DE1774126B1 - Einrichtung zur Stabilisierung der Lage bahn- oder bogenfoermiger Werkstuecke - Google Patents

Description

• Das wurde durch den Übergang zu Tragflächendüsen nach der grundsätzlichen Ausbildung der F i g. 3 vermieden. In dieser Figur ist ein Strömungskörper mit Tragflächenprofil durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben. Außerdem ist die Warenbahn W veranschaulicht. Dem Tragflächenprofil vorgeordnet ist eine Schlitzdüse bekannter Ausbildung, mittels derer der Luftstrom erzeugt wird, mit welchem das Tragflächenprofil angeströmt wird. Zur Veranschaulichung des Stoßkraftverhaltens einer derartigen Maßnahme dient die Fig. 4. Man erkennt, daß die Sollage der Bahn bei einem sehr kleinen Abstand a eintritt, so daß beim Entweichen des Behandlungsmittels keine zu einem Flattern der Bahn an den Kanten führende Strömungskräfte entstehen. Vielmehr arbeiten die Tragflächendüsen mit einem etwa für die Trocknungsleistung optimalen Verhältnis des Düsenquerschnittes zur Trocknungsfläche zwischen 2,5 und 3 vom Hundert. Die Bahn wird sehr genau, aber auch sehr dicht an den Tragflügelprofilflächen entlanggeführt, wobei für einen ordnungsgemäß ablaufenden Betrieb indiziell die Führung der Bahn in Wellen ist, so daß von einer stehenden Sinusschwingung mit kleiner Amplitude gesprochen werden kann.
• Nun gibt es aber außer Bedürfnisfällen, denen mit den gezeigten Mitteln in vollem Umfang genügt werden kann, auch solche, die zu einer neuen Aufgabenstellung führen, zu deren Bewältigung die dargestellten bekannten Maßnahmen nicht mehr ausreichen.
• In den Fällen beispielsweise, bei denen bereits ein Bruchteil des aufgewandten Volumens an Behandlungsmittel für die Wärmebehandlung in einem optimal ausgelegten Düsentrockner ausreicht, weil nur Verluste auszugleichen sind und das Behandlungsmittel außer der Lösung der Aufgabe des Trocknens nur noch dazu dienen soll, eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen, ist es unerheblich, ob die Bahn in verhältnismäßig geringem Abstand von den Düsen schwebt oder ob dieser Abstand größer ist. Im Gegenteil, es ist praktischer, weil für die Bedienung der Maschine einfacher, den Bahnabstand groß zu halten, um beispielsweise Störungen, die bei Rissen oder Brüchen der Bahn auftreten, schnell beseitigen und die Trocknungsvorrichtung leichter reinigen zu können. Auf die Beseitigung der Gefahr des Flatterns braucht in solchen Fällen deshalb nicht mehr geachtet zu werden, weil entsprechend der Verringerung des aufgewandten Volumens an Behandlungsmittel die bei der Abströmung auftretenden Strömungskräfte nicht mehr die Größe besitzen, bei der störende Flattererscheinungen auftreten würden.
• Die neue Aufgabe, die noch zu lösen ist, besteht also darin, daß in höherem Grade als vorher dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit Rechnung zu tragen ist und mit einem Kleinstaufwand an Behandlungsmittel und Verdichtungsenergie auszukommen ist.
• Den zur Erfindung führenden Erkenntnissen entspricht es, daß die Lösung dieser Aufgabe zu finden wäre, wenn es gelingen würde, das Stoßkraftverhalten der Düsenanordnung nach dem Diagramm der Fig. 6 einzustellen. Dieses Diagramm kennzeichnet sich dadurch, daß die in Fig. 4 dem Punkte P zugeordnete Abszisse wesentlich kleiner ist als die Abszisse des Punktes P gleichen Stoßkraftverhaltens nach Fig. 6.
• Tatsächlich ist es mit den in F i g. 5 nur schematisch angedeuteten Mitteln gelungen, eine Düsenanordnung mit dem in F i g. 6 graphisch veranschaulichten Stoßkraftverhalten zu verwirklichen.
• Ausgehend von Einrichtungen zur Stabilisierung der Lage bahn- oder bogenförmiger Werkstücke bei schwebender Führung derselben unter Wirkung eines Blasmittels, mit dem ein tragflügelprofilförmiger, werkstückzugewandter Abschluß einer quer zur Werkstückbewegungsrichtung verlaufenden Düsenbank angeströmt ist, kennzeichnet sich vorliegende Erfindung dadurch, daß im Scheitelbereich des Trag- flügelprofils und damit im Raume geringsten Bahnabstandes des Abschlusses Ausnehmungen für zusätzliches, unter Druck zugeführtes Blasmittel vorgesehen sind. In vielen Fällen genügt auch bereits eine unterhalb der Bahn liegende Düsenanordnung, so daß es nicht erforderlich wird, die Bahn zwischen Ober- und Unterdüsen auszubalancieren und bei unterschiedlichen Bahngewichten die Maschinenbedienung vor die schwierige Notwendigkeit der Regulierung der Bahnlage zu bringen.
• Wie das durch diese Maßnahmen erreichbare Stoßkraftdiagramm der F i g. 6 zeigt, kommt es durch die Erfindung zur grundsätzlichen Verwirklichung des linken, bis zum Punkte P reichenden Stoßkraftverhaltens der F i g. 4 mit der Abweichung, daß nach F i g. 6 der Abszissenwert des Punktes P größer als bei F i g. 6 ist und daß der Verlauf des Kurvenastes zum Koordinatenanfangspunkt hin in F i g. 6 konvex ist, während er in Fig. 6 konkav ist.
• Perforationen in zwischen Schlitzdüsen angeordneten Strömungskörpern mit Tragflügelprofil sind zwar bereits bekannt, haben aber eine völlig andere Aufgabenstellung und demgemäß Wirkungsweise. Zweck der bekannten Perforationen ist es, eine übermäßige Auswirkung durch das Tragflügelprofil erzeugter Saugkräfte, die zu der Gefahr des Anlegens der Bahn an das Tragflügelprofil des Strömungskörpers führen könnten, dadurch zu beseitigen, daß mittels der Perforationen ein Druckausgleich zwischen diesen Saugkräften und dem Unterdruck hergestellt wird, unter dessen Wirkung das verbrauchte Blasmittel abgeführt wird. Weiterhin ist es bekannt, in den ebenen Begrenzungsflächen von Blaskästen Schlitze oder Düsen mit augenlidförmiger Randbegrenzung anzuordnen und außerdem die Bahn senkrecht zu ihrer gedachten Mittelebene über besondere Lochdüsen unmittelbar anzuströmen, wobei die Durchlässe der Schlitz- und Augenliddüsen durch Zungen begrenzt sind, die aus der genannten, ebenen Blaskastenwandung in Richtung auf die Blaskastenhohiräume hin abgebogen und Blaskastenabschlüsse an den Endkanten abgeschrägt sind. Die Schlitz- und Augenliddüsen eines und desselben Blaskastens sind dabei so angeordnet, daß die austretenden Strömungen eine zueinander entgegengesetzte Richtung aufweisen.
• Die Zeichnung gibt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder. Beide Ausführungsbeispiele führen zu Stoßkraftdiagrammen nach F i g. 6. Im einzelnen zeigt F i g. 7 in einem senkrechten Längsschnitt, der also in Werkstückbewegungsrichtung verläuft, die Ausbildung eines Düsenbankabschlusses; F i g. 8 veranschaulicht in derselben Schnittdarstellung die Ausbildung eines Düsenbankabschlusses, der sich vorzugsweise zur schwebenden Führung von Formatbögen eignet, aber auch zur Führung von Bahnen verwendbar ist.
• In Fig. 7 ist die Warenbahn mit W bezeichnet.
• Man erkennt, daß der kopfartig ausgebildete Düsenbankabschluß, der als Ganzes mit 1 bezeichnet ist, während der zu ihm führende Zuführungskanal für das Behandlungsmittel die Bezugsziffer 2 trägt, etwa in Form eines Längsschnittes durch den schräggestellten Brausekopf einer Gießkanne ausgebildet ist.
• Der Düsenbankabschluß 1 enthält zunächst den Zuführungskanal 3 für das durchweg aus Luft bestehende Behandlungsmittel, das etwa in Form aufgeheizter Trockenluft zugeführt wird. Der Kanal 3 führt zu den Schlitzdüsen 4 und 5, wobei die in der Richtung nach links ausladende Außenwandung 6 durch Verbindung über die Wandung 7 mit den den Zuführungskanal 2 begrenzenden Wandungen in Richtung zu diesem hin stark zurückspringt, so daß es zur Bildung der Kopfform des Abschlusses 1 kommt. Eine Trennwand 8 zwischen den Schlitzdüsen 4 und 5 wirkt als Leitfläche für das Behandlungsmittel und sichert die gewünschte Form der Strahlbildung. Der Düsenkanal 5 und der Zuführungskanal 3 sind zum Inneren des Düsenbankabschlusses 1 hin durch den Wandungsteil 9 begrenzt, der über die Wandung 10 in das Tragflügelprofil 11 übergeht, dessen Neigung im Verhältnis zu einer gedachten Mittelebene der Warenbahn W so gewählt ist, daß eine Scheitellinie, die in Richtung der Blasmittelströmung am Anfang des Scheitelbereiches 12 liegt, den kleinsten Abstand von der Warenbahnmittelebene annimmt. Über den Scheitelbereich 12 des Profils sind die Ausnehmungen 13 vorgesehen. Den Ausnehmungen 13 wird das unter Druck stehende Blasmittel über den Zweigkanal 14 zugeführt, an den die Begrenzungswandungen 15 und 16 angrenzen. Der Zweigkanal 14 ist an den gemeinsamen Zuführungskanal 2 für das Blasmittel angeschlossen. Der Zuführungsstutzen 2 mündet in einen nicht gezeigten Blaskasten ein, der als Träger mehrerer Düsenbänke mit den Kopfabschlüssen nach F i g. 7 ausgebildet sein kann.
• Der Düsenbankkopf nach F i g. 8 weicht bei grundsätzlich gleicher Ausbildung nur in Einzelheiten von demjenigen nach Fig. 7 ab. Die Schlitzdüsen 4 und 5 sind zu einer einzigen Schlitzdüse 4, 5 dadurch vereinigt worden, daß die Düsenzwischenwand 8 der F i g. 7 keine Anwendung gefunden hat. Verlassen ist auch die in F i g. 7 veranschaulichte Schrägstellung des gesamten Düsenabschlusses im Verhältnis zu der bei W angedeuteten Mittelebene der Warenbahn.
• Statt dessen ist der im Bereich der Blasmittelabströmung liegende Bereich des Tragflügelprofils 11, der ebenfalls die Ausnehmungen 13 aufweist, stark abgerundet ausgebildet worden, so daß eine Leitfläche 17 entsteht, die etwa dieselben Krümmungshalbmesser wie die düsenbildenden Wandungen 6, 10 aufweist.
• Durch diese starke Abrundung nähert sich der unterste Teil der Leitfläche 17 einer vertikalen Ebene tangential. Dadurch eignen sich Düsenbankköpfe nach Fig. 8 zur Führung bogenförmiger Werkstücke, die mit B bezeichnet sind. Die dadurch erreichbare, schwebende Führung der Bögen B ist beispielsweise im Offsetdruckmaschinenbau erforderlich, wenn die Bögen beiderseits mehrfarbig und vollflächig bedruckt sind. Dadurch kann auch ein herabhängender Bogenteil, wie er in Fig.8 angedeutet worden ist, ohne Berührung mit festen Teilen der Behandlungseinrichtung um die Leitfläche 17 herumgeführt werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Stabilisierung der Lage bahn- oder bogenförmiger Werkstücke bei schwebender Führung derselben unter Wirkung eines Blasmittels, mit dem ein tragflügelprofilförmiger, werkstückzugewandter Abschluß einer quer zur Werkstückbewegungsrichtung verlaufenden Düsenbank angeströmt ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß im Scheitelbereich (12) des Tragflügelprofils (11) und damit im Raume geringsten Bahnabstandes des Abschlusses (1) einer Düsenbank Ausnehmungen (13) für zusätzliches, unter Druck zugeführtes Blasmittel vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des durch das Tragflügelprofil (11) begrenzten Düsenbankabschlusses (1), der, in Richtung des das Tragflügelprofil anströmenden Blasmittels gesehen, vor dem die Ausnehmungen (13) aufweisenden Scheitelbereich (12) des Düsenbankabschlusses liegt, geschlossen ausgebildet ist.
3. 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer zur Anströmung des Tragflächenprofils (11) dienenden Schlitzdüse (4; 5; 4, 5) im Wege des Blasmittels ein Zuführungskanal (3) für letzteres vorgeordnet ist, der von einem gemeinsamen Zuführungskanal (2) abgezweigt ist, an den sich ein weiterer, zu den Ausnehmungen (13) führender Zweigkanal (14) anschließt.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ausnehmungen (13) aufweisende Scheitelbereich (12) des Düsenbankabschlusses (1) stärker gekrümmt ist als der geschlossen ausgeführte Bereich des Tragflügelprofils (11).
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den die Ausnehmungen (13) aufweisenden Scheitelbereich (12) des Tragflügelprofils (11) des Düsenbankabschlusses (1) eine zweckmäßig ebenfalls Ausnehmungen (13) aufweisende, abgerundete Leitfläche (17) angeschlossen ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgerundete Leitfläche (17) Krümmungshalbmesser aufweist, die mit denjenigen des Anströmbereiches (Wandung 10) des Tragflügelprofils (11) im wesentlichen übereinstimmen.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (3, 14) mitbildende Wandungen (7, 16) gegenüber dem Düsenbankabschluß (1) zurückspringend ausgebildet sind, so daß ein eine Schlitzdüse bildendes und die Kanäle (3, 14) enthaltendes Kopfstück der Düsenbank etwa den Querschnitt eines schräggestellten Gießkannenbrausekopfes aufweist.

   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stabilisierung der Lage bahn- oder bogenförmiger Werkstücke bei schwebender Führung derselben unter Wirkung eines Blasmittels, mit dem ein tragflügelprofilförmiger, werkstückzugewandter Abschluß einer quer zur Werkstückbewegungsrichtung verlaufenden Düsenbank angeströmt ist.

   Es sind Einrichtungen bereits bekannt, die zur Behandlung in Formatbögen oder als endlose Bahnen auftretender Werkstücke dienen und die dabei vorzugsweise durch das Blasmittel getrocknet werden sollen, insbesondere dann, wenn Anschlußbehandlungen des Werkstückes nur im trockenen Zustand desselben möglich sind. Es kommen aber auch Behandlungen wie Klimatisieren, Polymerisieren, Kondensieren, Homogenisieren usw. in Betracht. Soweit es sich dabei um Beschichtungen der Werkstücke handelt, weisen diese sehr oft eine hohe Empfindlichkeit auf, so daß eine nachteilige Beeinflussung dieser Beschichtungen eintritt, wenn die erwähnten Behandlungen es mit sich bringen, daß die Schicht mit festen Teilen der zur Behandlung vorgesehenen Einrichtung in Berührung kommt. Es sind daher Verfahren und Einrichtungen entwickelt worden, um die Werkstücke während der angegebenen Behandlungen in der Schwebe zu halten. Da das auch bei hohen Werkstückgeschwindigkeiten geschehen muß, hat man sich hierzu in Düsen erzeugter Strömungen des jeweiligen Behandlungsmittels bedient und letzterem teilweise die Aufgabe des Fördermittels übertragen. Zu unterscheiden im wesentlichen sind zur Kissenbildung dienende Düsenanordnungen, weiter solche, welche die Erzeugung von Druck und Unterdrücken ausnutzen, welche entstehen, wenn Tragflügelprofilströmungen auftreten.

   Das Stoßkraftverhalten dieser grundsätzlich zu unterscheidenden Düsengattungen ist verschieden. Um das erkennen zu können, sei auf das erste Blatt der Zeichnung verwiesen. In ihr zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung bei Verwendung von Luft als Behandlungsmittel eine Luftkissendüse, deren Stoßkraftverhalten in F i g. 2 veranschaulicht ist. In dieser geben die Ordinaten die erzielbaren Stoßkräfte mit S wieder, während die Abszissen dem Abstand a zwischen den Düsenmündungsflächen und einer als Werkstück auftretenden Bahn beliebigen Werkstoffes entsprechen. Man erkennt, daß die StoßkraftS, die auf eine als eben unterstellte Warenbahn ausgeübt wird, mit zunehmendem Abstand zwischen Düsenmündung und Bahn abnimmt, ohne unter einen Kleinstwert abzusinken. Man erkennt weiter, daß sich mit abnehmendem Abstand ein progressiv zunehmendes Luftpolster bildet. Es stellt sich der erwähnte Schwebezustand bei einem Abstand a ein, der etwa durch das Fünf- bis Zehnfache der Düsenmündungsweite gegeben ist. Mit derartigen Luftkissendüsen sind die Schwebeverhältnisse weitestgehend zu beherrschen, jedoch führen die durch den großen Abstand a bedingten Abströmräume an den Bahnkanten zu Flattererscheinungen der Bahn, die deshalb unerwünscht sind, weil bei zu großen Amplituden Berührungen mit festen Teilen der Behandlungsvorrichtung eintreten können.