DE2558002C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gem. dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, ein durch eine Anlage vorgeschobenes Material unter doppelseitigem Gegenblasen des Behandlungsmediums zu be­ fördern und wärmezubehandeln. Das quer gegen die Materialbahn erfolgende Anblasen ergibt eine hohe Wärmeübergangszahl zwischen dem Luftmedium und dem Material, was seinerseits eine effektive Behandlung, z. B. Trocknung, des betreffenden Materiales bewirkt. Das Material wird von den, durch Impuls der Luftstrahlen verur­ sachten Kräften sowie dem zwischen dem Material und den Blas­ kästen gebildeten Luftkissen getragen und balanciert.

Bei solchen Anlagen besteht das Problem, daß die Bahn eine flat­ ternde Bewegung annehmen kann. Diese Möglichkeit besteht beson­ ders bei großer Länge der Behandlungsanlage, wobei die Bahn sich leicht in der Querrichtung biegt, so daß die Kanten der Bahn an den Blaskästen schaben. Wenn die Bahn ein- oder doppelseitig gestrichen ist, kann solch ein Schaben während der Beförderung der Bahn durch die Behandlungsanlage genügend stark sein, um die Oberflächenschicht auf der Bahn zu zerstören. Es liegt auf der Hand, daß z. B. eine Metallfolie, die mit einer dekorativen Oberflächenschicht versehen werden soll, überhaupt nicht gegen die Blaskästen schaben darf, wenn das fertige Produkt von ein­ wandfreier Qualität sein soll.

Es ist auch eine Vorrichtung zur Führung und Behandlung eines bahnförmigen Materiales wie Gewebe- oder Folienbahnen bekannt (DE-AS 11 43 474), bei welcher eine Anzahl nebeneinander über und unter dem bahnförmigen Material angeordneter Blaskästen vorhanden ist, deren Austrittsflächen für ein Behandlungsmedium in ihrer Mitte einen geringeren Abstand von dem bahnförmigen Material als an den Seiten haben. Hierdurch soll bei einer Ausführung, bei welcher mehreren in Strömungsrichtung des Behandlungsmediums hintereinanderliegenden Anblasöffnungen oder Anblasöffnungsreihen eine gemeinsame Ableitung für das Behandlungsmedium zugeordnet ist, erreicht werden, daß sich keine Störungen in der Zuströmung des Behandlungsmediums zum bahnförmigen Material ergeben, die sowohl die Führung als auch die Behandlung des bahnförmigen Materials beeinträchtigen.

Es ist schließlich auch eine Vorrichtung zur Führung und Be­ handlung einer Papierbahn bekannt (Zeitschrift "Der Polygraph", Heft 24-67, 1-68, 3-68), bei welcher über und unter der Papier­ bahn jeweils eine Reihe von Blaskästen vorgesehen ist. Die Blaskästen in jeder Reihe liegen in vergleichsweise großem Abstand voneinander, und die über der Papierbahn angeordneten Blaskästen sind zu den unter der Papierbahn angeordneten Blaskästen versetzt angeordnet, um eine wellenförmige Bahnführung zu erzielen. Eine solche Vorrichtung ist für vergleichsweise flexibles Papier geeignet, nicht jedoch für die Behandlung einer vergleichsweise schweren einseitig oder beidseitig gestriche­ nen Folie aus Metall oder Kunststoff. Außerdem ist die Trock­ nungswirkung bei der bekannten Vorrichtung als Folge der großen Abstände zwischen den Blaskästen vergleichsweise gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbe­ griff des Anspruches 1 genannten Art derart auszubilden, daß Förderung und Behandlung einer gestrichenen Folienbahn unter Beibehaltung hoher Qualität ihrer Oberflächenschicht ermöglicht ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.

Bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird eine wellenförmige Bahnführung erreicht derart, daß das bahnförmige Material in jedem Punkt einen Krümmungsradius aufweist, der ausreichend groß ist, dem bahnförmigen Material Steifheit in Querrichtung zu geben und es damit so zu stabilisieren, daß seine Kanten in keinem Punkt mit den Blaskästen in Berührung kommen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, in denen

Fig. 1 perspektivisch die Ausbildung einer Anzahl in einer Sektion der Anlage angeordneter Blaskästen zeigt,

Fig. 2 einen Schnitt einer Anzahl Blaskästen im Detail zeigt,

Fig. 3 Blaskästen zeigt, die am Einlaßende oder Auslaßende einer Behandlungsanlage angeordnet sind,

Fig. 4 Sektionen von längs einer Kettenlinie angeordneten Blaskästen zeigt.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Materialbahn, die durch eine Be­ handlungsanlage 2 vorgeschoben wird. Die Anlage besteht aus einer Anzahl Blaskästen 5, die auf einer unteren Ebene, und Blaskästen 4, die auf einer oberen Ebene angeordnet sind. Die Blaskästen sind mit Anblasöffnungen 3 versehen, die in dem gezeigten Beispiel runde Löcher sind. Die Blaskästen sind an (nicht gezeigte) Gebläse angeschlossen, wobei die Luft von der einen oder anderen Seite, wie durch die Pfeile A und B angedeutet, in die Blaskästen strömt. Die Behandlungsanlage enthält ferner Mittel zur Behand­ lung der Luft, z. B. Filter, Erwärmungseinrichtungen usw. Die Luft wird durch die Spalte 6, 7 zwischen den Blaskästen abgesaugt. Die abgesaugte Luft kann den Anblasgebläsen ganz oder teilweise wieder zugeführt werden. Bei Anwendung der Anlage zur Trocknung einer gestrichenen Folie enthält die abgesaugte Luft oft einen hohen Gehalt Lösungsmittel. Die Luft kann dann zu einer Anlage zur Verbrennung des Lösungsmittels geleitet, und die freigewor­ dene Wärmeenergie für Erwärmung der Anblasluft ausgenutzt werden.

Die Blaskästen sind nach der Erfindung in Gruppen mit verschie­ denem Perforierungsgrad zusammengefaßt. Die Bahn erhält infolge­ dessen bei ihrem Durchlauf durch die Anlage eine wellenförmige Bewegung. Diese Wellenbewegung besteht scheinbar aus einer ste­ henden Welle, d. h., der Wellenknoten und -bauch befinden sich stets in einer bestimmten Lage in Beziehung zum Blaskasten. Die Bahn erhält durch die gebildete Wellenform Steifheit in Querrich­ tung, die ihrerseits zu einer Stabilisierung der Bahn beiträgt und verhindert, daß ihre Kanten zu flattern beginnen und dabei mit den Blaskästen in Berührung kommen. Der höhere Perforie­ rungsgrad in der einen Gruppe von Blaskästen kann mit Mitteln 8, 9 kombiniert werden, die die Ablaßöffnungen zwischen den Blas­ kästen ganz oder teilweise abdecken. Diese Mittel können bei einer geeigneten Ausführungsform regelbar gemacht werden, um die Fläche der Ablaßöffnungen ändern zu können.

Fig. 2 zeigt im Detail, wie die Blaskästen in Gruppen mit ver­ schiedem Perforierungsgrad angeordnet sind. Die Materialbahn hat in der Figur die Bezeichnung 1, und die Blaskästen sind mit 4 und 5 bezeichnet. Eine Gruppe von Blaskästen mit hohem Perfo­ rierungsgrad ist mit (ª), und eine Gruppe von Blaskästen mit nie­ drigem Perforierungsgrad ist mit (b) bezeichnet. Wie die Figur zeigt, kann ein Blaskasten sowohl zur Gruppe ª als auch b gehö­ ren. Zwischen den Blaskästen in Gruppe ª sind die Mittel 8 und 9 angeordnet, die die Ablaßöffnungen ganz oder teilweise ab­ decken. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anlage aus drei Typen von Blaskästen aufgebaut, von denen die Kästen 41, 51 vier Reihen von Anblasöffnungen, die Kästen 42, 52 je drei Reihen von auf einer Seite des Kastens konzentrierten Anblasöffnungen, und die Kästen 43, 53 je drei Reihen von gleich­ mäßig über die ganze Kastenbreite verteilten Anblasöffnungen haben. Die geringe Anzahl Kastentypen ist herstellungsmäßig sehr vorteilhaft. Die Bahn bildet bei ihrem Durchlauf durch die Anlage eine Wellenform, deren doppelte Amplitude mit h bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den beiden Ebenen von Blaskästen ist mit H bezeichnet. Bei einer zweckmäßigen Ausfüh­ rungsform der Erfindung können die Abstände der Blaskasten­ ebenen in Beziehung zueinander regelbar gemacht werden, jedoch bei sich verminderndem H vermindert sich auch h , so daß h stets kleiner ist als H . Dies kann mit Hilfe der für die vorliegende Bahnführung geltenden hydrodynamischen Gesetze gezeigt werden.

In Fig. 3 ist gezeigt, wie die Behandlungsanlage an ihrem Ent­ nahmeende und/oder Eingabeende mit einer Luftschleuse 10, 11 ver­ sehen sein kann, die über und unter der Bahn angeordnet ist. Die Luftschleuse besteht in der gezeigten Ausführung aus Blaskästen 44 und 54, die in ihrem Innern eine Verteilungswand 12 bzw. 13 haben, wodurch der Luft im Kasten eine Umlenkbewegung vermittelt wird, die ihr bei ihrem Ausströmen durch die Auslaßöffnungen, wie durch die Pfeile angedeutet, eine schräge Geschwindigkeits­ komponente gibt. Ferner sind Blaskästen 45 und 55 angeordnet, die eine schräge Ebene haben, die mit Anblasöffnungen versehen ist, durch die die ausströmende Luft eine in Beziehung zur Behand­ lungsanlage schräge Strömungsrichtung erhält. Die Luftschleuse bewirkt, daß der statische Druck an den Blaskästen nächst dem Entnahmeende aufrechterhalten, und der Auslaß größerer Luftmengen durch dieses Ende verhindert wird. Dasselbe Verhältnis gilt natürlich auch am Eingabeende.

Fig. 4 zeigt eine Behandlungsanlage gem. der Erfindung in einem solchen Fall, in dem das Eingabeende bzw. das Entnahmeende der Anlage sich auf verschiedenen Höhen befinden. In dem gezeigten Fall läuft die Bahn am Eingabeende 14 in die Anlage hinein und am Entnahmeende 15 aus ihr heraus. Die Höhenlagen der Enden sind durch die Walzen 16 und 17 definiert. 19 und 20 bezeichnen Rollen für das Auf- bzw. Abrollen der Bahn. Zwischen diesen Rollen und der Behandlungsanlge 2 können natürlich andere Typen von Behandlungsanlagen angeordnet sein, z. B. eine Vorrich­ tung zum Streichen der Materialbahn mit Farbe. Der Höhenunter­ schied zwischen Eingabe- und Entnahmeende ist mit C bezeichnet. Die Bahn nimmt zwischen den Aufhängungspunkten eine Kurvenform an, die durch die Gleichung für eine hängende Kette definiert ist. Für die Kurvenform der Bahn ist somit die angewendete Bahnspannung von entscheidender Bedeutung. Es ist hier zu beach­ ten, daß das Eigengewicht der Bahn im wesentlichen von den Blas­ kästen getragen wird. Um die Behandlungsanlage der Kurvenform der aufgehängten Bahn anzupassen, sind die Blaskästen zu Sek­ tionen d zusammengebaut. Jede Sektion bildet einen Winkel α, β zur Horizontalebene. Nach den Gesetzen der Mechanik ist hier α < β, woraus folgert, daß zwei Zwischensektionen Winkel zuein­ ander bilden. Durch das gezeigte Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Erfindung auch dann anzuwenden, wenn Eingabe- und Entnahmeende sich auf verschiedenen Niveaus befinden. Dies kann große praktische Bedeutung haben, da hierdurch die Anpassung der Anlage an örtliche Gegebenheiten möglich ist. Es kann auch Fälle geben, in denen man aus behandlungstechnischen Gründen ganz bewußt wünscht, daß das Eingabe- und das Entnahmeende auf verschiedenen Niveaus liegen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispie­ les beschrieben.

Die Anlage ist für Trocknung einer lackierten Folie aus Alumi­ niumblech mit einer Dicke von 0,3 mm und einer Breite von 1,3 m vorgesehen. Die Anlage hat eine Gesamtlänge von ca. 32 m und besteht insgesamt aus 5 Sektionen. Die Blaskästen sind 1,5 m lang und 0,34 m breit. Sie sind mit einer Teilung von 0,4 m über die Sektionen verteilt, und der Abstand zwischen zwei an­ grenzenden Blaskästen beträgt 0,06 m, was somit der Breite des Ablaßspaltes entspricht. Das Eingabeende der Anlage befindet sich 0,4 m über ihrem Entnahmeende. Die erste Blaskastensektion ist 2,3°, und die zweite 1,4° zur Horizontalebene geneigt. Die übrigen Sektionen liegen horizontal.

Die Anlage arbeitet wie folgt. Die gestrichene Bahn wird mit 1,5 m/s durch die Behandlungsanlage befördert und gelangt zuerst in die erste Sektion, wo Luft mit einer Temperatur von 370°C gegen die Bahn geblasen wird. Der mittlere Perforierungsgrad dieser Sektion, d. h., an Gruppen mit hohem wie niedrigem Per­ forierungsgrad gerechnet, ist 3,5%, und ihr Ablaßgrad ist 7,5%. Der Gesamtfluß angeblasener Luft ist 60 000 m³/h. Die Geschwin­ digkeit der Luft durch die Anblasöffnungen ist 40 m/s. Bei dieser Sektion ist der Abstand zwischen den Blaskastenebenen zwischen 0,05 und 0,3 m regelbar. Die Wellenlänge der an der Bahn gebil­ deten Wellenbewegung ist 0,8 m.

Wenn die Bahn die erste Sektion durchlaufen hat, gelangt sie in die zweite Sektion, wo die Luft wie in der ersten Sektion eine Temperatur von 370°C hat, während der Luftfluß geringer ist und 36 000 m³/h beträgt. Der Abstand zwischen den Blaskastenebenen ist hier wie in den folgenden Sektionen auf 0,1 m festgelegt. Der mittlere Perforierungsgrad, gerechnet wie oben, ist 2,1%, und der Ablaßgrad 2,3%.

In der dritten und vierten Sektion ist der Luftfluß 20 000 m³/h, und die Luft hat eine Temperatur von 425°C. Wenn die Bahn die ersten vier Sektionen durchlaufen hat, kommt sie in eine 4,5 m lange Kühlsektion mit einem Luftfluß von 20 000 m³/h und einer Lufttemperatur von 120°C. Die Geschwindigkeit der Luft in den Anblasöffnungen ist in dieser Sektion 25 m/s. Der mittlere Per­ forierungsgrad ist hier 1,2%, und der Ablaßgrad 0.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Führung und Behandlung eines bahnför­ migen Materiales, insbesondere einseitig oder beid­ seitig gestrichener Folie aus Metall oder Kunststoff, das bei Einfachkrümmung Steifheit quer zur Krümmungs­ richtung aufweist, bestehend aus einer Anzahl neben­ einander über und unter dem bahnförmigen Material angeordneter Blaskästen, die sich quer zur Laufrich­ tung des bahnförmigen Materiales erstrecken und deren Austrittsflächen für ein Behandlungsmedium jeweils in einer Ebene liegen und die mit Anblasöffnungen mit einem bestimmten Perforierungsgrad für das Behand­ lungsmedium wie Luft versehen sind, wobei zwischen den Blaskästen Ablaßöffnungen zur Ableitung des Be­ handlungsmediums angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskästen (4, 5) zu periodisch wiederkehrenden und nebeneinanderliegenden Gruppen zusammengefaßt sind, von denen die eine Gruppe Blaskästen (a) mit hohem Perforierungsgrad der Austrittsfläche, und die andere Gruppe Blaskästen (b) mit niedrigem Perforierungsgrad der Austrittsfläche umfaßt, und daß eine Gruppe mit hohem Perforierungsgrad der Austrittsfläche auf der einen Seite des bahnförmigen Materiales direkt gegen­ über einer Gruppe mit niedrigem Perforierungsgrad der Austrittsfläche auf der anderen Seite des bahnförmigen Materiales angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Blaskästen der Gruppe mit hohem Perfo­ rierungsgrad der Austrittsfläche Ablaßöffnungen lie­ gen, deren Gesamtfläche verhältnismäßig klein ist, und daß zwischen den Blaskästen der Gruppe mit niedri­ gem Perforierungsgrad Ablaßöffnungen liegen, deren Gesamtfläche verhältnismäßig groß ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskästen gleich groß und gleichmäßig verteilt angeordnet sind, und die Ablaßöffnungen zwischen den Blaskästen mit hohem Perforierungsgrad ganz oder teilweise mit Abdeckungen versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen mit Mitteln zur Regelung der Fläche der Ablaßöffnungen versehen sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anblasöffnungen an der Gruppe Blaskästen mit hohem Perforierungsgrad symmetrisch zu der quer zum bahnförmigen Material verlaufenden Mittellinie der Gruppe angeordnet sind, und der Perforierungsgrad mit der Entfernung von der Mittellinie abnimmt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anblasöffnungen an der Gruppe Blaskästen mit niedrigem Perforierungsgrad symmetrisch zu der quer zum bahnförmigen Material verlaufenden Mittellinie der Gruppe angeordnet sind, und der Perforierungsgrad mit der Entfernung von der Mittellinie zunimmt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Blaskästen mit hohem bzw. niedrigem Perforierungsgrad aus einem Blaskasten, der mit einer Anzahl über die Breite des Blaskastens gleichmäßig verteilten parallelen Reihen von Anblasöffnungen versehen ist, und beidseitig von ihm angeordneten Blaskästen mit über die Breite der Blaskästen ungleich­ mäßig verteilten parallelen Reihen von Anblasöffnungen besteht.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Perforierungsgrad, an Gruppen von Blas­ kästen mit hohem Perforierungsgrad und Gruppen von Blaskästen mit niedrigem Perforierungsgrad gerechnet, zwischen 1% und 5%, vorzugsweise zwischen 1,2% und 3,5%, ist, und daß der entsprechende Ablaßgrad zwischen 0 und 10%, vorzugsweise zwischen 0 und 7,5%, ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anblasöffnungen der Blaskästen runde Löcher sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekendnzeichnet, daß die Anblasöffnungen der Blaskästen aus Schlitzen be­ stehen, die sich entlang der Länge des Blaskastens erstrecken.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anblasöffnungen und die Mittel zur Zuführung des Behandlungsmediums zu den Blaskästen so bemessen sind, daß die Geschwindigkeit des Behandlungsmediums durch die Anblasöffnungen zwischen 20 m/s und 50 m/s, vor­ zugsweise zwischen 25 m/s und 40 m/s ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gruppe von sich direkt gegenüberlie­ genden Blaskästen beweglich aufgehängt ist, so daß der Abstand zwischen den Austrittsflächen der Blaskästen geregelt werden kann.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Austrittsflächen der Blas­ kästen zwischen 0,05 und 0,3 m geregelt werden kann.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeende der Vorrichtung sich in einer Ebene, und das Entnahmeende für das bahnförmige Material sich in einer anderen, von der ersten Ebene vertikal getrennten Ebene befindet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Gruppen von Blaskästen mit hohem Perfo­ rierungsgrad bzw. niedrigem Perforierungsgrad eine Sektion von Blaskästen bildet, die neben mindestens einer zweiten Sektion von Blaskästen angeordnet ist, und daß die Austrittsflächen angrenzender Sektionen Winkel zueinander bilden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung jeder Sektion von Blaskästen im wesent­ lichen der Neigung einer zwischen dem Eingabeende und dem Entnahmeende aufgehängten gedachten Kette entspricht, wobei jedes Kettenglied einer Sektion von Blaskästen entspricht.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingabeende und/oder Entnahmeende der Vorrichtung eine über und unter dem bahnförmigen Material liegende Luftschleuse angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschleuse aus Blaskästen besteht, deren Anblas­ öffnungen in einer Ebene angeordnet sind, deren Normale schräg einwärts zur Behandlungsvorrichtung gerichtet ist.