EP1642073B1 - Umluftofen - Google Patents

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Publication number
EP1642073B1
EP1642073B1 EP04738043A EP04738043A EP1642073B1 EP 1642073 B1 EP1642073 B1 EP 1642073B1 EP 04738043 A EP04738043 A EP 04738043A EP 04738043 A EP04738043 A EP 04738043A EP 1642073 B1 EP1642073 B1 EP 1642073B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction
pressure
circulating air
air oven
space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04738043A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1642073A1 (de
Inventor
Michael Niklaus
Christian Haas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Strahm Textile Systems AG
Original Assignee
Strahm Textile Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Strahm Textile Systems AG filed Critical Strahm Textile Systems AG
Publication of EP1642073A1 publication Critical patent/EP1642073A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1642073B1 publication Critical patent/EP1642073B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/022—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow
    • F26B21/028—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow by air valves, movable baffles or nozzle arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials

Definitions

  • the invention relates to a convection oven according to the preamble of patent claim 1.
  • Convection ovens for drying and / or melting, briefly for the treatment of guided through the oven material webs, in particular textile material webs comprise a housing in which transport means are arranged for passing a material web. Above and below the transport means nozzle boxes are mounted parallel to each other transversely to the transport direction, at the opposite, the transport means facing side surfaces nozzles are formed. Air is blown onto the material web with the nozzles. The nozzle boxes are arranged in a closed outflow space, from which the air emerging from the nozzles is sucked off and - heated and compressed - is again supplied to a pressure chamber in order to be blown through the nozzles onto the material web again.
  • a device for nonwoven bonding with hot air is known.
  • either hot air can be blown from bottom to top or from top to bottom through a fleece. It is possible to change the direction of air flow in sections.
  • a device for guiding freshly coated leaves is known. These are acted upon both from above and from below simultaneously or from above with air and below with suction air over the entire length of the drying device.
  • a device for heat treatment of a web by means of a convertible airflow is known. In this device, air can be blown from side by side arranged transversely to the material web transport direction nozzle boxes optionally from top to bottom, from bottom to top of the web.
  • the EP 0062854 shows a method and an apparatus for guiding strip-like material, in which the width of the blowing nozzles is adjustable. From the DE 43 31 496 Furthermore, a nozzle system is known, in which from lying transversely to the transport direction of the web nozzle boxes air can be blown onto the web. Sliders can be used to set the width of the nozzles that are active. An object of the present invention is therefore to provide a recirculating oven, which allows a controlled inflow and outflow of process air to the material web and away from this according to essentially arbitrary criteria.
  • a connection of the nozzle chambers and the nozzle boxes can be provided either with a suction chamber or a pressure chamber to pass targeted by the nozzle air flowing through the web and sucked through the sucking nozzles.
  • a suction chamber or a pressure chamber to pass targeted by the nozzle air flowing through the web and sucked through the sucking nozzles.
  • an optimum flow through the material web with process air can be achieved.
  • the air can be distributed transversely to the material web, when the nozzle boxes are alternately arranged in mirror image.
  • the convection oven also makes it possible to adjust the volume of air supplied to each nozzle box along the passage of the material through the convection oven in terms of volume and change.
  • the air quantity adjustment and adjustment can be adapted very quickly to the conditions.
  • the air flow can be greatly simplified and, for example, in the transport direction of the web on the one hand air in excess pressure and on the other side air in the negative pressure.
  • the circulating air oven can be modular, namely by the air-carrying, laterally arranged boxes are constructed regardless of the length of the nozzle boxes arranged therebetween.
  • FIG. 1 represented from the EP-A1 148 113 known construction of a convection oven 1 comprises an insulated housing 3, the interior of which is divided into a pressure chamber 5, a return flow 7 and a heating chamber 8.
  • the boiler room 8 is connected via a filter element 11 in connection with the return flow 7.
  • a fan 15 for example an axial fan installed.
  • the pressure chamber 5 may be connected to a heating element, a cooling element and / or a dryer.
  • the remindströmraum 7 comprises at least one transport means 17, preferably a guided around a plurality of guide rollers 19 circulating conveyor belt 21.
  • the conveyor belt 21 is made of an air-permeable material, such as a gauze, a net or a grid made of metal or plastic and is driven by a motor M.
  • a second transport means 17 ' may also be arranged above the first one, such that two runs 23 and 23' run parallel to one another and a material web 27 is guided therebetween.
  • the distance between these two runs 23, 23 ' is preferably adjustable to the thickness of the material web 25 guided therebetween.
  • the material web 25 is guided by the two transport means 17 in the direction of the arrow T through the circulating air oven 1.
  • the nozzle boxes 27 extend at right angles to the transport direction T of the material web 27 over its entire width, ie they extend over the width of the conveyor belt 21 Nozzle boxes 27, ie at the material web 25 facing side surfaces, nozzles 29 are admitted for the passage of air.
  • the nozzle boxes 27 have a cross-section narrowing from the air inlet side 31.
  • a pressure flap 35 is articulated, with which the opening cross section 37 to the pressure chamber 5 is completely or partially closed (see also FIG. 2 ).
  • This known arrangement makes it possible to direct warm air into the nozzle boxes 27 and from there onto the material web 25 from the air inlet side 31 from the pressure chamber 5.
  • the impinging on the web 25 air escapes uncontrolled side of the nozzle boxes 27 and can pass through the spaces between the adjacent nozzle boxes 27 in the remindströmraum 7.
  • the nozzle boxes 27 are shown cubic, ie also rectangular in vertical section.
  • the supply of air pressure-side opening 85
  • the extraction of air takes place on the right side through an opening 87 in a suction chamber 39, which is also over the length of the convection oven 1 extends.
  • the suction chamber 39 and the pressure chamber 5 are connected to each other via blowers as in the previous examples.
  • This embodiment of the nozzle boxes 27 results in a very balanced air distribution across the material web and regardless of the prevailing in the nozzle boxes 27 flow direction of the air.
  • FIG. 9 to 11 shown embodiment of the convection oven 1 shows next to the nozzle boxes 27 arranged one above the other the passage space 77 for the material web 25.
  • Inside the nozzle boxes 27 are horizontal swivel axes A, which are preferably mounted in at least one of the side walls 27 'and 27 ", is mounted on each swivel axis A, which divides the interior of the nozzle box 27 substantially diagonally into two wedge-shaped halves of space A extending edges 81 of Umschaltklappe 79 are preferably at a distance to the end walls of the nozzle boxes on the lower and upper side walls 27 ', 27 "at.
  • the switchover flap 79 does not pass exactly diagonally through the nozzle box 27 to allow the flap 79 to move from the one diagonal (FIG. FIG. 9 below) to the other diagonal ( FIG. 10 below), without touching the end walls.
  • the pivoting can be done with a mounted on the suction or pressure end of the Umschaltklappe 79 handle 83.
  • a closing flap 89 is preferably articulated, which is guided by a guide element 91.
  • the upper nozzle box 17 is connected to the pressure chamber 5.
  • the Umschaltklappe 79 rests with its one edge 81 at the top left and with the other edge at the bottom right of the nozzle box 17.
  • the Umsetzklappe 79 allows the entry of air from the pressure chamber 5 through the adjoining the pressure chamber 5 opening 85 in the nozzle box 27 and from there through the nozzles 29 to the material web 25.
  • the suction chamber 39 is well connected to the upper half of the nozzle box 27, but because of the Umsetzklappe 79 no connection to the nozzles 29th By pivoting the Umschaltklappe 79 in the in FIG. 10 shown below, the suction chamber 39 is now connected to the nozzles 29.
  • Each of the nozzle boxes 27 can be switched on either the suction chamber 39 or the pressure chamber 5 individually.
  • Both the pressure chamber 5 and the suction chamber 39 is connected to a plurality of nozzle boxes 27.
  • nozzle boxes 27 are used with a corresponding length L. It can consequently for differently long nozzle boxes 27 always identically formed pressure chambers 5 and suction chambers 39 are used, which consequently allow a modular production of the circulating air ovens 1.
  • the convection oven 1, as in the FIGS. 3 to 8 is shown, in addition to the pressure chamber 5 and the gearströmraum 7 comprises a suction chamber 39. This may extend adjacent to the pressure chamber 5 and / or be penetrated by the nozzle boxes 27.
  • the suction chamber 39 is in direct communication with the heating chamber 8.
  • a passage opening 41 between the suction chamber 39 and the heating chamber 8 is covered by a filter element.
  • the passage 43 can be completely or partially closed by a slider 45.
  • suction valves 49 are arranged in the connecting space 47 of the suction chamber, which allow the suction of air with the nozzles 29.
  • the air duct according to a convection oven FIG. 3 does not differ from that in the known circulating air oven when the suction-side closure means, such as suction valves 49, closed and the slider 45 is open to the suction side of the fan 15. Then namely the air flows from the nozzles 29 of the nozzle boxes 27 on the material web 25 and from there uncontrolled between the adjacent nozzle boxes 27 through into the return flow chamber 7 and further through the filter 11 into the heating chamber. 8
  • the warm air flows from the upper nozzle boxes 27 of the nozzles 29 through the web 25 and is sucked by the present in the lower nozzle boxes 27 vacuum from the nozzles 29 or vice versa. Consequently, the warm air not only contacts the upper side of the material web 25, but it is sucked through the material web 25 and comes into contact with all parts of the material web 25 and, as a side effect, the air is filtered, ie any fibers and fluff possibly detached from the surface remain in the web 25, so that only a small number of fibers or lint can pass through the suction chamber 39 to the filter 11. So that no air can escape laterally and leave the direction of flow directed perpendicular to the material web 25, nozzle beds 30 are formed between the nozzles 29. These form surfaces lying parallel to the material web 25 between the nozzles 29.
  • the feed of the material web 25 by the transport means 17 causes in the web 25 a continuous change of the air flow direction.
  • an extremely uniform flow of the material web 25 with warm air over the entire thickness of the material web 25 can be achieved.
  • FIG. 6 schematically shows a further advantageous embodiment of the invention.
  • the nozzle boxes 27 are connected by a line 51 to a multi-way valve 53 and a returnable cap, with which either a connection to a pressure line P or a suction line S can be produced.
  • the pressure line P is connected to a fan V, which is on the suction side in connection with the suction line S.
  • a filter F, a suction fan S and / or a heater H or a refrigerator C can be used.
  • FIG. 6 only two nozzle boxes 27, which are opposite to each other, representative of a plurality of nozzle boxes 27 are shown.
  • the nozzle boxes 27 are covered in this embodiment by the front side mounted shuttering 59, so that the processing space 61 between the Nozzle boxes 27, through which the material web 25 is guided, is closed. Also, the space between the individual pairwise opposed nozzle boxes 27 may be closed by appropriate formwork or it may be the nozzle boxes 27 strung together without mutual spacing. An insulating layer 63 prevents the heat exchange with the environment. In this embodiment, the air flow can be adjusted over or through the material web from pressure box to pressure box 27. The exiting from the pressure boxes 27 with pressure air is sucked through the slots connected to the suction pressure chambers 27. An uncontrolled, exiting between the pressure boxes airflow is thereby eliminated. This arrangement allows, in contrast to the above-described, an optimal access to the material web 25th
  • this arrangement allows both the supply of hot air and cold or possibly humidified air. Furthermore, the sucked back air can be cleaned in a filter F. To increase the vacuum, in particular when connecting a filter F, the pressure fan V can be supported by a suction fan S.
  • the switching of the multi-way valves 53 can be manual or when using Electromagnetically controllable valves are made by the machine control. Depending on the design of the valves 53, the inflowed / extracted air quantity can also be controlled in each individual pressure box 27.
  • the air outlet cross sections of the nozzles 29 can be adjusted. This makes it possible, for example-at the beginning of the heat treatment of the web 25 to supply a small amount of hot air and successively increase this amount, be it now until the end of the passage or only over a certain range and then by reducing the cross-sections to reduce the amount again.
  • a suitable air quantity control can also by an arrangement according to the FIGS. 6 and 7 be obtained.
  • a particularly advantageous embodiment of a closure means cap is shown.
  • This comprises a flexurally elastic sheet metal or plastic band, in short band 71, which is displaceably guided in guides 73 arranged laterally on the nozzle boxes 27.
  • the band 71 can be moved from a closed position, in which the passage for air between the nozzle box 27 and the pressure (5) and the suction chamber (7) is closed, in an open position or intermediate position, which the passage completely or to the desired extent releases.
  • the displacement of the belt 71 is preferably done by hand.
  • a tab 75 is formed at one end of the tape.
  • the belt 71 is held in the guides 73 self-locking and can therefore be brought into any desired position and held there without further technical measures. An eletromechanical shift is also possible.
  • the circulating air oven 1 or the various freely selectable options to supply or remove air gives the user a means in the hand to adapt the course of the heat treatment exactly to the material to be dried or treated.
  • the inventive convection oven 1 proves to be particularly advantageous if the material web 25 is pressed together within the housing 3 during the heat treatment by the nozzle boxes 27 or printing plates arranged thereon, the spacing of the opposing nozzle boxes 27 and / or printing plates attached thereto Material web (25) is adjustable and adjustable.
  • the juxtaposed pressure boxes 27 are switched alternately for an air passage from top to bottom or bottom to top, so provided appropriate nozzles 29, the transported in the transport direction T web 25 are vibrated. An additional vibration or vibration device for loosening the material web 25 can be omitted.

Landscapes

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Description

  • Gegenstand der Erfindung ist ein Umluftofen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Umluftöfen zum Trocknen und/oder Aufschmelzen, kurz zum Behandeln von durch den Ofen geführten Materialbahnen, insbesondere Textilmaterialbahnen, umfassen ein Gehäuse, in welchem Transportmittel zum Hindurchführen einer Materialbahn angeordnet sind. Oberhalb und unterhalb der Transportmittel sind quer zur Transportrichtung parallel nebeneinanderliegend Düsenkästen angebracht, an deren einander gegenüberliegenden, dem Transportmittel zugewendeten Seitenflächen Düsen ausgebildet sind. Mit den Düsen wird Luft auf die Materialbahn geblasen. Die Düsenkästen sind in einem geschlossenen Ausströmraum angeordnet, aus welchem die aus den Düsen austretende Luft abgesaugt und - erwärmt und verdichtet - wieder einem Druckraum zugeführt wird, um erneut durch die Düsen auf die Materialbahn geblasen zu werden.
  • Aus der DE 299 00 646 U1 ist eine Vorrichtung zur Vliesverfestigung mit Heissluft bekannt. Bei dieser Vorrichtung kann entweder Heissluft von unten nach oben oder von oben nach unten durch ein Vlies geblasen werden. Abschnittweise die Luftfliessrichtung zu ändern ist möglich.
    Aus der US 5,915,304 ist weiter eine Vorrichtung zum Führen von frisch beschichteten Blättern bekannt. Diese werden sowohl von oben als auch von unten gleichzeitig oder von oben mit Luft und unten mit Saugluft beaufschlagt und zwar über die gesamte Länge der Trocknungsvorrichtung.
    Aus der DE 31 30 297 ist weiter eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung einer Warenbahn mittels eines umstellbaren Luftstromes bekannt. In dieser Vorrichtung kann Luft aus nebeneinander angeordneten quer zur Materialbahntransportrichtung verlaufenden Düsenkästen wahlweise von oben nach unten, von unten nach oben auf die Warenbahn geblasen werden.
    Die EP 0062854 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Führen von streifenförmigem Material, bei der die Breite der Blasdüsen einstellbar ist.
    Aus der DE 43 31 496 ist weiter ein Düsensystem bekannt, bei welchem aus quer zur Transportrichtung der Materialbahn liegenden Düsenkästen Luft auf die Warenbahn geblasen werden kann. Durch Schieber kann die Breite der Düsen, welche aktiv sind, eingestellt werden.
    Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Umluftofens, der eine kontrollierte Zu- und Abströmung von Prozessluft zur Materialbahn hin und von dieser weg nach im wesentlichen frei wählbaren Kriterien ermöglicht.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Umluftofen gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Im Umluftofen kann eine Verbindung der Düsenräume und der Düsenkästen entweder mit einem Saugraum oder einem Druckraum geschaffen werden, um von den einen Düsen ausströmende Luft zielgerichtet durch die Materialbahn hindurchzuführen und durch die saugenden Düsen abzusaugen. Dadurch kann eine optimale Durchströmung der Materialbahn mit Prozessluft erreicht werden. Dies führt zu einer gleichmässigen Behandlung der Materialbahn über deren gesamten Materialquerschnitt. Besonders vorteilhaft kann die Luft quer zur Materialbahn verteilt werden, wenn die Düsenkästen abwechslungsweise spiegelbildlich angeordnet werden. Der Umluftofen erlaubt es zudem, die zugeführte Luftmenge an jedem Düsenkasten entlang der Durchlaufstrecke des Materials durch den Umluftofen mengenmässig einzustellen und zu verändern. Es kann folglich, z.B. zu Beginn, mit wenig warmer Luft erwärmt und sukzessive die Warmluftmenge erhöht werden oder umgekehrt. Da es nun möglich ist, die Luft aktiv durch die Materialbahn hindurchzuführen, wirkt letztere als Filter, so dass die abgesaugte Luft weit weniger verschmutzt ist wie bei den herkömmlichen öfen, wo die Luft über die Oberfläche der Materialbahn streicht und danach abgesaugt wird. Bei nicht permeablen Materialbahnen kann durch wechselweise saugende und blasende Düsen eine gleichmässige Oberflächenbehandlung erlangt werden. Die Möglichkeit, mit den Düsen Prozessluft abzusaugen, erlaubt es weiter, auf einen Rückströmraum zu verzichten. Es müssen nun nur die Düsenkästen isoliert werden. Dies führt zu einem wesentlich besseren und direkten Zugang des Behandlungsbereichs im Ofen. Bei Verwendung von elastischen Bändern als Klappen kann die Luftmengenein- und -verstellung sehr schnell den Gegebenheiten angepasst werden.
    Beim Einsatz von im Querschnitt rechteckförmigen statt keilförmigen Düsenkästen kann die Luftführung sehr vereinfacht werden und beispielsweise in Transportrichtung der Materialbahn auf der einen Seite Luft im Überdruck und auf der anderen Seite Luft im Unterdruck geführt werden. Dadurch lässt sich der Umluftofen modular aufbauen, indem nämlich die Luft führenden, seitlich angeordneten Kästen unabhängig von der Länge der dazwischen angeordneten Düsenkästen aufgebaut werden.
  • Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Umluftofens herkömmlicher Bauart,
    Figur 2
    einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Düsenkasten längs Linie II-II in Figur 1,
    Figur 3
    einen Querschnitt durch einen Umluftofen,
    Figur 4
    einen Vertikalschnitt durch die beiden Düsenkästen gemäss Figur 3,
    Figur 5
    eine Aufsicht auf den oberen Düsenkasten in Figur 3,
    Figur 6
    eine schematische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführung,
    Figur 7
    einen Vertikalschnitt durch einen Düsenkasten mit einem elastischen Band als Klappe,
    Figur 8
    eine Schrägansicht einer Gruppe von Düsenkästen, klappenseitig und
    Figur 9
    einen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemässen Umluftofen mit rechteckigem Querschnitt (Düsen oben und unten auf "blasen" gestellt),
    Figur 10
    einen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemässen Umluftofen mit rechteckigem Querschnitt (Düsen haben oben "blasen" unten "saugen")
    Figur 11
    eine Aufsicht auf den erfindungsgemässen Umluftofen mit Düsenkästen gemäss Figuren 9 und 10.
  • Der in Figur 1 dargestellte aus der EP-A1 148 113 bekannte Aufbau eines Umluftofens 1 umfasst ein isoliertes Gehäuse 3, dessen Inneres in einen Druckraum 5, einen Rückströmraum 7 und einen Heizraum 8 unterteilt ist. Der Heizraum 8, in dem ein Heizelement 9, z.B. ein Elektro- oder Verbrennungsofen, eingesetzt ist, liegt zwischen dem Rückströmraum 7 und dem Druckraum 5. Der Heizraum 8 steht über ein Filterelement 11 in Verbindung mit dem Rückströmraum 7. Weiter ist in der Wand 13 zwischen dem Druckraum 5 und dem Heizraum 8 ein Gebläse 15, z.B. ein Axialgebläse, eingebaut. Der Druckraum 5 kann mit einem Heizelement, einem Kühlelement und/oder einem Trockner verbunden sein.
  • Der Rückströmraum 7 umfasst mindestens ein Transportmittel 17, vorzugsweise ein um mehrere Umlenkrollen 19 geführtes umlaufendes Transportband 21. Das Transportband 21 ist aus einem luftdurchlässigen Material, wie eine Gaze, ein Netz oder ein Gitter aus Metall oder Kunststoff hergestellt und wird durch einen Motor M angetrieben. In einer weiteren Ausgestaltung des Umluftofens 1 kann auch ein zweites Transportmittel 17' über dem ersten angeordnet sein, derart, dass zwei Trume 23 und 23' parallel zueinander verlaufen und eine Materialbahn 27 dazwischen geführt ist. Der Abstand zwischen diesen beiden Trumen 23, 23' ist vorzugsweise auf die Dicke der dazwischen geführten Materialbahn 25 einstellbar. Die Materialbahn 25 wird von den beiden Transportmitteln 17 in Richtung des Pfeils T durch den Umluftofen 1 hindurchgeführt. Unterhalb und oberhalb des oder der Transportmittel 17 sind eine Mehrzahl von in Serie nebeneinander liegender Düsenkästen 27 angeordnet. Die Düsenkästen 27 erstrecken sich rechtwinklig zur Transportrichtung T der Materialbahn 27 über deren gesamte Breite, d.h. sie erstrecken sich über die Breite des Transportbandes 21. An den Unterseiten der Düsenkästen 27, d.h. an den der Materialbahn 25. zugekehrten Seitenflächen, sind Düsen 29 für den Durchtritt von Luft eingelassen. Die Düsenkästen 27 weisen einen sich von der Luftzutrittseite 31 aus verengenden Querschnitt auf. Auf der Luftzutrittsseite 31 ist eine Druckklappe 35 angelenkt, mit welcher der öffnungsquerschnitt 37 zum Druckraum 5 ganz oder teilweise verschliessbar ist (vergleiche auch Figur 2). Diese bekannte Anordnung ermöglicht es, von der Luftzutrittsseite 31 aus dem Druckraum 5 warme Luft in die Düsenkästen 27 und von dort auf die Materialbahn 25 zu leiten. Die auf der Materialbahn 25 aufprallende Luft entweicht unkontrolliert seitlich der Düsenkästen 27 und kann durch die Zwischenräume zwischen den benachbart liegenden Düsenkästen 27 in den Rückströmraum 7 gelangen.
  • Im erfindungsgemässe Umluftofen, wie in den Figuren 9 bis 11 dargestelltes sind die Düsenkästen 27 kubisch, d.h. auch im Vertikalschnitt rechteckförmig ausgebildet. Die Zufuhr von Luft (druckseitige Öffnung 85) erfolgt von der linken Seite aus einem längs dem Umluftofen 1 angeordneten Druckraum 5. Die Absaugung von Luft erfolgt auf der rechten Seite durch eine Öffnung 87 in einen Saugraum 39, der sich ebenfalls über die Länge des Umluftofens 1 erstreckt. Der Saugraum 39 und der Druckraum 5 sind wie in den vorangegangenen Beispielen über Gebläse miteinander verbunden. Diese Ausführung der Düsenkästen 27 ergibt eine sehr ausgeglichene Luftverteilung quer zur Materialbahn und unabhängig von der in den Düsenkästen 27 herrschenden Fliessrichtung der Luft.
    Die in den Figuren 9 bis 11 dargestellte erfindungsgemässe Ausführungsform des Umluftofens 1 zeigt neben den übereinander angeordneten Düsenkästen 27 den Durchgangsraum 77 für die Materialbahn 25. Im Innern der Düsenkästen 27 sind horizontale Schwenkachsen A, die vorzugsweise in mindestens einer der Seitenwände 27' und 27" gelagert sind, ersichtlich. Auf jeder Schwenkachse A sitzt eine Umschaltklappe 79, welche den Innenraum des Düsenkastens 27 im wesentlichen diagonal in zwei keilförmige Raumhälften aufteilt. Die beiden parallel zur Achse A verlaufenden Kanten 81 der Umschaltklappe 79 liegen vorzugsweise in einem Abstand zu den Stirnwänden der Düsenkästen an den unteren und oberen Seitenwänden 27',27" an. Mit anderen Worten, die Umschaltklappe 79 verläuft nicht exakt diagonal durch den Düsenkasten 27, um der Klappe 79 zu ermöglichen, von der einen Diagonale (Figur 9 unten) in die andere Diagonale (Figur 10 unten) geschwenkt zu werden, ohne die Stirnwände zu berühren. Die Verschwenkung kann mit einem am saug- oder druckseitigen Ende der Umschaltklappe 79 angebrachten Handgriff 83 erfolgen. Am druckseitigen Ende der Umschaltklappe 79 ist vorzugsweise eine Schliessklappe 89 angelenkt, welche von einem Führungselement 91 geführt wird. Beim Schwenken der Umschaltklappe 79 aus der "Druckstellung" gemäss Figur 9 in die Saugstellung (Figur 10, unterer Düsenkasten 27) wird die Schliessklappe 89 vor die öffnung 85 im Düsenkasten 27 geführt und verschliesst letztere in der "Saugstellung". Selbstverständlich sind andere Ausführungen von Handgriffen oder Schwenkhebeln ebenfalls möglich.
  • In Figur 9 ist der obere Düsenkasten 17 mit dem Druckraum 5 verbunden. Die Umschaltklappe 79 liegt mit ihrer einen Kante 81 oben links und mit der anderen Kante unten rechts am Düsenkasten 17 an. Die Umschaltklappe 79 erlaubt den Zutritt von Luft aus dem Druckraum 5 durch die an den Druckraum 5 anschliessende Öffnung 85 in den Düsenkasten 27 und von dort durch die Düsen 29 zur Materialbahn 25. Der Saugraum 39 ist wohl mit der oberen Hälfte des Düsenkastens 27 verbunden, doch besteht wegen der Umschaltklappe 79 keine Verbindung zu den Düsen 29.
    Durch Schwenken der Umschaltklappe 79 in die in Figur 10 unten dargestellte Lage, wird nun der Saugraum 39 mit den Düsen 29 verbunden. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Druckraum 5 und den Düsen 29 unterbrochen. Folglich kann in der Anordnung gemäss Figur 10 im oberen Düsenkasten vom Druckraum 5 von oben Luft in die Materialbahn 25 hineingeblasen und unten am unteren Düsenkasten 27 in den Saugraum 39 abgesaugt werden.
  • Jeder der Düsenkästen 27 kann einzeln entweder dem Saugraum 39 oder dem Druckraum 5 zugeschaltet werden.
  • Sowohl der Druckraum 5 als auch der Saugraum 39 ist mit einer Vielzahl von Düsenkästen 27 verbunden. Je nach Materialbahnbreite, die zu verarbeiten ist, werden Düsenkästen 27 mit entsprechender Länge L eingesetzt. Es können folglich für unterschiedlich lange Düsenkästen 27 stets identisch ausgebildete Druckräume 5 bzw. Saugräume 39 eingesetzt werden, die folglich eine modulare Produktion der Umluftöfen 1 ermöglichen.
  • Der Umluftofen 1, wie er in den Figuren 3 bis 8 dargestellt ist, umfasst zusätzlich zum Druckraum 5 und zum Rückströmraum 7 einen Saugraum 39. Dieser kann sich neben dem Druckraum 5 erstrecken und/oder von den Düsenkästen 27 durchdrungen werden. Der Saugraum 39 steht in direkter Verbindung mit dem Heizraum 8. Eine Durchtrittsöffnung 41 zwischen dem Saugraum 39 und dem Heizraum 8 wird von einem Filterelement überspannt. Vorzugsweise benachbart zur Durchtrittsöffnung 41 vom Saugraum 39 in den Heizraum 8 ist ein zweiter Durchlass 43 zwischen dem Saugraum 39 und dem Rückströmraum 7 ausgebildet. Der Durchlass 43 kann durch einen Schieber 45 ganz oder teilweise geschlossen werden.
  • An den Düsenkästen 27 sind im Verbindungsraum 47 des Saugraumes 39 Saugklappen 49 angeordnet, welche das Ansaugen von Luft mit den Düsen 29 ermöglichen. Die Luftführung einen Umluftofen gemäss Figur 3 unterscheidet sich nicht von derjenigen im bekannten Umluftofen, wenn die saugseitigen Verschlussmittel, wie Saugklappen 49, geschlossen und der Schieber 45 zur Saugseite des Gebläses 15 geöffnet ist. Dann nämlich strömt die Luft aus den Düsen 29 der Düsenkästen 27 auf die Materialbahn 25 und von dort unkontrolliert zwischen den benachbarten Düsenkästen 27 hindurch in den Rückströmraum 7 und weiter durch den Filter 11 in den Heizraum 8.
  • Es besteht nun zusätzlich die Möglichkeit, die Luft aktiv durch die Materialbahn 25 hindurch zu führen und zu kontrollieren, indem einerseits der Schieber 45 geschlossen und damit der Saugraum 39 nur mit dem Heizraum 8, der auf der Saugseite des Gebläses 15 liegt, verbunden wird. Im Saugraum 39 entsteht dadurch ein Vakuum. Dieses setzt sich durch geöffnete Saugklappen 49 in diejenigen Saugkästen 27 fort, bei denen die Saugklappen 49 offen stehen. Es können beispielsweise alle unten liegenden Düsenkästen 27 mit dem Saugraum 39 durch Öffnen der Saugklappen 49 verbunden und die Verbindungen zum Druckraum 5 durch Schliessen der druckseitigen Verschlussmittel, wie Druckklappen 35, geschlossen werden. Nun fliesst die warme Luft von den oberen Düsenkästen 27 von den Düsen 29 durch die Materialbahn 25 hindurch und wird durch den in den unteren Düsenkästen 27 vorhandenen Unterdruck von den Düsen 29 angesaugt oder umgekehrt. Die warme Luft kontaktiert folglich nicht nur die Oberseite der Materialbahn 25, sondern sie wird durch die Materialbahn 25 hindurchgesaugt und gelangt in Kontakt mit allen Teilen der Materialbahn 25 und, als Nebeneffekt, wird die Luft filtriert, d.h. allfällig von der Oberfläche losgelöste Fasern und Flusen verbleiben in der Materialbahn 25, so dass nur eine geringe Zahl von Fasern oder Flusen durch den Saugraum 39 an den Filter 11 gelangen können. Damit keine Luft seitlich abströmen und die senkrecht zur Materialbahn 25 gerichtete Strömungsrichtung verlassen kann, sind zwischen den Düsen 29 Düsenbetten 30 ausgebildet. Diese bilden zwischen den Düsen 29 parallel zur Materialbahn 25 liegende Flächen.
  • Es lässt sich mit dem Umluftofen 1 nicht nur eine Luftströmung von oben nach unten oder unten nach oben erzielen, sondern es können abwechslungsweise an den eine Heizdüsenkolonne bildenden, parallel geschalteten Düsenkästen 27 die Saugklappen 49 geöffnet und die Druckklappen 35 geschlossen werden oder umgekehrt, so dass abwechslungsweise oder abschnittweise die Strömung von unten nach oben bzw. von oben nach unten erfolgt.
  • Der Vorschub der Materialbahn 25 durch das Transportmittel 17 bewirkt in der Materialbahn 25 einen kontinuierlichen Wechsel der Luftdurchflussrichtung. Damit kann eine äusserst gleichmässige Durchflutung der Materialbahn 25 mit warmer Luft über die gesamte Dicke der Materialbahn 25 erreicht werden.
  • Figur 6 zeigt schematisch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Die Düsenkästen 27 sind durch eine Leitung 51 an ein Mehrwegventil 53 bzw. eine Mehrwegkappe angeschlossen, mit welchem wahlweise eine Verbindung zu einer Druckleitung P oder einer Saugleitung S herstellbar ist. Die Druckleitung P ist mit einem Gebläse V verbunden, welches saugseitig in Verbindung mit der Saugleitung S steht. In der Verbindungsleitung 57, welche die Saugleitung S mit der Druckleitung P verbindet, können ein Filter F, ein Sauggebläse S und/oder eine Heizung H oder eine Kältemaschine C eingesetzt sein. In der schematischen Darstellung in Figur 6 sind nur zwei Düsenkästen 27, die sich gegenüber liegen, stellvertretend für eine Mehrzahl von Düsenkästen 27 dargestellt. Die Düsenkästen 27 sind in dieser Ausgestaltung durch stirnseitig angebrachte Verschalungen 59 abgedeckt, so dass der Bearbeitungsraum 61 zwischen den Düsenkästen 27, durch welchen die Materialbahn 25 hindurch geführt wird, geschlossen ist. Auch der Zwischenraum zwischen den einzelnen paarweise einander gegenüber liegenden Düsenkästen 27 kann durch entsprechende Verschalungen verschlossen sein oder es können die Düsenkästen 27 ohne gegenseitigen Abstand aneinander gereiht sein. Eine Isolationsschicht 63 verhindert den Wärmeaustausch mit der Umgebung.
    In dieser Ausgestaltung kann der Luftstrom über oder durch die Materialbahn von Druckkasten zu Druckkasten 27 eingestellt werden. Die aus den Druckkästen 27 mit Überdruck austretende Luft wird durch die Schlitze an mit der Saugseite verbundene Druckkästen 27 abgesaugt. Ein unkontrollierter, zwischen den Druckkästen austretender Luftstrom wird dadurch eliminiert.
    Diese Anordnung ermöglicht, im Gegensatz zur eingangs beschriebenen, einen optimalen Zugang zur Materialbahn 25.
  • Aus der in Figur 6 dargestellten schematischen Darstellung ist weiter ersichtlich, dass diese Anordnung sowohl die Zufuhr von Warmluft als auch von kalter oder allenfalls befeuchteter Luft ermöglicht. Weiter kann die zurückgesaugte Luft in einem Filter F gereinigt werden. Zur Erhöhung des Vakuums, insbesondere bei Vorschaltung eines Filters F, kann das Druckgebläse V durch ein Sauggebläse S unterstützt werden. Das Umschalten der Mehrwegventile 53 kann manuell oder bei Verwendung von elektromagnetisch steuerbaren Ventilen durch die Maschinensteuerung erfolgen. Je nach Ausgestaltung der Ventile 53 kann auch bei jedem einzelnen Druckkasten 27 die eingeströmte/abgesaugte Luftmenge gesteuert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung können die Luftaustrittsquerschnitte der Düsen 29 eingestellt werden. Dies ermöglicht es, beispielsweise-zu Beginn der Wärmebehandlung der Materialbahn 25 eine geringe Warmluftmenge zuzuführen und diese Menge sukzessive zu vergrössern, sei es nun bis zum Ende der Durchlaufstrecke oder nur über einen bestimmten Bereich und danach durch Verkleinern der Querschnitte die Menge wieder zu reduzieren. Eine geeignete Luftmengensteuerung kann auch durch eine Anordnung gemäss den Figuren 6 und 7 erlangt werden.
  • In der Ausgestaltung gemäss den Figuren 7 und 8 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Verschlussmittelkappe dargestellt. Diese umfasst ein biegeelastisches Blech- oder Kunststoffband, kurz Band 71, das in seitlich an den Düsenkästen 27 angeordneten Führungen 73 verschiebbar geführt ist. Das Band 71 kann aus einer Schliessstellung, in der der Durchgang für Luft zwischen dem Düsenkasten 27 und dem Druck- (5) und dem Saugraum (7) verschlossen ist, in eine Offenstellung oder Zwischenstellung verschoben werden, welche den Durchgang ganz oder in gewünschtem Mass freigibt. Das Verschieben des Bandes 71 erfolgt vorzugsweise von Hand. Zu diesem Zweck ist an einem Bandende ein Lappen 75 ausgebildet. Das Band 71 ist in den Führungen 73 selbsthemmend gehalten und kann daher ohne weitere technische Massnahmen in jede gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden. Eine eletromechanische Verschiebung ist ebenfalls möglich.
  • Der Umluftofen 1 bzw. die verschiedenen frei wählbaren Möglichkeiten Luft zuzuführen oder abzuführen gibt dem Anwender ein Mittel in die Hand, den Verlauf der Wärmebehandlung exakt an das zu trocknende oder zu behandelnde Gut anzupassen. Insbesondere vorteilhaft erweist sich der erfindungsgemässe Umluftofen 1, wenn durch die Düsenkästen 27 oder daran angeordneten Druckplatten (keine Abbildung) die Materialbahn 25 während der Wärmebehandlung innerhalb des Gehäuses 3 zusammengepresst wird, wobei der Abstand der einander gegenüberliegenden Düsenkästen 27 und/oder daran befestigter Druckplatten zur Materialbahn (25) ein- und verstellbar ist. Durch abwechslungsweises Zuführen von warmer Luft von oben und Absaugen der zugeführten Luft unten bzw. Zuführen von warmer Luft unten und Absaugen der warmen Luft oben können auch Materialien mit hoher Dichte gleichmässig durchströmt und damit wärmebehandelt werden.
    Werden die nebeneinander angeordneten Druckkästen 27 abwechslungsweise für einen Luftdurchlass von oben nach unten bzw. unten nach oben geschaltet, so kann, geeignete Düsen 29 vorausgesetzt, die in Transportrichtung T transportierte Materialbahn 25 in Schwingung versetzt werden. Eine zusätzliche Vibrations- oder Schwingungsvorrichtung zum Lockern der Materialbahn 25 kann dadurch entfallen.

Claims (10)

  1. Umluftofen (1) zum Behandeln einer durch den Umluftofen (1) geführten Materialbahn (25), umfassend Mittel zum Zuführen von Luft und Mittel zum Abführen von Luft sowie ein Gebläse (15) zum Fördern der Luft, mindestens ein Transportmittel (17) zum Transport der Materialbahn (25) durch einen Durchgangsraum (77) zwischen zwei übereinander angeordneten Reihen von Luft führenden Düsenkästen (27), welche sich quer zur Transportrichtung eines Transportbandes (21) erstrecken und deren Düsen (29) einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die einzelnen Düsenkästen (27) durch ein Stellmittel (35,49,53,71,79) wahlweise mit der Druck- oder der Saugseite des Gebläses (15,55) verbindbar sind und wobei die Druck- und die Saugseite des Gebläses (15,55) in einen Druckraum (5) bzw. einen Saugraum (39) münden, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkästen (27) die Form eines stirnseitig durch Öffnungen (85,87) mindestens teilweise offenen Quaders aufweisen und in jedem Quader eine dessen Innenraum in zwei keilförmige Hälften teilende Umschaltklappe (79) schwenkbar gelagert ist.
  2. Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellmittell vorgesehene Saug- und Druckklappen (49,35) sowie Ventile (53) einzeln, in Gruppen oder gemeinsam betätigbar sind.
  3. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Querschnitte von Düsen (29) an den Düsenkästen (27) einzeln, in Gruppen oder gemeinsam ein- und verstellbar sind.
  4. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der einander gegenüberliegenden Düsenkästen (27) und/oder daran befestigter Druckplatten zur Materialbahn (25) ein- und verstellbar ist.
  5. Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Gebläse (15) Luft in einen Druckraum (5) förderbar ist und der Druckraum (5) durch Öffnen von Druckklappen (35) oder Umschaltklappen (79) mit jedem einzelnen Düsenkasten (27) verbindbar ist und dass ein mit der Saugseite des Gebläses (15) verbundener Saugraum (39) angeordnet und durch Saugklappen (49) oder Umschaltklappen (79) mit den einzelnen Desenkästen (27) verbindbar ist.
  6. Umluftofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugraum (39) durch einen Schieber (45) mit einem Heizraum (8) und mit einem Rückströmraum (7) verbunden ist.
  7. Umluftofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellmittel Klappen an den Düsenkästen (27) in Führungen (73) verschiebbare elastische Bänder (71) ausgebildet sind.
  8. Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltklappe (79) um eine durch deren Mitte verlaufende Achse (A) von einer Saug- in eine Druckstellung schwenkbar ist und dass die Öffnungen (85,87) in den Stirnflächen der Düsenkästen (27) je mit einem Druckraum (5) und einem Saugraum (39) verbunden sind.
  9. Umluftofen nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass an der Umschaltklappe (79) eine Schliessklappe (89) angelenkt ist.
  10. Umluftofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Druckraum (5) und der Saugraum (39) über die gesamte Länge der nebeneinander angeordneten Düsenkästen (27) erstrecken und dass die Länge (L) der Düsenkästen (27) an die Breite der Materialbahn (25) angepasst ausgebildet ist.
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