DE3815209C2

DE3815209C2 -

Info

Publication number: DE3815209C2
Application number: DE3815209A
Authority: DE
Inventors: Paul H. Depere Wis. Us Stibbe
Original assignee: ADVANCE SYSTEMS Inc ONEIDA WIS US
Current assignee: ADVANCE SYSTEMS Inc ONEIDA WIS US
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1992-01-02
Also published as: US4768695A; DE3815209A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen einer laufenden Warenbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 31 11 744 bekannt. Bei dem Düsenkasten der bekannten Vorrichtung wird aus dessen Innenraum ein Gas durch Öffnungen in Seitenräume eingeleitet, die von Innen- und Außenwänden des Düsenkastens begrenzt werden. Die Innenwände sind im oberen Teil kreisbogenförmig ausgebildet und gehen danach in eine Fläche über, die in Richtung auf den Innenraum gewölbt ist. Die gegeneinander gerichteten ebenen Teile der Außenwände begrenzen zusammen mit den bogenförmigen Leitflächen der Innenfläche zwei Düsenspalte. Diese Düsenspalte sind unter einem Winkel an den bogenförmigen Teilen der Wände angeordnet.

Dadurch, daß bei dem Düsenkasten der bekannten Vorrichtung in Form einer Überdruckdüse die Luft vom Innenraum in die beiden unmittelbar zu den Schlitzdüsen führenden Außenräume strömt, kann es jedoch bei der austretenden Luft zu Ungleichförmigkeiten der Auslaßgeschwindigkeit kommen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Trocknen einer laufenden Warenbahn der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die dazu in der Lage ist, eine gleichförmige Verteilung des Luftstromes noch im Innenraum des Düsenkastens zu ermöglichen, um dadurch die Gleichförmigkeit der Auslaßgeschwindigkeit zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Dadurch wird ein gesteuertes gleichförmiges Auslaßgeschwindigkeitsprofil aus den Schlitzdüsen erreicht, wodurch eine Luftströmung erhalten wird, die im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der Bahn ausgerichtet ist. Die Anordnung der Lochplatte ermöglicht mithin die Bildung einer Beruhigungskammer, die die Bildung von die Auslaßgeschwindigkeit negativ beeinflussenden Querströmungen vermeidet bzw. derartige Querströmungen abbaut.

Aus der DE 24 47 119 C2 ist zwar eine Gehäuseeinheit zum Schwebendführen und gegebenenfalls Trocknen von Bandmaterial auf einem Luftpolster bekannt, die u. a. eine Platte aufweist, die jedoch einen Teil eines geschlossenen Abströmkanals bildet, so daß diese Platte keine Perforationen aufweist, und mithin nicht mit der Lochplatte des erfindungsgemäßen Düsenkastens verglichen werden kann.

Der Unteranspruch hat eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zum Inhalt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus führungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Bahntrocknungsvorrichtung in einer weitgehend schematischen Darstellung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei bestimmte Bauteile zum besseren Verständnis der Zeich nung weggelassen sind, wobei zwei Luft- bzw. Düsenkästen dargestellt sind, die an einer unteren Leitungseinrichtung befestigt sind;

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch einen Düsen kasten gemäß den Fig. 1 und 2 in einem vergrößerten Maßstab und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Düsenkastens gemäß den übrigen Figuren in auseinandergezogener Darstellung.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Er findung beschrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Trocknen einer laufenden Bahn bzw. Warenbahn W, enthält ein langgestrecktes Trockengehäuse 2, das umschlossen ist von einem isolierten Deckel 3, einem isolierten Boden 4, einer isolierten Seite 5 und einer gegenüberliegenden isolierten Seite 6. Ein isolier tes Einlaßende 7 hat einen durch dieses hindurchgehenden, horizontalen Schlitz 8, durch den die Bahn W eintritt. Das gegenüberliegende Austrittsende ist durch die iso lierte Endwand 10 und einen entsprechenden Schlitz 11 darin gebildet, durch den die Bahn W austritt. In der Dar stellung der Fig. 1 sind zwei gleiche Gehäusemodule M 1 und M 2 mit ihren Enden zusammengefügt. In einigen Anwen dungsfällen kann auch ein einziges Gehäusemodul vorgesehen sein. Die Länge eines Moduls kann variieren, beispielsweise von 335,3 bis 609,6 cm (11 bis 20 feet), jedoch ist eine Länge von 365,8 bis 426,8 cm (12 bis 14 feet) üblich.

Die Anordnung enthält eine obere Luft- bzw. Düsenkastenanordnung 12 und eine untere Luft- bzw. Düsenkastenanordnung 14, zwischen denen die Bahn W hindurchläuft. Die Anordnungen 12 und 14 enthalten jeweils eine Folge von Luft- bzw. Düsenkästen 15, die voneinander beabstandet entlang der Oberseite und der Unterseite der Bahn W angeord net und quer zu dieser positioniert sind. Die oberen Düsen kästen sind entlang der Bahn W gegenüber den unteren Düsen kästen versetzt angeordnet, so daß die Bahn W eine üb liche Sinuswellenform beim Betrieb der Vorrichtung an nimmt, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Eine Luftzufuhrleitungseinrichtung 20 ist für die oberen Düsenkästen 15 vorgesehen, während eine gleichartige Luftzufuhrleitungseinrichtung 22 für die un teren Düsenkästen 15 angeordnet ist. Diese Lei tungseinrichtungen enthalten längsgerichtete Leitungen 23, die sich von der zentralen Zufuhrleitung 24 erstrecken. Die Leitungen 23 weisen jeweils eine Folge von Luftzufuhr ansätzen 26 auf (Fig. 2 und 3), die sich quer über die Leitungen erstrecken und in Längsrichtung voneinander beabstandet sind. Ein Düsenkasten 15 befindet sich in Luftaufnahmeverbindung mit jeweils einem Ansatz 26, womit die Luftzufuhrkanäle jedes Düsenkastens 15 Druckluft zuführen können, die schließlich gegen die Bahn W ausströmt, um diese schwebend zu halten.

Die Luftzufuhrleitungseinrichtung enthält einen Kopfrahmen 30, der in dem Gehäuse befestigt ist und dazu dient, das Luftzufuhrsystem zu halten.

Der Düsenkasten 15 ist in Einzelheiten in Fig. 3 dargestellt und enthält Seitenwände 32, 34, die an ihren oberen Enden in nach innen umgebogene Flan sche 35, 36 enden.

Die Düsenkästen 15 haben ferner Endwände 39 und 40, die an die Enden der Düsenkästen 15 angeschweißt sind. Einstellein richtungen (Fig. 2 und 4) sind an jedem Ende der Düsen kästen 15 angeordnet, um die einzelnen Düsenkästen auf die Bahn W zu und von dieser weg und im Winkel zu dieser einstellen zu können. Diese Einrichtungen enthalten eine Winkelplatte 100, eine Aufbockschraube 102, eine Schrauben mutter 103 und eine Klemmschraube 105.

Die Düsenkästen haben ferner eine untere Wand 37 zwischen den Seitenwänden, in der eine rechtwinklige Öffnung 38 ausgebildet ist, um den Luftzufuhransatz 26 der Leitungs einrichtung aufzunehmen. Eine O-Ringdichtung 42 ist in einem im Querschnitt U-förmigen Dichtungsaufnahmeteil 44 einer rechtwinkligen Form angeordnet (Fig. 4). Die offene Seite der C-Form des Aufnahmeteils weist nach innen und ist um die Öffnung 38 in der unteren Wand 37 des Düsenkastens 15 angeordnet. Die Dichtung 42 ist in der C-Form des Aufnahmeteils angeordnet und umschließt ab dichtend den Ansatz 26 der Leitungseinrichtung, wenn der Düsenkasten 15 an der Leitungseinrichtung befestigt wird.

Der Düsenkasten 15 enthält ferner eine obere Außenwand 46 (als Lufttraversenfläche bezeichnet), die der Bahn W benachbart angeordnet ist. Die obere Außenwand 46 kann eine mittige Reihe von Luftauslaßlöchern 46A haben, um der Bahn W zusätzlich Luft zuzuführen, falls dies erforderlich ist.

Damit bilden die Düsenschlitze und die mittigen Auslaß löcher die Luftdurchlässe zu der Bahn.

Die obere Außenwand 46 ist Teil eines Luftver teilungsbauteils 47, das ebenfalls geneigte Seitenwände 48 und 49 und nach innen umgebogene Flansche oder Lippen 50 und 51 aufweist. Der Winkel an der Verbindung 45 der Außenwände 46 und der geneigten Seitenwände 48 und 49 ist so scharf, daß ein Coanda- Effekt der ausströmenden Luft verhindert werden kann. Mit anderen Worten verhindert dies den Coanda-Effekt der Luftströme, die versuchen, der Metallblechfläche um die Knickstellen herum zu folgen. Dies führt zu einer Stabilität der Luft strömung und zu einem gleichbleibenderen Aufprall schärferer Schlitzstrahlen auf die Bahn W unter Beibehaltung einer größeren Wärmeübertragung bzw. eines größeren Wärme übergangs ungeachtet der Entfernung der Bahn W (innerhalb bestimmter Grenzen). Die geneigten Seitenwände 48 und 49 sind etwa in einem Winkel von 45° zu der Bahn W geneigt, d.h. zu der Außenwand 46, was nachfolgend noch weiter er läutert wird.

Die geneigten Seitenwände 48 und 49 bilden zusammen mit den nach innen umgebogenen Flanschen 35 und 36 Schlitz düsen 52 und 53. Diese Schlitzdüsen 52, 53 haben vorzugsweise eine Breite von 0,216 bis 0,229 cm (0,085 bis 0,09 inch).

Die Flansche 35 und 36 liegen bezüglich der Bahn etwas niedriger als die Wand 46, und zwar in der Größenordnung von 0,318 ± 0,038 cm (0,125 ± 0,015 inch).

Die geneigten Seitenwände 48 und 49 haben jeweils eine Folge kleiner Löcher 60, wobei diese kleinen Löcher entlang der Länge der Seitenwände ausgebildet sind, um eine feine Luftverwirbelung zu er zeugen. Dies führt zu einem besseren Wärmeübergang.

Eine Lochplatte 64 hat eine Reihe von Lappen 65 (Fig. 3 und 4), so daß die Lochplatte 64 verschieblich in die einwärts gebogenen Flansche 50 und 51 eingreift. Das Luftverteilungs bauteil 47 ist fest innerhalb des Düsenkastens 15 mittels Schweißpunkten 70 entlang beider Seiten befestigt, wodurch das Luftverteilungsbauteil 47 fest an den Seitenwänden 32 und 34 des Düsenkastens 15 angebracht ist. Die Lappen 65 und Flansche 50 und 51 bilden somit eine Führung zum verschieblichen Halten der Lochplatte 64. Die durch die Lappen 65 gebildeten Gabelungen an der Loch platte 64 haben zur Folge, daß die perforierte Verteilungs platte leicht herstellbar und einbaubar ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird Druckluft von der Lei tungszufuhreinrichtung in das Innere des Düsenkastens 15 über den Ansatz 26 der Leitungen eingeführt, woraufhin die Luft durch die Lochplatte 64 strömt, wodurch die Luft gleichmäßig innerhalb einer eine Beruhigungskammer bildenden Luftverteilungskammer 74 des Düsenkastens 15 verteilt wird, ohne daß nennenswerte Querströ mungen entstehen. Dann strömt die Druckluft durch die kleinen Öffnungen 60 der geneigten Seitenwände 48 und 49 und durch die Schlitzdüsen 52 und 53 gegen die Bahn W in einem Winkel von etwa 45°.

Die vorliegende Erfindung sieht einen Düsenkasten der oben beschriebenen Art vor, der ein gesteuertes, gleich mäßiges Auslaßgeschwindigkeitsprofil aus seinen Schlitzdüsen und mittigen Auslaßöffnungen ohne Winkelströ mungskomponenten hat. Um diese angestrebte Wirkungsweise zu erreichen, sollten die folgenden allgemeinen Konstruk tionsparameter erfüllt sein:

dabei bedeuten:

A_O = Auslaßfläche der Schlitzdüsen 52, 53 und der Löcher 46A
A_I = Einlaßfläche des Ansatzes 26
A_L = seitliche Fließfläche oder Ausweichfläche, die innerhalb der Wände 32, 34, der Lochplatte 64 und des Aufnahmeteils 44 begrenzt ist
LG_AB = Länge des Düsenkastens
W_I = Breite des Einlaßvorsprungs

Bei einem vorgegebenen Düsenkastenquerschnitt, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, sollte die Fläche A_L maximiert werden, ohne die zweite Verteilungskammer 64 zu klein zu machen. Die in den rohrförmigen Düsenkasten 15 über den Einlaßvorsprung 26 eintretende Luft muß von dem Einlaß in beiden Richtungen nach außen fließen, um den Schlitzdüsen und Austritts öffnungen 52, 53 und 46A Luft zuzuführen. Diese Fließan ordnung kann zur Ungleichförmigkeit der Auslaßgeschwindig keit und zur Winkellage der aus den Auslaßöffnungen aus tretenden Luft beitragen. Die perforierte Platte 64 führt, wenn sie wie in Fig. 3 dargestellt, angeordnet ist, zur Steuerung der Zufuhrbedingungen und ruft eine Gleichförmig keit der Auslaßgeschwindigkeit hervor.

Die Lochplatte 64 enthält sieben Reihen von Löchern mit einem Durchmesser von 6,35 mm auf 12,7 mm (1/4′′ auf 1/2′′) Achsen über die volle Länge des Düsenkastens. Die Größe der Löcher ist so bemessen, daß sie von in der Luft mitgeführten Par tikeln nicht verstopft werden, jedoch klein genug, um den Strömungswinkel darin zu steuern. Die Fläche der Löcher in der Platte 64 ist 3,38 mal größer als die kombinierten Auslaßflächen der Schlitzdüsen und Auslaßöffnungen 52, 53 und 46A. Der zugehörige Druck verlust des vorliegenden Systems ist geringer als 10% des Düsenauslaßgeschwindigkeitsdrucks, was angemessen ist. Das Geschwindigkeitsprofil über die gesamte Länge des Düsenkastens ist gleichförmig, jedoch geringfügig konkav geformt, was zur Bahnzentrierung beiträgt von einem vollen Feld von Düsenkästen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Die Konstruktionsdetails der Bestandteile des Düssenkastens 15, insbesondere wo die Seitenwände 48 und 49 bei 70 angeschweißt sind, wären schwierig, wenn diese Wände an den Wänden 32 und 34 enden würden. Die einwärts umgebogenen Flan sche 50 und 51 tragen daher zu einer leichten Herstell barkeit bei. Diese Flansche sind integral zu den Lappen 65 an der Lochplatte 64 geformt, um die Lochplatte 64 ver schieblich zu befestigen.

Die verschiebliche Befestigung der Lochplatte 64 erleichtert den Zusammenbau und ermöglicht eine freie Ausdehnung während des Betriebs, wenn die Temperatur ansteigt.

Außerdem führt die in Fig. 3 dargestellte Position der Lochplatte 64 dazu, die Fläche bzw. den Bereich A_L zu maxi mieren und einen angemessenen Bereich in der sekundären Luft verteilungskammer 74 beizubehalten.

Claims

1. Vorrichtung zum Trocknen einer laufenden Warenbahn (W), wobei die Warenbahn (W) während ihrer Trocknung mit Hilfe von Düsenkästen (15) schwebend geführt wird und wobei die Düsenkästen (15)

- jeweils zwei im Abstand voneinander angeordnete Schlitzdüsen (52, 53), deren Austrittsrichtungen zur Laufrichtung der Warenbahn (W) gegeneinander geneigt sind,
- jeweils eine Luftverteilungskammer (74) mit zwei im Abstand voneinander angeordneten gelochten Seitenwänden (48, 49) zur Zufuhr der Luft zu den Schlitzdüsen (52, 53) und
- eine zwischen den Schlitzdüsen (52, 53) angeordnete, die zur Warenbahn (W) hingerichtete Begrenzung der Luftverteilungskammer (74) bildende, Stützfläche (46) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
- daß die gelochten Seitenwände (48, 49) im wesentlichen parallel zur jeweiligen Austrittsrichtung der Schlitzdüsen (52, 53) angeordnet sind, und
- daß eine Lochplatte (64) vorgesehen ist, welche die Luftverteilungskammer (74) auf der von der Warenbahn (W) weggerichteten Seite begrenzt, so daß die Behandlungsluft vom Innenraum der Düsenkästen (15) durch die Lochplatte (64) in die Luftverteilungskammer (74) weiter durch die gelochten Seitenwände (48, 49) zu den Schlitzdüsen (52, 53) und von dort zur Warenbahn (W) strömt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Löcher in der Lochplatte (64) etwa 3,38mal größer ist als die Fläche von Luftauslaßöffnungen (52, 53, 46A) zur Warenbahn (W).