PL205205B1 - Urządzenie dmuchające płyn zwłaszcza gaz - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie dmuchające płyn, zwłaszcza gaz. Takie urządzenia są stosowane zwłaszcza w obróbce cieplnej taśm z materiału takiego jak szkło, płótno, blacha albo z innych materiałów i tworzących taśmy szklane, płócienne, blaszane. Wspomniane dmuchanie umożliwia wymianę ciepła (grzanie, chłodzenie) taśmy, która jest ruchoma w stosunku do urządzenia dmuchającego.

Znane są liczne urządzenia tego typu zwłaszcza urządzenia dmuchające ciepłym powietrzem na dwie powierzchnie taśmy szklanej będącej w ruchu.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 647 882 opisano komorę procesową, przez którą przesuwa się tafla szklana. Dmucha się ciepłe powietrze na dwie powierzchnie szkła zwłaszcza dzięki wentylatorom połączonym z elementami grzejnymi, które współpracują z dyszami, za pomocą których powietrze jest nadmuchiwane bezpośrednio na dwie powierzchnie taśmy przesuwające się przed nimi. Zespół jest ustawiony symetrycznie w stosunku do płaszczyzny taśmy.

Zastosowano wentylatory z przepływem stycznym, które są mocowane, jednocześnie powyżej i poniż ej taś my, na wzdł u ż nej ś cianie komory.

Jednakże to urządzenie ma tę wadę, że nie dmucha powietrzem w sposób jednorodny na całą powierzchnię szkła i ma kiepską sprawność aerologiczną, zwłaszcza z powodu zastosowania wentylatorów z przepływem stycznym.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 150 534, ujawniono inny ukł ad elementów dmuchających na dwie powierzchnie taśmy szklanej. Ten układ ma środkowy punkt symetrii, z dwoma wentylatorami ustawionymi w ukł adzie «odwrotnie równoległ ym» powyż ej i dwoma wentylatorami również ustawionymi w układzie «odwrotnie równoległym» poniżej powierzchni szkła. Zastosowano wentylatory z przepływem poprzecznym, które są zamocowane na bocznych ścianach komory. Te wentylatory związane elementami grzejnymi, dostarczają ciepłe powietrze do zespołów dysz, które rzucają powietrze prostopadle do kierunku przesuwu płyty szklanej.

Budowa tego zespołu jest skomplikowana, zaś jego uruchomienie jest trudne, ponieważ tylko jednoczesna praca czterech wentylatorów zapewnia uzyskanie pewnej jednorodności rozdziału strumieni z dwóch stron szkła. Ponadto te zespoły są trudne do połączenia szeregowego z piecami o pracy ciąg łej, zwł aszcza z powodu powstawania róż nych temperatur generowanych przez każ dy zespół.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 4219003, ujawniono rozwiązanie, w którym wentylatory zamocowane są na górnej ścianie komory procesowej i połączone z przewodami oraz z baterią dysz, umożliwiając dmuchanie ciepłym powietrzem na jedną powierzchnię taśmy szklanej, dzięki umieszczeniu co najmniej jednego zespołu dysz równolegle do kierunku przesuwu taśmy szklanej. Jednak takie ustawienie może powodować wady szkła.

Ponadto, ze względu na to, że dysze wyrzucają powietrze w określone miejsce tylko na jedną powierzchnię szkła mogą powstawać naprężenia w szkle, odkształcenia i inne niepożądane wady.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia dmuchającego płyn zwłaszcza gaz, które nie miałoby wspomnianych wad.

Urządzenie dmuchające płyn zwłaszcza gaz na co najmniej jedną powierzchnię cienkiego elementu typu taśma zawierające wewnątrz komory mającej wzdłużną oś poziomą odpowiadającą osi przesuwu taśmy co najmniej jeden wentylator o strumieniu promieniowym i osi pionowej mający co najmniej jeden wylot połączony z co najmniej jednym promieniowym przewodem połączonym z dyszami wylotowymi skierowanymi w stronę powierzchni tego cienkiego elementu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej jeden zespół dysz jest ustawiony pionowo i prostopadle do osi wzdłużnej przesuwu taśmy w kierunku poziomym, przy czym dwa przewody promieniowe są usytuowane diametralnie przeciwlegle, a co najmniej jeden zespół dysz umieszczonych równolegle i poprzecznie do przesuwu taśmy jest połączony z jednym z dwóch przewodów promieniowych i jest odcięty od drugiego z dwóch przewodów promieniowych.

Korzystnie dysze każdego z przewodów promieniowych są ułożone naprzemiennie wzdłuż osi wzdłużnej komory.

Korzystnie dysze są ułożone naprzemiennie z odstępem co najmniej jednej dyszy.

Korzystnie w pobliżu osi wzdłużnej komory jest umieszczona oś wentylatora.

Korzystnie urządzenie zawiera tylko jeden wentylator mający dwa wyloty promieniowe połączone z przewodami promieniowymi.

PL 205 205 B1

Korzystnie oś przecina oś wzdłużną.

Korzystnie urządzenie zawiera dwa wentylatory, z których każdy ma wylot promieniowy połączony z przewodem promieniowym.

Korzystnie przekrój przewodu promieniowego dysz jest zmienny.

Korzystnie dysze każdego z przewodów promieniowych mają obszar pokrycia równy całej lub części szerokości komory.

Korzystnie w komorze są umieszczone elementy grzejne gazu typu promieniującego albo konwekcyjnego.

Korzystnie elementy grzejne są typu promieniującego i zawierają co najmniej jeden rezystor elektryczny.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto elementy do przenoszenia ciepła na cienki element na drodze przewodzenia.

Korzystnie dysze są nieprzyległe i połączenie dysz jest połączeniem umożliwiającym cofanie powietrza wylatującego z dysz i przepływanie tego powietrza pomiędzy dyszami.

Korzystnie w komorze wentylatory są umieszczone wzdłuż osi wzdłużnej.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto elementy przeznaczone do kontroli i regulacji indywidualnej temperatury i/lub wydatku gazu z każdego wentylatora, aby uzyskać określone profile temperatury odpowiednie dla poziomu dmuchania na cienki element w postaci taśmy.

Korzystnie urządzenie jest umieszczone po dwóch stronach cienkiego elementu.

Korzystnie cienki element jest przesuwany za pomocą kolejnych walców.

Zespół dmuchający płyn, zwłaszcza gaz na dwie powierzchnie cienkiego elementu typu taśma, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera jedno urządzenie dmuchające płyn, zwłaszcza gaz według jednego z zastrz. 1 do 17 na jedną powierzchnię cienkiego elementu, połączone z innym elementem dmuchającym i/lub grzejnym typu promieniującego albo konwencyjnego na drugą powierzchnię cienkiego elementu.

Zespół dmuchający płyn zwłaszcza gaz na dwie powierzchnie cienkiego elementu typu taśma, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera jedno urządzenie dmuchające płyn, zwłaszcza gaz według jednego z zastrz. 1 do 17 na jedną z powierzchni cienkiego elementu, i zawierające element do przenoszenia ciepła na drodze przewodzenia na drugą powierzchnię cienkiego elementu.

Urządzenie według wynalazku jest jednocześnie proste i zapewnia uzyskanie jednorodnej temperatury strumieni powietrza, które owiewają jedną (lub dwie) powierzchnie taśmy szklanej. Jest ono łatwe w realizacji. Ponadto, umożliwia tworzenie ogrzanych obszarów o ograniczonych wymiarach, przy różnych temperaturach, co jest przydatne zwłaszcza w przypadku zastosowania pieców o pracy ciągłej.

Ponadto urządzenie według wynalazku stosuje się nie tylko do płaskich elementów cienkich. Mogą one być zakrzywione, na przykład, mogą być w kształcie półcylindrycznym.

W przypadku zastosowania urządzenia, według wynalazku do grzania taśm cienkich, montuje się w nim elementy do ogrzewania gazu w komorze, takie jak, na przykład, rezystory elektryczne albo palniki gazowe. Takie elementy grzejne mogą być typu promieniującego, na przykład, z jednym albo wieloma rezystorami elektrycznymi. Ponadto, nie wychodząc poza zakres wynalazku, urządzenie dmuchające może być umieszczone z obu stron cienkiej taśmy, zaś komora może zawierać wiele wentylatorów usytuowanych wzdłuż osi wzdłużnej.

Ponieważ urządzenie, według wynalazku, zawiera także elementy przeznaczone do kontroli i regulacji indywidualnej temperatury i/lub wydatku gazu z ka ż dego wentylatora, to moż na uzyskać określone profile temperatury dla danego poziomu dmuchania na cienką taśmę.

Inne właściwości, szczegóły i zalety wynalazku ujawnią się podczas lektury poniższego opisu, gdzie określone przykłady wykonania wynalazku są przedstawione tytułem przykładu, nie ograniczającego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w uproszczeniu, w przekroju poprzecznym, urządzenie dmuchające płyn zwłaszcza gaz, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania fig. 2 przedstawia w widoku z góry urządzenie z fig. 1, fig. 3 przedstawia w uproszczeniu, w przekroju wzdł u ż nym, urzą dzenie z fig. 1, fig. 4 przedstawia w widoku perspektywicznym parę dysz ułożonych w sposób przemienny i z krokiem równym jednej dyszy oraz układ zasilania dysz w gaz, w widoku z boku, fig. 5 przedstawia w uproszczeniu, w przekroju poprzecznym, drugi przykład wykonania wynalazku zawierają cy dwa wentylatory, z których każdy ma jeden wylot promieniowy.

PL 205 205 B1

Na fig. 1 pokazano w przekroju poprzecznym podstawowe elementy składowe urządzenia dmuchającego gazem, zwłaszcza płyn na co najmniej jedną powierzchnię cienkiego elementu typu taśmy.

Urządzenie to zawiera komorę 2 mającą poziomą oś wzdłużną XX' odpowiadającą osi przesuwu taśmy 7. W komorze 2 jest umieszczony co najmniej jeden wentylator 3 o strumieniu promieniowym i osi pionowej ZZ' mający, co najmniej jeden wylot połączony z co najmniej jednym przewodem promieniowym 51, 52 zasilającym dysze 43 skierowane w stronę tej powierzchni przesuwu taśmy 7.

Według wynalazku, dysze 43 wytwarzają strumienie gazu w co najmniej jednej płaszczyźnie prostopadłej do kierunku XX przesuwu taśmy, a oś ZZ' wentylatora 3 jest położona w pobliżu osi wzdłużnej XX' komory 2. Oś ZZ' jest prostopadła do kierunku osi XX' . Oś ZZ' może na przykład, być odległa od osi wzdłużnej komory 2 mniej niż o 35% szerokości wewnętrznej komory 2, a nawet mniej niż 25% szerokości wewnętrznej komory 2. Oś ZZ' może przecinać oś wzdłużną XX' komory 2, zwłaszcza gdy urządzenie, według wynalazku, zawiera, z jednej strony przesuwanego cienkiego elementu, tylko jeden wentylator z dwoma wylotami promieniowymi (jest to przypadek urządzenia z fig. 1).

Takie urządzenie charakteryzuje się korzystnie najlepszą jednorodnością strumieni.

Urządzenie według wynalazku ponadto zawiera dwa przewody promieniowe 51, 52 usytuowane diametralnie przeciwległe, z których każdy zasila co najmniej jeden szereg dysz 43 ustawionych równolegle i poprzecznie do przesuwu taśmy 7, przy czym przekrój tych przewodów nie jest stały.

Dysze 43 wychodzące z każdego z przewodów 51, 52 są ułożone w sposób naprzemienny wzdłuż osi wzdłużnej XX' komory 2, z krokiem równym co najmniej jednej dyszy 43.

Taki przeplatany układ dysz 43, zapewnia dobry rozkład strumieni powietrza. Ponadto, jeżeli jeden z przewodów zasilających zostanie przypadkowo zatkany, to strumień powietrza dopływa równomiernie na daną powierzchnię, dzięki drugiemu przewodowi, który doprowadza strumień powietrza do drugiego szeregu dysz 43.

W jednym przykładzie wykonania wynalazku, przewidziano urządzenie, które zawiera tylko jeden wentylator mający dwa wyloty promieniowe.

W drugim przykładzie wykonania wynalazku, zastosowano dwa wentylatory, z których każdy ma jeden wylot promieniowy. W korzystnym rozwiązaniu przekrój przewodu (lub przewodów) zasilającego dysze 43 nie jest stały.

Niezależnie od kształtów przesuwanej taśmy 7, dysze 43 doprowadzają strumienie powietrza skierowane prostopadle na powierzchnię cienkiego elementu w postaci taśmy 7. Ogólnie mówiąc, dysze 43 nie są łączone, w taki sposób aby powietrze wypływające z dysz 43 mogło krążyć pomiędzy nimi. W takim przypadku, strumienie powietrza wypływające z dysz 43 uderzają w cienki element typu taśmy 7 i powietrze może cofnąć się, przepłynąć pomiędzy dyszami 43 i zostać ponownie pobrane przez wentylator 3.

W sposób korzystny, dysze wylotowe 43 każdego z przewodów 51, 52 mają obszar pokrycia na całej lub na części szerokości komory 2.

Urządzenie, według wynalazku, wykonuje bardzo jednorodną obróbkę na całej szerokości cienkiego elementu. W rzeczywistości strumień gazu wyrzucany przez daną dyszę 43 nie ma dokładnie takich samych charakterystyk (prędkość i/lub temperatura) na obydwu końcach. Otóż w urządzeniu według wynalazku, błędy w jednorodności strumienia gazu wytwarzane przez dyszę 43 zasilaną przez jeden z przewodów promieniowych 51 są natychmiast kompensowane przez takie same błędy wytwarzane przez drugą dyszę 43 zasilaną przez drugi z przewodów promieniowych 52, ponieważ te przewody 51, 52 są umieszczone w sposób naprzemienny wzdłuż osi X,X'. Brak połączenia pomiędzy dyszami 43 również pozwala uzyskać dużą jednorodność strumienia, ponieważ gaz łatwiej przepływa.

Cienka taśma 7 przemieszcza się prostopadle do płaszczyzny przekroju na walcach 1 ustawionych równolegle do siebie, znanego typu, o poziomej osi YY'.

Taśma 7 przechodzi przez równoległoboczną komorę 2 wewnątrz której znajduje się urządzenie, według wynalazku.

Komora 2 może zawierać pięć ścian wykonanych z materiału izolującego z włókien ceramicznych.

W przykładzie wykonania wynalazku, dolna granica komory 2 jest utworzona przez zespół walców 1, które podpierają i transportują cienką taśmę 7.

Powyżej taśmy 7 znajdują się dysze 43 wyznaczone przez osłony 41, 42, ustawione równolegle do siebie tak, że strumienie gazu wyrzucane z dysz 43 w stronę cienkiej taśmy 7 są zawarte w płaszczyznach poprzecznych, to znaczy prostopadłych do płaszczyzny taśmy 7 i osi wzdłużnej XX' komory 2.

PL 205 205 B1

Jeden albo wiele zasilających przewodów promieniowych 51, 52 łączy osłony 41, 42 na wylocie (lub na wylotach) wentylatora 3, korzystnie o osi pionowej ZZ' umieszczonej po środku, to znaczy przy osi wzdłużnej XX' komory 2.

W przykładzie wykonania wynalazku przedstawionym na fig. 1 do 3, każdy zespół dmuchający zawiera wentylator 3 mający dwa wyloty promieniowe diametralnie przeciwne, z których każdy jest połączony z przewodem promieniowym 51, 52, za pomocą których jest rozdzielany gaz na osłony 41, 42 tworzące dysze 43.

Jak to wyraźniej pokazano na fig. 2, osłony wylotowe 41, 42 każdego przewodu 51, 52 są ułożone w taki sposób aby tworzyć dysze 43 rzucające gaz przemiennie z jednego i drugiego przewodu 51, 52.

Odstęp pomiędzy różnymi dyszami 43 jest równy jednej albo wielu dyszom.

Ponadto, dysze 43 każdego przewodu promieniowego 51, 52 mają zależnie od szerokości komory obszar pokrycia większy albo mniejszy. Na fig. 1 i 2 ten obszar pokrycia jest w przybliżeniu równy całej szerokości komory 2. Ten układ jest wybrany po to aby zapewnić największą jednorodność obróbki powierzchni. Mniejszy obszar pokrycia może oczywiście być stosowany bez wychodzenia poza zakres wynalazku.

Korzystnie ale nie koniecznie, przekrój każdego przewodu 51, 52 nie jest stały. Na fig. 2 pokazano przekrój rosnący od każdego wylotu wentylatora 3 do poziomu osłon 41, 42.

Ponadto wewnątrz przewodów promieniowych 51, 52 mogą być umieszczone elementy grzejne 6. Te elementy mogą być typu promieniującego, tak jak rezystory albo palniki gazowe. Mogą one być zamocowane na bocznych ścianach komory.

Jak pokazano na fig. 4 para dysz 43 obejmuje obszar pokrycia R. Dysze 43 nie stykają się ze sobą, i powietrze może przepływać pomiędzy nimi. Gaz dopływa przewodami 51, 52, przepływa przez otwory 61, 62 i jest wyrzucany przez dysze 43 w kierunku cienkiego elementu w postaci taśmy 7.

Ogólny ruch gazu wewnątrz komory 2 pokazano strzałkami B na fig. 1 i 3. Ten ruch, prawie symetryczny w stosunku do osi pionowej ZZ' każdego zespołu dmuchającego, umożliwia rozkład jednocześnie optymalny i jednorodny gazu na obrabianej powierzchni.

Ponadto urządzenie zawierające różne elementy składowe, zwłaszcza wentylatory 3 i elementy grzejne 6, zapewnia łatwy i pewny dostęp w przypadku reperacji i/lub konserwacji.

Gdy komora zawiera wiele wentylatorów 3, są również przewidziane elementy przeznaczone do kontroli i regulacji indywidualnej temperatury i/lub wydatku gazu z każdego wentylatora. Każdy znany element może być stosowany do realizacji tej funkcji.

Uzyskuje się w ten sposób określone profile temperatury odpowiednie dla danego poziomu dmuchania gazu na taśmę. Taka modułowość jest bardzo cenna dla użytkowników.

Przedmiotem wynalazku jest także zespół dmuchający płyn zawierający dwa połączone ze sobą powyżej opisane urządzenia. Jedno z tych urządzeń dmucha na jedną powierzchnię taśmy 7, a drugie z nich dmucha na przeciwległą, drugą powierzchnię taśmy 7.

Przedmiotem wynalazku jest także zespół dmuchający płyn składający się z powyżej opisanego urządzenia zawierającego dodatkowo element przenoszący ciepło, przy czym urządzenie dmucha na jedną powierzchnię taśmy 7, a druga przeciwległa powierzchnia taśmy 7 jest grzana tym elementem dodatkowym.

Claims (19)

1. Urządzenie dmuchające płyn zwłaszcza gaz na co najmniej jedną powierzchnię cienkiego elementu typu taśma zawierające wewnątrz komory mającej wzdłużną oś poziomą odpowiadającą osi przesuwu taśmy co najmniej jeden wentylator o strumieniu promieniowym i osi pionowej mający co najmniej jeden wylot połączony z co najmniej jednym promieniowym przewodem połączonym z dyszami wylotowymi skierowanymi w stronę powierzchni tego cienkiego elementu, znamienne tym, że co najmniej jeden zespół dysz (43) jest ustawiony pionowo i prostopadle do osi wzdłużnej (XX') przesuwu taśmy (7) w kierunku poziomym, przy czym dwa przewody promieniowe (51, 52) są usytuowane diametralnie przeciwlegle, a co najmniej jeden zespół dysz (43) umieszczonych równolegle i poprzecznie do przesuwu taśmy (7) jest połączony z jednym z dwóch przewodów promieniowych (51,52) i jest odcięty od drugiego z dwóch przewodów promieniowych (51,52).

PL 205 205 B1

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dysze (43) każdego z przewodów promieniowych (51,52) są ułożone naprzemiennie wzdłuż osi wzdłużnej (XX') komory (2).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że dysze (43) są ułożone naprzemiennie z odstępem co najmniej jednej dyszy.

4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że w pobliżu osi wzdłużnej (XX') komory (2) jest umieszczona oś (ZZ') wentylatora (3).

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera tylko jeden wentylator (3) mający dwa wyloty promieniowe połączone z przewodami promieniowymi (51, 52).

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że oś (ZZ') przecina oś wzdłużną (XX').

7. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że zawiera dwa wentylatory (3), z których każdy ma wylot promieniowy połączony z przewodem promieniowym (51) albo (52).

8. Urządzenie według zastrz. 5 albo 7, znamienne tym, że przekrój przewodu promieniowego (51,52) dysz (43) jest zmienny.

9. Urządzenie według zastrz. 5 albo 7, znamienne tym, że dysze (43) każdego z przewodów promieniowych (51, 52) mają obszar pokrycia równy całej lub części szerokości komory (2).

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że w komorze (2) są umieszczone elementy (6) grzejne gazu typu promieniującego albo konwekcyjnego.

11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że elementy grzejne (6) są typu promieniującego i zawierają co najmniej jeden rezystor elektryczny.

12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera ponadto elementy do przenoszenia ciepła na cienki element na drodze przewodzenia.

13. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że dysze (43) są nieprzyległe i połączenie dysz (43) jest połączeniem umożliwiającym cofanie powietrza wylatującego z dysz (43) i przepływanie tego powietrza pomiędzy dyszami (43).

14. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że w komorze (2) wentylatory (3) są umieszczone wzdłuż osi wzdłużnej (XX').

15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że zawiera ponadto elementy przeznaczone do kontroli i regulacji indywidualnej temperatury i/lub wydatku gazu z każdego wentylatora (3), aby uzyskać określone profile temperatury odpowiednie dla poziomu dmuchania na cienki element w postaci taśmy (7).

16. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest umieszczone po dwóch stronach cienkiego elementu.

17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że cienki element jest przesuwany za pomocą kolejnych walców (1).

18. Zespół dmuchający płyn, zwłaszcza gaz na dwie powierzchnie cienkiego elementu typu taśma, znamienny tym, że zawiera jedno urządzenie dmuchające płyn, zwłaszcza gaz według jednego z zastrz. 1 do 17 na jedną powierzchnię cienkiego elementu, połączone z innym elementem dmuchającym i/lub grzejnym typu promieniującego albo konwencyjnego na drugą powierzchnię cienkiego elementu.

19. Zespół dmuchający płyn zwłaszcza gaz na dwie powierzchnie cienkiego elementu typu taśma, znamienny tym, że zawiera jedno urządzenie dmuchające płyn, zwłaszcza gaz według jednego z zastrz. 1 do 17 na jedną z powierzchni cienkiego elementu, i zawierające element do przenoszenia ciepła na drodze przewodzenia na drugą powierzchnię cienkiego elementu.