이에서 연장된다. 가장 단순한 형태에서, 바람직하게는 단면이 직사각형인 노즐 박스(5)가 형성되고, 따라서 전체 길이(L)에 걸쳐 단 하나의 챔버(17)만을 갖는다. 이 점에서, 때때로 "단일-챔버 노즐"이라고도 한다.
도 2에 따른 개략적인 측면도에서, 예를 들어, 언급된 온도 전달 매체 또는 일반적으로, 화살표 19로 표시되어 있는 바와 같이, 유체 또는 매체가 유입 사이드(7) 및 유입 사이드에 제공된 유입 개구(7a)를 통해 유입되는 것을 볼 수 있다. 추가 화살표 21에 대응하여, 기체 온도 캐리어 매체는 노즐 박스(5)의 내부(즉, 챔버(17))에서 부분적으로 유입 개구 반대편의 폐쇄 사이드(9)까지 유동한다. 이러한 방식으로, 부분 매체 흐름은 항상 노즐 박스(5)의 하부 면(11)에 제공된 유출 개구 구조물 또는 장치(27)의 유출 개구를 통해 화살표 21에 따라 아래쪽으로 흐른다. 노즐 박스의 하부 면(11)과 직접 평행하게 그리고 이에 따라서 도면의 평면에 수직으로 이동되는 재료 웹의 방향으로(원칙적으로도 3a에 기초하여 도시된 바와 같이) 도 2에서 화살표 23에 따라 유동이 일어난다.
도 2에 따른 단면도에서도 알 수 있는 바와 같이, 노즐 박스(5)의 상부 면(15)은 노즐 박스의 길이(L)에 걸쳐 하부 면과 평행하게 연장되지 않아서 단면적의 크기가 일정하게 유지되지 않는다. 그보다는 노즐 박스(5)의 상부 면(15)은 적어도 2개의 종 방향 영역, 구체적으로 높이가 변경되는 종 방향 영역 LB1 및 종 방향 영역 LB2를 갖는다.
유입 사이드(7)에 가까운 종 방향 영역 LB1에는, 유입 사이드로부터 또는 유입 사이드에 가까운 곳에서 시작하는 영역에, 노즐 박스의 높이(H)가 적어도 부분적으로 감소하는 영역이 형성된다. 도시된 실시형태에서, 이 유입-사이드 종 방향 영역 LB1은 수렴되도록, 즉 노즐 박스(5)의 높이(H)가 특히 도시된 실시형태에서 제1 종 방향 영역 LB1의 전체 길이에 걸쳐 감소하도록 설계된다. 이와 관련하여 수렴 종 방향 영역 LB1이라고도 한다.
도 2에서, 디자인은 유입 사이드(7)로부터 이후 전환 에지(25)의 형태로도 설계될 수 있는 전환점 또는 전환 영역까지 높이가 감소하도록, 바람직하게는 도시된 바와 같이 연속적으로 감소하도록 되어 있다. 입력-사이드 높이 H1(노즐 박스의 최대 높이)은 제1 종 방향 영역 LB1의 단부의 언급된 전환점 또는 전환 에지(25)에서의 높이 H2보다 크다.
이 전환점(25)으로부터 진행하여, 제1 종 방향 영역 LB1 다음에는 유입 사이드로부터 더 멀리 떨어져 있고, 제1 종 방향 영역 LB1로부터 발산하도록 설계된 종 방향 영역 LB2가 이어진다. 즉, 전환점(25) 또는 전환 영역(25)과 폐쇄 사이드(9) 사이의 영역에서, 노즐 박스의 높이(H)가 증가하여 노즐 박스의 단부에서의 높이 H가 전환점 또는 전환 영역(25)에서의 높이보다 다시 커진다. 이와 관련하여, 이는 발산 종 방향 영역 LB2라고도 한다.
또한 도 2에 따른 개략도로부터, 그 폐쇄 사이드(9) 상의 노즐 박스(5)의 높이 H3이 전환점 또는 전환 영역(25)에서(즉, 발산 종 방향 영역의 시작 부분에서)의 높이보다 크지만, 유입 사이드(7) 상의 노즐 박스(5)의 높이 H1보다는 작다는 것을 알 수 있다.
노즐 박스의 이러한 구성은, 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시되어 있는 것과 같은 단면을 생성한다. 도 3a에 따른 단면 형상은 유입 개구(7), 즉 유입 사이드(7)에서의 단면에 해당한다. 단면 형상(3b)은 전환점 또는 전환 영역 또는 전환 에지(25)(또는 일반적으로 전이 영역(25a))에서의 형상이다. 단면 형상(3c)은 폐쇄 사이드(9) 영역에서의 노즐 박스의 단면에 대응한다. 언급한 바와 같이, 유입 사이드의 높이(H1)는 폐쇄 사이드(9)의 높이(H3)보다 크고, 궁극적으로 폐쇄 사이드(9) 상의 이 높이(H3)는 전환점, 전환 영역 또는 전환 에지(25)에서의 높이(H2)보다 더 크다.
도 4는, 도 2와 유사하게, 본 발명에 따른 노즐 박스의 기하학적 구조를 유사 "압축된(compressed)" 표현으로 도시하며, 수렴 종 방향 영역 LB1에서 노즐 박스의 상부 면(15)의 경사도(slope)는 하류의 제2 발산 종 방향 영역 LB2에서 노즐 박스(5)의 상부 면(15)의 상승에 매우 상당한 정도로 대응한다. 예를 들어, 유입 사이드 수렴 종 방향 영역 LB1이 노즐 박스(5)의 전체 길이(L) 또는 이에 따라 처리되는 재료 웹(M)의 전체 폭의 적어도 55%, 즉 적어도 60%, 65%, 70%, 75% 또는 80%에 걸쳐 연장되거나, 또는 이에 따라  본 발명의 맥락에서 좋은 결과를 얻을 수 있다.
즉, 유입 사이드에서 멀리 떨어져 있는 제2 및 발산 종 방향 영역 LB2는 노즐 박스(5)의 전체 길이(L) 또는 처리될 재료 웹(M)의 폭의 적어도 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 35% 또는 40%에 걸쳐 연장되어야 한다.
유입 사이드 높이(H1)를 기준으로 노즐 박스(5)의 단부에 있는 폐쇄 사이드(9) 상의 높이(H3)는 입력 사이드 높이(H1)에 대해 상대적으로 90% 미만, 특히 95%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45% 또는 40% 미만인 크기를 갖는 것이 바람직하다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 폐쇄 사이드의 이 높이(H3)는 입력 사이드 상의 노즐 박스의 높이(H1)의 20%를 상회하게, 특히 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65% 또는 70%를 상회하는 것이 바람직하다.
노즐 박스의 수렴 영역과 발산 영역 사이의 영역에서, 본 발명에 따른 노즐 박스의 최소 높이 즉 높이 H2는 폐쇄 사이드 상의 높이 H3보다 적어도 5%, 특히 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65% 또는 70% 작은 것이 바람직하다.
즉, 이 최소 높이(H2)는 입력 사이드의 높이(H1)를 기준으로 75% 미만, 특히 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25% 또는 20% 미만인 것이 바람직하다.
예를 들어, 제1 종 방향 영역 소위 수렴 종 방향 영역 LB1에서, 도시된 실시형태와는 다르게, 노즐 박스(5)의 상부 면(15)은 유입 사이드(7)로부터 전환점 또는 전환 영역 또는 전환 에지(25)까지 하부 면(11) 상에서 연속적으로 연장될 필요가 없음에 유의해야 한다. 선택적으로 서브-부분, 즉 이 제1 종 방향 영역 LB1의 부분 길이에 대해서만 이 수렴 구성이 설계될 수 있다. 다시 말해서, 노즐 박스(5)의 상부 면(15)은, 이 상부 면(15)이 또한 예를 들어 적어도 나머지 수렴 부분과 평행하게 또는 나머지 수렴 부분에서의 하부 면에 대한 경사도와는 다른 경사도로 연장될 수 있는 부분을 포함할 수 있다. 즉, 이 경우에, 하부 면(11)을 향해 쐐기 형으로 테이퍼진 노즐 박스의 상부 면(15)은 서브-영역에서, 즉 제1 종 방향 영역(LB1)의 부분 길이에서만 이 코스(course)를 가질 것이다.
발산하는 종 방향 영역 LB2에도 동일한 사항이 적용된다. 여기서도, 노즐 박스의 상부 면(15)은 전환점 또는 전환 영역 또는 전환 에지(25)로부터 폐쇄 사이드(9)까지 연속적으로 발산하는 방식으로 연장될 필요는 없고, 예를 들어, 경사각이 다르게 또는 심지어 하부 면(11)과 평행하도록 배향되게 연장되는 부분을 가질 수도 있다.
수렴 영역 LB1을 언급할 때, 이는, 도 2의 도움으로 도시된 바와 같이, 이 종 방향 영역에 연속적인 수렴 부분이 제공될 수 있다는 사실을 표현하기 위한 것이다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어 하부 면(11)과 평행하게 연장하는 상부 면(15)을 구비하는 하나 이상의 부분들에 의해, 극단적인 경우에는 아마도 적어도 수렴 영역 LB1이 상부 면의 발산 코스를 갖는 중간 부분을 포함하는 적어도 짧은 부분들에 의해 서로가 분리되어 있는 복수의 수렴 및 연속 부분들이 형성될 수도 있다.
따라서 후속 제2 종 방향 영역 LB2는 예를 들어 연속적으로 발산하는 디자인을 특징으로 할뿐만 아니라, 예를 들어 두 부분 사이에 예를 들어 하부 면(11)과 평행하게 연장되는 상부 면(15)을 갖는 부분이 형성되어 있는 2개 이상의 개별적으로 발산하는 길이 방향 영역 부분을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 마찬가지로, 적어도 짧은 부분 극단적인 경우, 노즐 박스(5)의 상부 면(15)에서 발산하는 중간 부분이 대부분의 발산 부분들 사이에 형성될 수 있다. 즉, 이 경우에, 쐐기 형으로 하부 면(11)으로부터 멀리 연장되는 노즐 박스의 상부 면(15)은 서브-영역, 즉 제2 종 방향 영역 LB2의 일부 길이에서만 이 코스를 가질 것이다.
또한 수렴 종 방향 영역 LB1 및 발산 종 방향 영역 LB2 모두에서, 노즐 박스의 하부 면에 대한 상부 면의 경사 형태 및/또는 경사각이 동일할 필요는 없음에 유의해야 한다(즉, 항상 도 2에 따른 도면에 도시된 것과 동일한 각도로 연장할 필요는 없음). 또한, 이 영역은, 상부 면의 이러한 각도 배향이 하부 면의 배향과 관련하여 특정 변화를 겪는 부분들을 가질 수도 있다.
마지막으로, 도시된 전환점 또는 전환 영역 또는 전환 에지(25)는 실제 꼬임(kink) 또는 에지의 형태로 설계될 필요가 없고, 이 전환점 또는 전환 영역 또는 전환 에지(25)는 또한 노즐 박스의 종 방향(L)으로 적어도 어느 정도 이상 연장되는 종 방향 영역으로 설계될 수도 있다는 점에 주목해야 한다. 이 경우, 상부 면(15)은 예를 들어 이 영역에서 하부 면(11)과 평행하게 연장될 수 있다. 예를 들어, 하부 면(11)과 평행하게 연장하는 이 전환 영역(15a)이 도면에서 파선으로 도시되어 있다. 노즐 박스의 전체 길이가 제1 종 방향 영역 LB1과 제2 종 방향 영역 LB2에 전환 영역(15a)의 길이를 더한 합으로 형성되기 때문에, 제1 종 방향 영역 LB1 및 제2 종 방향 영역 LB2는 다소 짧게 된다.
언급한 바와 같이, 송풍 노즐(1) 이에 따라 노즐 박스(5)의 하부 면(11)에는 여기에서 유출되는 기체 매체를 위한 적어도 하나 이상의 배출 개구(27)가 제공된다.
도 5a 내지 도 5f에 기초하면, 이들 도면에는 노즐 박스(5)의 하부 면에 형성될 수 있는 배기 개구(27)에 대한 다양한 옵션이 도시되어 있다.
도 4에서, 노즐 박스(5)의 실제 유입 사이드(7) 전방의 좌측에는, 전체 길이(L1)에서 비 경사 상부 면, 즉 하부(11)와 평행하게 연장되는 상부 면(16a)을 갖는 전방 박스(16)가 도시되어 있다. 그 측벽들은 일반적으로 실제 노즐 박스(5)의 실제 측벽들(13)의 연장부로 즉 상기 측벽들(13)과 정렬되어 있는 연장부로 연장하게 제공되어 있다. 이러한 전방 박스는 연신 시스템의 측면 영역에 추가로 고정 및/또는 기체 유체의 개선된 공급을 위한 역할을 하며, 이 소위 전방 박스는 실제 재료 웹에 대해 측면으로 길이 L1로 제공되며, 일반적으로 하부 또는 바닥 면(11) 위에는 배출 개구가 형성되지 않는다. 노즐 박스의 반대쪽에 있는 폐쇄 사이드(9) 뒤에 유사한 노즐 박스 연장부가 제공될 수도 있다. 전술 한 전방 박스(16)는 단지 선택 사항이며 본 발명에 절대적으로 필요한 것은 아니다.
도 5a 내지 도 5g에서, 도시된 변형은 화살표에 따라 종 방향 L로 연장되는 노즐 박스의 저면도로 나타내어졌지만, 이 길이 방향으로부터 비교적 짧은 부분만이 개략적으로 도시되어 있다.
배기 개구 구조 또는 장치(27)는 일반적으로 하부 면(11) 자체의 폭보다 다소 좁고, 중앙에 있는 하부 면(11) 상의 영역에 개구가 배치되는 방식으로 설계된다.
그림 5a에 따른 변형에서, 예를 들어 노즐 박스(5)의 하부 면(11)에서 비교적 짧은 연결 웹(31)에 의해 서로 분리되어 있으며, 축 방향 연장 방향으로 놓이는 종 방향(L)으로 연장하는 복수의 세장형 구멍(29)이 제공된다. 양측에서 이격된 다수의 개별 출구 구멍(33)이 복수의 열로 형성되고, 선택적으로 서로로부터 약간 오프셋 되어 전체 구멍 필드(35)가 생성된다.
도 5b에 따른 변형에서, 세장형 구멍(29)이 하부 면(11)에 형성되며, 이는 종 방향 연장 방향으로 차례로 놓여 있고 하부 면(11)에서 전술한 연결 웹(31)에 의해 서로 분리되어 있다. 도 5a에 따른 변형에서와 같이, 추가적인 출구 구멍(33)이 제공되지 않는다면, 세장형 구멍의 폭은 도 5a에 따른 실시형태에서의 폭보다 더 크게 선택되어야 한다.
도 5c에 따른 변형에서, 서로 일정 거리만큼 떨어져 형성된 세장형 구멍(29)은 서로 인접하고, 길이 방향(L)으로 연장되도록 배열된 2열로 제공된다. 이 구조는 이들 세장형 구멍들이 측면에서 보았을 때 중복되는 것이 바람직하다.
도 5d에 따른 변형에서, 도 5c와 달리, 세장형 구멍들은 겹치지 않는 방식으로 제공된다. 즉, 세장형 구멍들이 측면에서 볼 때 겹치지 않도록 2열로만 오프셋 된다. 즉, 하나의 열에서 세장형 구멍(29)의 측면에는 노즐 박스의 하부 면(11)의 나머지 부분이 폐쇄되고, 하나의 열에서, 세장형 구멍(29)이 세장형 구멍들의 인접한 열로 제공되지 않은 곳에만 세장형 구멍(29)이 형성되어 있다.
도 5e에 따른 디자인에서, 세장형 구멍 필드는, 노즐 박스의 길이 방향(L)으로 제공된 세장형 구멍(29) 각각이 서로에 대해 일정 각도로 배향되도록 제공된다. 이 목적을 위해, 예를 들어, 연속된 짝수 번호의 세장형 구멍은 모두 오른쪽으로 받침 각도로 배향되고, 그 사이에 위치하는 모든 구멍은 반대 방향으로 받침 각도로 배향된다.
도 5f는 예를 들어 배기 개구 구조(27)가 또한 세장형 구멍 형태의 연속된 슬롯(30)에 의해 형성될 수 있음을 보여준다. 이러한 구성에서, 예를 들어 다수의 개별 개구(33)를 포함하는 추가 구멍 필드(35)가 도 5a와 유사하게 슬롯의 좌측 및 우측에 제공될 수 있다.
일반적으로 배기 개구의 구멍 형상은 실제로 어떠한 제한도 받지 않으며, 이의의 형상 예를 들어 예시로 도시된 변형들이 조합된 형상으로도 될 수 있다. 예를 들어, 둥근 유출 개구 또는 노즐 개구에 추가하여, 개구의 추가 기하학적 형상이 또한 기재된 수렴-발산 단일-챔버 노즐에서 사용될 수 있다. 여기에는 부분적으로 설명되고 하나 이상의 슬롯, 둥근 구멍, 세장형 구멍 또는 타원형 구멍과 같은 모양의 개구부, 평행 또는 오프셋 또는 경사진 세장형 구멍 또는 이들의 조합 형태로 표시된 기하학적 모양이 포함된다.
따라서, 배기 개구 구조는, 언급된 바와 같이, 노즐 박스의 전장에 걸쳐 및/또는 적어도 재료 웹의 폭에 걸쳐, 노즐 배출 개구와 관련하여 일정하거나 균일하게 반복되는 형상 및/또는 형태 및/또는 크기를 갖는 구멍(33) 및/또는 슬롯(29) 및/또는 일반적으로 구멍 필드(35)를 포함할 수 있다. 그러나 노즐 박스의 전장에 걸쳐 일정한 형상이 제공되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 배기 개구 구조는 노즐 박스의 전장에 걸쳐 적어도 일부에서 또는 노즐 박스의 전장에 걸쳐 형상 및 직경 및/또는 크기가 변화하는 구멍, 슬롯 또는 기타 관통 개구를 가질 수 있다. 이 점에서도 근본적으로 제한이 없다.
또한 배기 노즐 구조(27)는 노즐 박스(5)의 길이 및/또는 폭에 따라 선택될 수 있음을 주목해야 한다. 배기 노즐 구조(27)는, 노즐 박스에, 적어도 재료 웹의 폭에 대응하는 길이(및 이에 따라 재료 웹의 인출 방향을 가로지르거나 수직인)로 연장하게 제공되는 것이 이상적이다. 이를 통해 재료 웹의 전체 너비에 걸쳐 매체 흐름이 생성될 수 있다.
마지막으로, 노즐 박스로부터 흘러나오는 온도 캐리어 매체 또는 온도 캐리어 유체가 일정 거리로 통과되는 재료 웹(M)에 대해 수직으로만 흘러나올 수 있도록 출구 개구 구조(27) 또는 출구 개구가 설계될 필요가 없고, 예를 들어 재료 웹(M)의 평면(E) 위로 90° 이외의 각도로(예를 들어 85°, 80°, 75°, 70°, 65°, 60° 등의 각도에서-명시된 값들 사이의 중간 값도 가능하다. 즉, 일반적으로 90°와 60° 사이의 범위에서 어떠한 부분 값) 매체들이 배출되도록 배기 개구들이 설계될 수 있다는 것도 이러한 맥락에서 언급되어야 한다.
즉, 배출 자유 제트를 기울이기 위해 특정 개구부를 조정할 수 있다. 다른 출구 형상이나 제트 경사 및 이에 따른 소위 충돌 각도를 선택하는 이유는 자유 제트 안정성을 높이고, 재료 웹의 열전달을 변경시키기 위한 것일 수 있다.
유입 사이드(7)에 가까운 하나 이상의 수렴 종 방향 영역 LB1과 유입 사이드(7)로부터 멀리 떨어져 있는 후속 발산 종 방향 영역 LB2를 구비하는 본 발명에 따른 해결책은, 노즐 박스 전체에서 거의 동일한 유속을 제공하고, 이에 따라 노즐 박스의 전체 길이에 걸쳐 동일한 정적 내부 압력에 기여한다는 점에서 궁극적으로 유리하다. 그 결과, 노즐 박스(5)의 길이(L)에 걸쳐 노즐 박스(5)에서 배출되는  전향(deflection) 및 유출의 운동량 변화가 유사하게 유지된다. 따라서, 본 발명에 따른 이 솔루션의 또 다른 이점은, 전환점, 전환 영역 또는 전환 에지의 하류에서 발생하는 와류 시스템이며, 이는 무엇보다도 노즐 끝에서 정체 지점과 최후(즉 유입 사이드(7)에서 가장 먼) 배기 개구의 결과적인 과잉 공급을 방지한다. 기하학으로 유도된 이러한 효과의 조합은, 단순한 입방체 단일-챔버 노즐에 비해 최대 70%의 노즐 상자 길이에 대한 분포를 크게 향상시킨다.
종래 기술에서 전체 길이에 걸쳐 동일한 단면 크기를 갖는 표준 단일-챔버 노즐 박스 솔루션과 비교하여 본 발명에 따른 이점을 명확히 하기 위해, 도 6을 참조한다. 도 6은 직사각형 단일-챔버 노즐의 노즐 박스(5) 및 본 발명에 따른 수렴-발산 단일-챔버 노즐의 모든 구멍에 걸친 분산(scatter(St))(배출 개구 당 유량)의 비교 결과를 도시한다(노즐 박스의 길이 L에 기초하여 미터(m)로). 높이가 높은 다이어그램 막대는 직각 단일-챔버 노즐의 경우에서의 관계에 해당하고, 오른쪽에 표시된 다이어그램 막대는 본 발명에 따른 수렴-발산 단일-챔버 노즐에서의 관계를 각각 반영한다. 모든 경우에서, X-축에 표시된 서로 다른 노즐 박스 길이를 기준으로 하였다. 예를 들어, 8m 길이의 송풍 노즐(1)을 사용하더라도, 간단하게 설계된 직사각형 단일-챔버 노즐을 사용하면 ± 1.5%의 기체 온도 캐리어 매체의 최대 원하는 분산이 거의 달성된다. 노즐 길이가 더 길면, 원하는 최대 분산이 초과되어 이중-챔버 노즐로 전환된다.
수렴-발산 송풍 노즐(1)의 시뮬레이션은 작업 폭에 걸친 기체 유체 흐름과 관련하여 분산의 엄청난 감소를 보여주며, 이에 따라서 분산 기준과 관련하여 종래 기술에 따른 이중-챔버 노즐을 대체할 수 있다.
수렴-발산 단일-챔버 노즐의 또 다른 장점은, 총 압력 손실이 종래 기술에 따른 단순한 단일-챔버 노즐에 비해 약간 더 높다는 것이다. 다음의 표 1은 3개의 다른 체적 유동과 둥근 출구 구멍이 있는 이들 두 노즐 박스의 총 압력 손실에서 수치적으로 계산된 변화의 예를 보여준다.
시험 케이스 1 시험 케이스 0 시험 케이스 2
Figure pat00001
50% 100% 150%
Figure pat00002
106% 100% 105%

Claims (13)

  1. 송풍 노즐 특히 연신 시스템용 송풍 노즐로,
    - 송풍 노즐(1)은 노즐 박스(5)를 포함하고,
    - 노즐 박스(5)는 하부 면(11), 측 방향으로 이격되어 연장하는 2개의 측벽(13) 및 상부 면(15)을 포함하고, 이에 따라 노즐 박스(5)는 하부 면(11), 측벽들(13) 및 상부 면(15)에 의해 한정되는 챔버(17)를 구비하게 형성되고,
    - 노즐 박스(5)는 전체 길이(L)를 구비하고,
    - 노즐 박스(5)는 노즐 박스의 전체 길이(L)와 관련하여 단부 영역들 중 하나의 단부 영역에 유입 사이드(7)를, 노즐 박스의 반대편에 폐쇄 사이드(9)를 구비하고,
    - 하부 면(11)에 배기 개구 구조(27)가 제공되되, 상기 유입 사이드(7)를 통해 유입되는 온도 전달 매체가 노즐 박스(5) 내로 유동하고, 배기 개구 구조(27)를 통해 배출되도록, 배기 개구 구조(27)가 제공되는, 특징들을 포함하는 송풍 노즐에 있어서, 다음의 특징들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
    - 노즐 박스(5)는 노즐 박스의 종 방향(L)으로 적어도 2개의 영역으로, 구체적으로 유입 사이드(7)에 가까운 제1 종 방향 영역 LB1과 후속하여 및/또는 하류에 및/또는 유입 사이드(7)로부터 먼 제2 종 방향 영역 LB2로 분할되어 있고,
    - 상기 제1 종 방향 영역 LB1은 수렴하거나 또는 상기 유입 사이드(7)로부터 거리가 증가함에 따라 하부 면(11)과 상부 면(15) 사이의 높이(H)가 유입 사이드(7)의 영역에서의 높이(H1)보다 작은 수렴 부분을 적어도 하나 포함하고,
    - 상기 제2 종 방향 영역 LB2는 발산하거나, 또는 상기 유입 사이드(7)로부터 거리가 증가함에 따라 하부 면(11)과 상부 면(15) 사이의 높이(H)가 상기 제1 종 방향 영역 LB1의 단부에서의 높이(H) 및/또는 상기 제2 종 방향 영역 LB2의 시작점에서의 높이(H)보다 크다.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 종 방향 영역 LB1 또는 종 방향 영역 LB1의 하류와 후속 제2 종 방향 영역 LB2 사이에 전환점, 전환 영역 또는 전환 에지(25)가 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  3. 제2항에 있어서,
    전환점, 전환 영역 또는 전환 에지(25)는 2개의 측벽(13) 사이에서 연장하는 에지 형태이고, 상부 면(15) 내에 형성되되, 제1 종 방향 영역 LB1에서 하부 면(11) 위를 향해 경사지고, 제2 종 방향 영역 LB2에서 하부 면(11)으로부터 일정 각도로 멀어지게 연장하는 상부 면(15)으로 전이되며, 제1 종 방향 영역 LB1 내 상부 면(15)의 평면과 제2 종 방향 영역 LB2 내 상부 면(15)의 평면 사이에 형성되는 서로에 대한 각도는 바람직하게는 179°보다 작고, 특히 178°, 177°, 176°보다 작고 또는 175°보다 작고, 및/또는 155°보다 크고, 특히 156°, 157°, 158°, 159°, 160°, 161°, 162°, 163°, 164°, 165°, 166°, 167°, 168°, 169°, 170°, 171°, 172°, 173° 또는 174°보다 크고 특히 175°보다 큰 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 종 방향 영역 LB1과 제2 종 방향 영역 LB2 어디에도 속하지 않는 전이 영역(25a)이 제1 종 방향 영역 LB1과 제2 종 방향 영역 LB2 사이에 형성되고, 전이 영역에서 노즐 박스(5)의 상부 면(15)은 바람직하게는 노즐 박스(5)의 하부 면(11)과 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 종 방향 영역 LB1의 길이는, 노즐 박스(5)의 전체 길이(L) 및/또는 노즐 박스(5) 내 하부 면(11)에 형성된 배기 개구 구조(27)의 길이의 55%보다 크고, 특히 60%, 70%, 75% 또는 80%보다 크고, 및/또는 노즐 박스(5)의 전체 길이(L) 및/또는 노즐 박스(5) 내 하부 면(11)에 형성된 배기 개구 구조(27)의 길이의 95%보다 작고, 특히 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65% 또는 60%보다 작은 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 종 방향 영역 LB2의 길이는, 노즐 박스(5)의 전체 길이(L) 및/또는 노즐 박스(5) 내 하부 면(11)에 형성된 배기 개구 구조(27)의 길이의 5%보다 크고, 특히 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% 또는 40%보다 크고, 및/또는 노즐 박스(5)의 전체 길이(L) 및/또는 특히 노즐 박스(5) 내 하부 면(11)에 형성된 배기 개구 구조(27)의 길이의 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65% 또는 60%보다 작은 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    유입 사이드(7)의 영역에서 노즐 박스(5)의 높이(H1)는 유입 사이드(7)의 반대편에 있는 노즐 박스(5)의 폐쇄 사이드(9) 상의 높이(H3)보다 크고, 폐쇄 사이드(9) 상의 높이(H3)는 전환점, 전환 영역 또는 전환 에지(25) 또는 노즐 박스의 전이 영역(25a)에서의 노즐 박스(5)의 높이(H2)보다 큰 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    노즐 박스(5)의 폐쇄 사이드(9) 상의 높이(H3)의 크기는 유입 사이드(7)에서의 높이(H1)보다 바람직하게는 90% 미만, 특히 95%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45% 미만 또는 40% 미만이고 및/또는 노즐 박스(5)의 유입 사이드(7)에서의 높이(H1)의 20%보다 크고 특히 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%보다 크고 또는 70%보다 큰 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 종 방향 영역 LB1과 제2 종 방향 영역 LB2 사이에 형성된 전환점(25) 및/또는 전이 영역(25a)에서 노즐 박스(5)의 높이(H2)는 노즐 박스(5)의 폐쇄 사이드(9) 상의 높이(H3)보다 적어도 5%, 특히 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65% 또는 70% 미만이고 및/또는 노즐 박스(5)의 폐쇄 사이드(9) 상의 높이(H3)보다 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% 또는 55% 크고, 특히  60% 큰 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    하부 면(11) 내 배기 개구 구조(27)는,
    - 연속 슬롯 구조(29a) 및/또는
    - 복수의 개별적인 세장형 구멍(29) 및/또는
    - 다수의 배출 구멍(33)을 포함하는 하나 이상의 구멍 필드(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 송풍 노즐을 포함하는 연신 시스템으로,
    송풍 노즐은 이동하는 재료 웹(M)의 위 및/또는 아래에서 일정 거리를 두고, 재료 웹(M)의 인출 방향(3)을 가로지르게 또는 인출 방향(3)과 수직으로 배치되어 있고, 노즐 박스(5)의 길이(L)는 적어도 재료 웹(M)의 폭에 대응하는 것을 특징으로 하는 연신 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    배기 개구 구조는, 일정한 형상 및/또는 다른 형태를 가지고, 및/또는 노즐 박스의 길이에 걸쳐 노즐 배출 개구의 크기를 갖는, 구멍(33), 슬롯(29) 및/또는 구멍 필드(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    배기 개구 구조는, 노즐 박스의 길이를 따라 적어도 일부분에서 다른 형상 및/또는 다른 형태 및/또는 다른 직경 또는 크기를 갖는, 구멍(33), 슬롯(29) 및/또는 구멍 필드(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍 노즐.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE286688C (ko)
NL152790B (nl) 1974-01-15 1977-04-15 Stork Koninklijke Maschf Inrichting voor het verwijderen van de verloren kop van door extrusie in een blaasmatrijs gevormde kunststofhouders.
DE3704910C1 (en) 1986-08-01 1987-10-15 Dornier Gmbh Lindauer Blowing device for blowing a treatment medium onto a material web moving in the longitudinal direction
DE3626171C1 (de) 1986-08-01 1987-04-23 Dornier Gmbh Lindauer Blaseinrichtung zum Aufblasen eines Behandlungsmediums auf eine in Laengsrichtung bewegte Materialbahn
DD253666A1 (de) * 1986-11-14 1988-01-27 Textima Veb K Duesenkasten fuer eine vorrichtung zur waermebehandlung von warenbahnen, insbesondere textilbahnen
GB8900309D0 (en) 1989-01-06 1989-03-08 Protec Equipment Company Limit Forced circulation airing nozzle box construction
DE4412148C1 (de) * 1994-04-11 1995-10-26 Keller Gmbh Düsenkasten zum Beblasen von zu trocknenden keramischen Formlingen
RU2056905C1 (ru) * 1994-07-22 1996-03-27 Бахарев Александр Александрович Инерционный отделитель дисперсной фазы от дисперсионной текучей среды
DE19623471C1 (de) 1996-06-12 1998-02-05 Brueckner Maschbau Belüftungsdüse
AT409183B (de) * 2000-05-05 2002-06-25 Ebner Peter Dipl Ing Vorrichtung zum führen eines metallbandes auf einem gaskissen
RU2349454C2 (ru) 2003-04-24 2009-03-20 РАСМУССЕН Оле-Бентг Способ изготовления ориентированной пленки из сплавов термопластичных полимеров, устройство для получения пленки и получающиеся в результате продукты
DE102004001473B4 (de) * 2003-11-10 2006-05-11 Kuhne Gmbh Folienblaskopf
DE102006053625A1 (de) * 2006-11-14 2008-05-15 Jäger, Anton Rotordüse
DE102013111029A1 (de) 2013-10-04 2015-04-09 Krones Ag Blasformmaschine mit Blaskolben mit schräg angeordneten Verbindungsleitungen
MY194938A (en) 2015-12-28 2022-12-27 Toray Industries Airflow control apparatus and method for manufacturing stretched film
DE102017127595A1 (de) * 2017-11-22 2019-05-23 Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG Belüftungsmodul für eine Folienreckanlage und eine solche Folienreckanlage
HUE062427T2 (hu) * 2018-03-29 2023-11-28 Toray Industries Gázkibocsátó fúvóka és kemence, valamint eljárás megmunkált film elõállítására
JP6871959B2 (ja) 2018-03-30 2021-05-19 芝浦メカトロニクス株式会社 有機膜形成装置、および有機膜の製造方法
DE102018124521A1 (de) 2018-10-04 2020-04-09 Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG Behandlungsanlage für eine durch einen Behandlungsofen hindurchführbare flexible Materialbahn, insbesondere Kunststofffolie

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