DE2941324A1

DE2941324A1 - Pneumatisches stuetzglied zum halten einer laufenden bahn

Info

Publication number: DE2941324A1
Application number: DE19792941324
Authority: DE
Inventors: Robert A Daane; Paul H Stibbe
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1980-04-30
Also published as: SE7908388L; GB2034659A; IT1167054B; SE444557B; GB2034659B; FR2438611A1; IT7950532A0; CA1103711A; JPS5552852A; FR2438611B1; US4201323A

Description

- 4 Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Stützglied zum Halten einer laufenden Bahn. Sie betrifft allgemein eine Bahnhaltevorrichtung zur schwebenden Abstützung einer laufenden Bahn und zum Trocknen von auf der Bahn befindlichem Material, wie Druckfarbe, ohne dass die Bahn irgendeine abstützende Fläche berühren kann. Die Erfindung stellt dabei eine Verbesserung des Gegenstandes der deutschen Patentanmeldung P 20 08 804.4-5 und auch der deutschen Patentanmeldung P 24 47 119.0 dar.

Bei der Erfindung wird der bei den vorgenannten Patentanmeldungen ausgenutzte Coanda-Effekt ebenfalls verwendet, jedoch die bisherige Notwendigkeit umgangen, in den Platten der Stützglieder zentrale Löcher vorzusehen, die die Aufgabe hatten, eine Luftströmung längs des Stützgliedes von einem Luftschlitz zum anderen zu unterbrechen. Die Erfindung ermöglicht ferner, dass ein grösserer Teil der aus den Schlitzen austretenden Luftstahlen nach innen zur Mitte des Stützgliedes gelangen kann, wodurch das Trocknungs- und Auftriebsvermögen gegenüber bekannten Vorrichtungen verbessert wird.

Das erfindungsgemässe langgestreckte und im wesentlichen rohrförmige pneumatische Stützglied kann nahe einer laufenden Bahn angeordnet werden, um die Bahn auf einem Luftkissen abzustützen. Das Stützglied hat eine mit einem vertieften Bereich versehene Platte mit in Abstand voneinander befindlichen gekrümmten Kanten, die sich quer und nahe bei der Bahn erstrecken. Ein Paar Luftaustrittsschlitze, von denen je einer an jeder gekrümmten Kante angeordnet ist und sich längs der Kante erstreckt, richtet Druckluft gegen die Kante, wobei die Luft bei ihrem Austritt aus den Schlitzen die Neigung hat, der Krümmung der Kante in bekannter Weise nach dem Coanda-Effekt zu folgen. Die mit der Vertiefung versehene Platte befindet sich zwischen den Schlitzen in Bezug auf die

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Bahn, so dass die Druckzone oder das Druckkissen hinsichtlich seiner Tiefe vergrössert wird und damit ein Raum für die Bildung von Luftturbulenzen, Wirbeln und Vfirbelströmen von grösserem Umfang im Druckluftkissen vorliegt, was zu einer verbesserten Wärmeübertragung des Materials auf die Bahn führt. Der vertiefte Bereich der Platte fördert auch die Stabilität des gewünschten symmetrischen Strömungsmusters von den beiden Schlitzen aus, d.h. der vertiefte Bereich verhindert, dass Luft von einem Schlitz über die Platte zum anderen Schlitze gelangt. Ein unsymmetrisches Strömungsmuster ist unerwünscht, da es zu einer Änderung der Wärmeübertragungsrate an der Stelle führt, wo ein solches unsymmetrisches Strömungsmusters auftritt,und damit eine nicht gleichförmige Wärmeübertragung längs der Bahnbreite bedingt.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung ein:pneumatische Stützglied zur schwebenden Abstützung einer laufenden Bahn mit zwei in Abstand voneinander befindlichen Luftdüsen geschaffen, durch die Druckluft gegen die Bahn gerichtet wird, um ein die Bahn tragendes Luftkissen vorzusehen. Die Düsen sind langgestreckte Schlitze, die quer zur Bahn liegen und von denen je einer an jeder Kante einer unterliegenden Platte angeordnet ist, die ebenfalls quer und nahe bei der laufenden Bahn vorgesehen ist. Die Platte hat gekrümmte Kanten , von denen je eine nahe jedem Schlitz angeordnet ist, so dass die aus den Schlitzen austretende Luft der Krümmung der Kante folgen will, was dazu führt, dass die beiden aus den Schlitzen austretenden Luftstrahlen aufeinanderzu gerichtet werden. Die gewöhnlich auch als Coandaplatte bezeichnete Platte hat einen vertieften Bereich zwischen den Schlitzen, der inwärtig und unterhalb der Schlitze liegt und einen ausreichenden Raum zwischen Bahn und Platte vorsieht, so dass in der Druckluftzone oder dem Druckluftkissen zwischen Bahn und Platte Luftturbulenzen, Wirbel und VJirbelströme hervorgerufen werden, die zu einem verbesserten Schwebungsdruck für die Abstützung der Bahn und zu einer verbesserten Wärmeübertragung des

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Materials, z.B. der auf der Bahn befindlichen Druckfarbe, führen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht von einer Vielzahl von erfindungsgemäss aufgebauten pneumatischen Stützgliedern, wie sie an gegenüberliegenden Seiten einer laufenden Bahn angeordnet sein können, wobei die Stützglieder an einer Seite der Bahn gegenüber denen an der anderen Seite versetzt sind,

Fig. 2 eine vergrösserte geschnittene Ansicht durch ein pneumatisches Stützglied nach der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einem pneumatischen Stützglied nach der Erfindung in verkleinertem Masstab gegenüber der Ansicht nach Fig. 2 mit teilweise weggebrochenen Bereichen,

Fig. 4 eine vergrösserte fragmentarische Ansicht von einem Teil des in Fig. 2 gezeigten Stützgliedes, und

Fig. 5 eine Fig. 4 ähnliche Ansicht mit Darstellung der Luftströmungsrichtung bei der Ablösung von der Coanda-Oberflache unter dem BezugswinkeloC .

Eine allgemeine Anordnung von pneumatischen Stü.tzgliedern A nach der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt, bei die Stützglieder durch Konsolen 1 am Rahmen F der Maschine befestigt sind. Die pneumatischen Stützglieder sind an einem Kanal D befestigt, durch den Druckluft über eine öffnung 3 (Fig. 2) in das Stützglied und in eine zentrale Kammer 4 des iin wesentlichen rohrförmigen und langgestreckt ausgebildeten Stützgliedes eingeführt wird. Die pneumatischen Stützglieder können auf verschiedene Weise an den Zuleitungskanälen ange-

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bracht sein. Für die vorliegenden Zwecke reicht es aus, daraufhinzuweisen, dass Beispiele für derartige Befestigungen in den deutschen Patentanmeldungen bzw. Patenten P 22 45 960.5; P 22 65 313.5; P 22 65 166 sowie der US-Patentschrift 3 776 oder in der deutschen Patentanmeldung P 24 47 119.0 beschrieben werden.

Ein langgestrecktes im wesentlichen rohrförmiges pneumatisches Stützglied A kann auf diese Weise sehr nahe bei der laufenden Bahn W angeordnet werden, um die Bahn auf einem Kissen oder einer Druckluftzone abzustützen, die sich zwischen Stützglied und Bahn befindet. Das pneumatische Stützglied enthält eine druckbeaufschlagbare zentrale Kammer 4, in die Druckluft über geeignete Kanäle D eingeführt wird und aus der Kammer durch ein Paar Luftauslasschlitze 10 gegen die Bahn W ausgestossen wird.

Das pneumatische Stützglied A weist eine vertiefte Platte P auf, die zwischen den Schlitzen 10 angeordnet ist und ein Paar gebogene Kanten 12 besitzt, die sich quer zur Bahn W erstrecken und nahe der Bahn liegen. Ein Flansch 14 an jeder Seitenwand 16 des Stützgliedes befindet sich in einem Abstand d (Fig. 4) von etwa 1,59 mm von der am weitest aussenliegenden Oberfläche 17 der Platte P. Dieser im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen relativ geringe Abstand erhöht den durch das pneumatische Stützglied aufgebrachten Schwebungsdruck, da der effektive Winkel<O (Fig. 5) des Luftstrahles aus den Schlitzen 10 bei dessen Eintritt in die Druckluftzone oder das Druckluftkissen 15 zwischen Bahn und Platte näher in Richtung der Ebene liegt, in der die Bahn angeordnet ist, so dass der Strahl eine grössere Wirkung hinsichtlich des Aufbaues des Luftkissens hat, als man annehmen sollte.

Wie in der deutschen Patentanmeldung P 20 015 804.4-5 ausgeführt, schafft die nahe dem Schlitz 10 befindliche gekrümmte Ecke 12 einen Coanda-Effekt, d.h. die aus dem Schlitz 10 aus-

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tretende Luft will dem gekrümmten Verlauf der Ecke 12 folgen. Je nach Abstand der Bahn vom Schlitz kann die Luft beim Austritt aus dem Schlitz 10 hinsichtlich des Ausmasses ihrer Anschmiegung oder Affinität für die Folge an die gekrümmte Kante entsprechend dem Coanda-Prinzip verändert werden, wobei bezüglich einer weiteren Beschreibung des Coanda-Effektes auf die erwähnte Patentschrift Bezug genommen wird, wenn diesbezüglich eine nähere Erläuterung erwünscht oder notwendig erscheint.

Für die vorliegenden Zwecke reicht es aus, darauf hinzuweisen, dass die Schlitze 10 in luftempfangender Verbindung mit der zentralen Kammer 4 über separate Passagen 20 in dem Stützglied stehen, um die aus der Kammer stammende Druckluft durch die Schlitze gegen die Bahn auszustossen und zwischen Bahn W und Platte P ein Druckluftkissen oder eine Druckluftzone zu bilden. Der grundsätzliche Verlauf der Luftströmung aus den Schlitzen 10 ist durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet.

Die Platte P hat einen zentralen vertieften Bereich 25, der inwärtig von den Schlitzen 10 in Bezug auf die Bahn W liegt. Der vertiefte Bereich 25 der Platte ist vorzugsweise etwa 2,38 mm unter den Schlitzen 10 angeordnet. Dabei sei daraufhingewiesen, dass die Ecken 27 der Platte P, die inwärtig der betreffenden äusseren Conanda-Ecken 12 liegen, vorzugsweise einen schärferen oder kleineren Radius von z.B. 1,59 mm oder weniger als die Ecken 12 haben, deren Radius vorzugsweise 3,18 bis 3,97 mm beträgt, so dass die Luft bei ihrer Bewegung längs der Ecke 12 sich von der aussenliegenden Fläche 17 in Form von Wirbeln ablöst und dadurch in der Druckzone eine gute Verwirbelung hervorgerufen wird. Mit anderen Worten, die scharfen inneren Eckenbereiche 27 bewirken eine grössere Verwirbelung,indem sie Kantenabrisströmungen bzw. Wirbel erzeugen, die die Trocknungs- oder Wärmeübertragungskapazität des pneumatischen Stützgliedes verstärken. Die scharfe innere

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Ecke 27 verhindert ferner eine Luftströmung von einem Schlitz längs des Stützgliedes zum anderen Schlitz. Dieses nicht symmetrische Strömungsmuster ist unerwünscht, da es den die Bahn tragenden Kissendruck herabsetzt und diesen aus der Symmetrie bringt, was zu einer Schräglage des Bahnverlaufes und einem möglichen Aufliegen der Bahn auf dem pneumatischen Stützglied führen kann. Ferner verringert ein unsymmetrisches Strömungsmuster.den Wärmeübertragungskoeffizient an der Stelle, wo es auftritt. Da ein solches gestörtes Strömungsmuster nur metastabil ist, tritt es nur an gewissen Stellen längs eines pneumatischen Stützgliedes auf, so dass die Wärmeübertragung längs der Breite einer zu trocknenden Bahn ungleichförmig wird. Die Ecke . 27 verhindert ein solches nicht symmetrisches Strömungsmuster, indem jeder potentielle Kriechstrom über das Stützglied in Wirbel und . Wirbeiströme aufgebrochen wird, was seine Zusammenhangskraft und auch sein Vermögen reduziert, die durch den gegenüberliegenden Strahl geschaffene Barriere zu überwinden.

Somit ergibt das vorbeschriebene pneumatische Stützglied, deren äussere Coanda-Ecken nahe bei und parallel zu den Luftaustrittsschlitzen liegen, einen verstärkten Schwebungsdruck. Der vertiefte Bereich 25 der Coanda-Platte P sieht einen zusätzlichen Raum in der Zone zwischen Bahn und Platte vor, wodurch die Trocknungskapazität oder Wärmeübertragung des Stützgliedes infolge der Turbulenzen, Wirbel und Wirbelströme, die mit Hilfe des erfindungsgemässen Stützgliedes erzeugt werden, verbessert wird. Das Stützglied nach der Erfindung bewirkt daher Wirbelströme . in grösserem Masstab und eine günstigere Aufteilung des aus den Schlitzen austretenden Luftstrahles, d.h. eine günstigere Aufteilung der Luft hinsichtlich des Teils, der nach innen zum vertieften Bereich der Platte strömtjund des Teils der* Luft, der vom Schlitz nach aussen und längs der Bahn strömt. Der vertiefte Bereich

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der Platte bewirkte eine Unterbrechung der Luftströmung von einem Schlitz 10 zum anderen, was ansonsten auftreten könnte/ wenn der Staueffekt des vertieften Bereiches 25 nicht vorhanden wäre. Daher brauchen in der Coanda-Platte keine zentralen Bohrungen vorgesehen werden, die für die Stauwirkung sorgen₍und wird verhindert, dass ein Schlitz den Coanda-Effekt an der anderen Seite des Stützgliedes übernimmt.

Der grössere durch die vertiefte Platte geschaffene Raum ermöglicht es, dass ein grösserer Teil des aus dem Schlitz austretenden Luftstrahles nach innen in die Druckluftzone gelangt, ohne dass in der Platte zentrale Auslasslöcher vorgesehen werden brauchen.

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Claims

PmT£NT<».NWALTE A. GRÜNECKER DPt-MS H. KINKELDEY W. STOCKMAIR DU-Μα -MtICMJEIM K. SCHUMANN OR RBt NM - O*t--m«a P. H. JAKOB DTL-MQ G. BEZOLD ot MBti«a.- o 8 MÜNCHEN 11. Okt. 1979 P 14 355 W.R. GRACE & CO. Avenue of the Americas, New York, New York 10036, USA Pneumatisches Stützglied zum Halten einer laufenden Bahn PATENTANSPRÜCHE

1. Längliches, im wesentlichen rohrförmiges pneumatisches Stützglied zum Halten einer laufenden Bahn, g e k e η η ζ e_i ;c h η e t durch gegenüberliegende Seitenwände (16), eine zwischen den Seitenwänden angeordnete Platte (P) mit in Abstand voneinander befindlichen longitudinalen und gekrümmten Kanten (12), die sehr nahe der abzustützenden laufenden Bahn liegen, · ein Paar Luftzufuhrschlitze (10) , von denen je einer sich parallel längs jeder Kante erstreckt und zusammen mit der Kante eine LuftaustriCtsdüse bildet, um einen Druckluftstrom aus dem Inneren des Stützgliedes gegen die Bahn zu richten und zwischen Bahn und Stützglied

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TILIPON (OSS) 999SS9 TBLEX 06-9·3·Ο TILISRAMMI MONAPAT TILIKOniKIR

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eine Druckluftzone zu bilden, wobei ein Teil der Ströme den gekrümmten Kanten folgen will, so dass diese Teile der von dem Düsenpaar ausgestossenen Ströme sich in die Druckluftzone bewegen will, wobei die Platte einen zentralen vertieften Bereich (25) aufweist, der inwärtig der Schlitze (10) angeordnet ist, um in der Zone einen Raum für die Bildung von Luftturbulenzen, Wirbeln und Wirbel ströme für eine verbesserte Wärmeübertragung des Materials auf die Bahn und einen verbesserten Bahnschwebungsdruck zu schaffen.

2. Pneumatisches Stützglied zur schwebenden Abstützung einer kontinuierlichen laufenden Bahn, dadurch gekennzeichnet , dass das Stützglied eine langgestreckte und geschlossene rohrförmige Gestalt sowie gegenüberliegende Seitenwände (16) und eine Platte (P) aufweist, die zwischen den Seitenwänden angeordnet ist und in Abstand voneinander liegende longitudinale gekrümmte Kanten (12) aufweist, welche sehr nahe der abzustützenden Bahn liegen, und dass das Stützglied ferner ein Paar Luftauslasschlitze (10) umfasst, von denen sich je einer längs und parallel jeder Kante erstreckt, um zusammen mit den Kanten gegenüberliegende Coandadüsen vorzusehen, die einen Strom aus dem Inneren des Stützgliedes stammender Druckluft gegen die Bahn richten, um zwischen Bahn und Platte eine Druckluftzone zu bilden, wobei ein Teil der Ströme den gekrümmten Kanten in Richtung auf den zentralen Bereich des Stützgliedes folgt, so dass diese Teile der von dem Paar gegenüberliegenden Düsen abgegebenen Ströme sich in die Druckluftzone bewegt, wobei die Platte einen zentralen vertiefen Bereich (25) aufweist, der inwärtig der Schlitze in Abstand von der Bahn liegt und in der Zone einen Raum für die Bildung von Luftturbulenzen, Wirbeln und ' Wirbelströmen schafft, die die Wärmeübertragung des Materials auf die Bahn sowie den Bahnschwebungsdruck erhöhen.

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3. Langgestrecktes und im wesentlichen rohrförmiges pneumatisches Stützglied zur nahen Anordnung an einerlaufenden Bahn, um diese auf einem Luftkissen abzustützen, dadurch gekennzeichnet , dass das Stützglied eine unter Druck setzbare zentrale Kammer (4) aufweist, in die Druckluft eingeführt wird und die eine Einrichtung umfasst, die mit einer Druckluftzufuhr in Verbindung steht, wobei das Stützglied eine mit einer Vertiefung versehene Platte (P) mit in Abstand voneinander befindlichen äusseren Bereichen mit gekrümmten Kanten (12) aufweist, die sich quer und nahe bei der Bahn erstrecken, dass an dem Stützglied ein Paar Luftauslasschlitze (10) vorgesehen ist, von denen je einer an jeder gekrümmten Kante sich längs derselben erstreckend angeordnet ist, wobei die Schlitze in ' . Verbindung mit der zentralen Kammer stehen, um aus der Kammer die Druckluft zu erhalten, wobei die Druckluft in der zentralen Kammer (4) durch die Schlitze so ausgestossen wird, dass sie auf die Bahn auftrifft, um zwischen Bahn und Platte ein Druckluftkissen zu bilden, und dass die Platte einen zentralen nach innen vertieften Bereich (25) aufweist, der inwärtig der Schlitze und der äusseren Bereiche (17) angeordnet ist, um in dem Druckluftkissen einen Raum für die Bildung von Luftturbulenzen, Wirbeli und VJirbelströmen zu schaffen, die die Wärmeübertragung des Materials auf die Bahn und den Bahnschwebungsdruck verbessern.

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