DE2120805A1 - Vorrichtung zum schwebend Breitführen von Warenbahnen - Google Patents

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Pirn» 405 Mönchengladbach, den 26. April I971 A. MONPORTS Erftstr. 3O-4O, Postfach 386

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Vorrichtung zum schwebend Breitführen von Warenbahnen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum schwebend Breitführen von Warenbahnen auf einem Luftpolster, welches mit Hilfe von parallel zur Warenbahnebene liegenden und sich quer zur Warenbahnlaufriohtung erstreckenden Düsenkästen mit Schrägstrahldüsen erzeugt ist, wobei in Warenbahnlaufrichtung Düsenkästen und Rückströmkanäle zum Abführen der auf die Warenbahn geblasenen Luft aufeinanderfolgen.

Derartige Vorrichtungen dienen zum Behandeln verschiedenster Warenarten, beispielsweise Warenbahnen aus Textilien, Kunststoffen oder Papier. Die Vorrichtungen werden vor allem zum Trocknen (als sogenannter Schwebetrockner), aber auch zum Krumpfen, Fixieren, Thermosolieren usw. verwendet. Das anfangs genannte Wort "Luftpolster" umfaßt alle Arten von gas- oder dampfförmigen Medien, die für die Jeweilige Behandlung erforderlich sind, also u.a. heiße oder kalte, trockne oder feuchte normale Luft, aber auch inerte, aggressive, als Katalysator wirkende u.a. Gase oder Dämpfe. Der Ausdruck "Luftpolster" ist ferner so allgemein zu verstehen, daß er auoh Vorrichtungen umfaßt, in denen die Warenbahn von unten und oben beblasen wird und zwischen "Luftfedern" gehalten ruht.

Vorrichtungen zum schwebenden Breitführen von Warenbahnen werden vor allem dann angewendet, wenn es aus irgendwelchem Grunde nicht möglich oder zweckmäßig ist, die Warenbahn auf der ganzen Fläche, z.B. mit einem Trageband, oder allein durch Aufspannen zwischen Nadel-· und Kluppenketten durch die Einrichtungen mit den beschriebenenBehandlungsarten zu führen* .

Ausgehend von letztgenannten herkömmlichen Loch- oder Schlitzdüsentrooknern, Fixiergeräten u.a. mit senkrecht auf die Warenbahn auftreffenden Strahlen und Stabilisierung der Warenlage allein durch

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^andeinspannung in Kluppen- oder Nadelketten und Längsspannung der Warenbahn_t bei denen bei Annäherung der Warenbahn an die Düsenkasten infolge dadurch steigender Luftgeschwindigkeit zwischen Düsenkasten und Warenbahn ein Unterdruck entsteht, so daß es zum Kleben der Warenbahn am Düsenkasten kommt, hat man Druckräume vor den Düsenkästen zum Aufbau eines statischen Druckes vorgesehen (vgl. DT-AS 1.059.872 und 1.179.178 sowie DT-OS I.629.O29). Solche Doppelschützdüsen (Luftkissendüsen) mit gegebenenfalls konvergierenden Strahlen liefern jedoch entweder eine Kraft-Abstands-Charakteristik mit zu ge- -ringer Progression und daher nicht ausreichend stabiler Warenlage oder sie verursachen wegen der in den Stauräumen zwischen zusammengehörigen Schlitzdüsen quer abströmenden Luft ein Bandflattern sowie unterschiedliche Fläehenbehandlung, wie Randübertrocknung.

An sich kann man jedoch eine Warenbahn stabil schwebend halten und führen, wenn man nach dem sogenannten Coanda-Prinzip (sog. Tragflügeleffekt) arbeitet (vgl. DT-OS 2.008.804, US-PS 2.052.869 und 3.316.657). Die Wirkung des Luftpolsters beschränkt sich dann aber im wesentlichen auf das Tragen der Warenbahn, während die eigentliche Aufgäbe, nämlich die gewünschte Behandlung der Warenbahn (z.B. Trocknung) nur unzureichend erfüllt wird. Es sind jedoch Kombinationen der vorgenannten Tragsysteme mit Schlitzdüsen bekannt, (vgl. DT-OS 1·938·529). Dabei wird die Trockenluft senkrecht zur Warenbahnebene abgesaugt und die Warenbahn läuft in leichten Bögen an den Düsenkästen vorbei.-

Um ein stabiles Schweben zu erreichen, ist dabei aber ein relativ starker Längszug in der Warenbahn erforderlich, so daß die Warenbahn in Längsrichtung nicht spannungsfrei geführt werden kann und die bekannte Einrichtung zur Behandlung dehnbarer Warenbahnen nicht geeignet ist. Außerdem ist der Abstand der Warenbahn von der jeweiligen Düse so gering, daß diese Vorrichtung aus räumlichen Gründen nioht mit Nadel- oder Kluppenketten zur Breitenhaltung der Warenbahn ausgerüstet und daher häufig, z.B. bei den meisten Textilien, nioht angewendet werden können.

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Eb sind auch schon Schwebetrockner mit gegeneinander gerichteten sich nicht treffenden Üchrägstrahlen besehrieben worden (vgl.DT-PS

• 1.097.942 und DT-AS I.O97.943)· Die Tragwirkung wird auf Tragewirbel zurückgeführt, die jedoch eine zu geringe Trocknungsleistung -hervorbringen können. Für den eigentlichen Behandlungszweck, hier die Trocknung, hat man daher schon zusätzliche Düsen vorgesehen (vgl. CH-PS 481.355). Außerdem soll dabei die Rückströmung des Behandlungsgases im wesentlichen tangential zur Warenbahn (senkrecht zu deren'Laufrichtung) erfolgen, so daß eine stabile Warenbahnlage nicht ohne weiteres zu erreichen und Randübertrocknung zu befürchten ist. Weiterhin kann auch diese Einrichtung nicht ohne erhebliche Längsspannung in der Warenbahn betrieben werden. - "

Schließlich ist eine Vorrichtung bekannt (vgl. DT-AS 1.150.749), bei der quer zur Viarenbahnlaufrichtung angeordnete Düsenkasten mit je einer Schlitzdüse derart auf Abstand gesetzt sind, daß zwischen je zwei Düsenkästen ein (teilweise) offener Bückströmkanal gebildet ist. In diese Rückströmkanäle Bind zur Erzeugung einer brauchbaren Tragwirkung Bleche gesetzt, die die Rückströmquerschnitte quer zur Warenbahnlaufrichtung abschnittsweise völlig verschließen. Auf diese Weise soll ein die Tragwirkung bedingendes Druckpolster zwischen der Warenbahn und den Düsenkästen aufgebaut werden. Hierbei ist dann aber ein Abströmen des Behandlungsgases senkrecht zur Warenbahn nur teilweise gewährleistet und es kommt zu einer Überlagerung von tangentialer und senkrechter Abströmung mit den vorgenannten Nachteilen % der tangentialen Abströmung.

Die bekannten Vorrichtungen zum schwebend Breitführen von Warenbahnen haben also u.a. entweder den Nachteil einer nicht oder nicht ausreichend stabilen. Schwebe lage der Viarenbahn oder den Nachteil einer zu geringen Wirksamkeit des.Gaspolsters für die eigentlich vorgesehene Behandlung, wie trocknen, Fixieren, chemische Beeinflussung usw.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile ein Düsensystem mit Schrägetrahldüsen zu

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schaffen, in welchem die zu behandelnde Warenbahn schwebend und spannungsfrei mit oder ohne Nadel- bzw. Kluppenketten geführt ist. Das neue System soll vor allem so ausgebildet sein, daß der Strömungswiderstand in den Rückströmkanälen für das abströmende Behandlungsmedium mit abnehmendem Abstand der Ware vom jeweiligen Düsenkasten zunimmt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Rückströmkanäle offene Spalte zwischen je zwei Düsenkasten sind,' und daß bei beiderseits jedes Bückströmkanals vorgesehenen Schrägstrahldüsen die austretenden Schrägstrahlen in dem Bereich zwischen Rückströmkanal und der für die Warenbahn vorgesehenen Laufebene gerichtet sind, derart, daß die aus gegenüberliegenden Düsenkasten, bezogen auf den Rückströmkanal, austretenden Schrägstrahlen sich paarweise durchdringen und miteinander und nach Umlenkung an der Warenbahn senkrecht zur Warenbahnebene durch den Rückströmkanal abfließen.

dem neuen System wird die Abströmung des Behandlungsmediums aus dem"Luftpolster" in die Rückströmkanäle um so stärker gedrosselt, je kleiner der Abstand der Warenbahn von den jeweiligen Düsenkasten ist. Dieser Drosseleffekt wird in der Praxis optimiert, wenn die Schrägstrahldüsen in bezug auf Warenbahn, Rückströmkanal und Düsenkasten geeignet angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl Schrägstrahldüsen aufweisen, welche quer zur Warenbahnlaufrichtung liegende Schlitzdüsen sind, als auch solche, die als Lochdüsen ausgebildet sind. Durch die erfindungsgemäße Anwendung von Schlitzstrahldüsen läßt sich außerdem eine sehr gute Querstabilisierung der Warenbahn erreichen. Mit Querstabilität wird das Bestreben der Warenbahn bezeichnet, in einem Schnitt quer zur Viarenbahnlaufrichtung immer eine Lage parallel zuden Düsenkästen einzunehmen. Auf Grund des gegenüber Schlitzstrahlen unterschiedlichen Rüokströmverhaltens an der Warenbahn läßt sich mit Lochdüsenstrahlen ohne weitere Maßnahmen in der Regel keine ausreichende Queretabilität erreichen. Die Ware hängt bei Breitenvorgabe

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S-förmig zwischen den (bezogen auf die Warenbahn) gegenüberliegenden Düsenkasten durch, und es besteht bei Verwendung von Nadelketten zur seitlichen Führung die Gefahr des Ausnadeins.

Bei Lochdüoen konnte Querstabilität nur durch teilweises Abdecken der Rückströmkanäle erreicht «erden (vgl. die schon zitierte DT-AS 1.156.749)· Dabei müssen aber die oben beschriebenen Nachteile des seitlichen Abströmens in Kauf genommen werden. Es ist schon daher ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß bei Anwendung von Schlitzstrahldüsen Querstabilität der Warenlage ohne weiteres gegeben ist.

Zur Verstärkung der gewünschten eigentlichen Behandlung kann es außerdem günstig sein, zusätzlich Geradstrahlen (senkrecht) auf die Warenbahn zu richten.

Um zu erreichen, daß der Strömungswiderstand in den Rückströmkanälen für die abströmende Luft mit abnehmendem Abstand der V/are vom Düsenkasten zunimmt, ist es in vielen Fällen zusätzlich zweckmäßig, im Einlauf der Rückströmkanäle auf deren ganzer Länge ^erdrängerkörper vorzusehen,derart, daß jeder Rückströmkanal im Einlauf, d.h. an der der Warenbahn zugewandten Seite, in zwei Teilkanäle unterteilt ist. Diese Verdrängerkörper, z.B. Drosselstäbe, werden vorzugsweise dann angewendet, wenn die Schrägstrahldüsen als Lochdüsen ausgebildet sind, aber auch bei als. Sohlitzdüsen ausgebildeten Schrägstrahldüsen können die Verdrängerkörper ganz erhebliche Vorteile bedingen, vor allem dann, wenn die Düsenkasten relativ breit sind, beispielsweise je nach Düsenausv bildung und Druck des Behandlungsgases breiter als 5-10 cm.

Ein ähnlich günstiger Effekt wie durch die Verdrängerkörper kann bei Schrägstrahldüsen und breiten Düsenkästen durch Wahl eines geeigneten Abstandes der Schrägstrahldüsen von der Düsenkastenkante erzielt werden. Insbesondere ist es dabei möglich, bei fester Teilung in Warenlaufrichtung (d.h. ohne Änderung der sonstigen Geometrie) die Düsenkasten auf Kosten der Rückströmkanäle zu verbreitern, was bei großen Arbeitsbreiten für die Zufuhr des Behandlungsmediums sehr vorteilhaft

ist.

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Beispielsweise bei trapezförmig ausgebildeten Querschnitt der der Warenbahn zugewandten Düsenkastenteile, bedeutet das im vorliegenden Fall, daß die Düsen auf den schrägen Kanten des Trapezes oberhalb deren Mitte angeordnet sind. Allgemein und unabhängig von der Form der Düsenkasten ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, das Verhältnis der Üückströmkanalbreite zum Abstand der Düsen vom Hückströmkanal im Bereich von I/5 bis 5 zu wählen. Die Verhältniazahl I/5 bedeutet dabei also, daß der Abstand der Düsen vom Ruckströmkanal relativ groß ist. Der zulässige Variationsbereioh der vorgenannten Verhältniswahl hängt jedoch von der Breite der Düsenkasten ah.ltei normalerweise verwendeten Düsenkasten beträgt der Variationsbereich daher häufig nur 1/4 bis 4·

Die erfindungsgemäße Wirkung der Verdrängerkörper wird gesteigert, wenn die Verdrängerkörper gerade so weit aus den ^ückströmkanälen auf die Warenbahn zugeschoben sind, daß ihre der V/arenbahn zugewandte Seite in derselben Ebene liegt, wie die der Warenbahn zugesandte Düsenkastenbegrenzung.

Wenn besonders gute Trageigenschaften in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Düsenkasten unterhalb oder oberhalb der Warenbahn erwünscht sind, z.B. bei. sehr schwerer oder sehr feuchter Ware, ist es vorteilhat, die Verdrängerkörper zwischen den unteren Düsenkasten bei sonst unveränderter Düsenkastengeometrie) breiter als diejenigen zwischen den oberen Düsenkästen zu machen. Auf diese V/eise läßt sich allgemein auch eine stabile Schwebelage nahe den oberen Düsenkästen erzielen. Möchte man dagegen eine stabile Üohwebelage nahe den unteren Düsenkästen einstellen, so kann diese Lage vorteilhaft erhalten werden, wenn man die Verdrängerkörper zwischen den oberen Düsenkasten breiter als diejenigen zwischen den unteren Düsenkästen macht.

Die erfindungsgemäßen Düsenkasten sind in der Regel unterhalb und oberhalb der Warenbahn vorgesehen« Diese ruht dann eigentlich zwischen zwei Luftpolstern (im engeren Sinne), also zwischen zwei Luftfedern; mit der anfange angegegebenen allgemeinen Definition des ^ortes

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"Luftpolster" kann man aber auch hier sagen, die Ware ruhe auf einem Luftpolster. Dabei erhält man gleichzeitig eine beiderseitige Behandlung der V<'arenbahn. Es ist aber, insbesondere im Einlauf feld der neuen Vorrichtung auch möglich, nur Düsenkasten unterhalb der Warenbahn vorzusehen. Die Tragekraft der Düsenkasten wird dann so gewählt, daß sie dem Wafengewicht entspricht. Aus den der erfindungsgemäßen Lösung zugrundeliegenden Zusammenhängen zwischen Tragewirkung und Düsenkastenbreite, Rückströmkanalbreite, Düsenneigung, Abstand der Düsen von den Düsenkastenkanten, Breite der Verdrängerkörper im Verhältnis zurRückströmkanalbreite, sowie Düsendruck kann für jeden interessierenden Warenabstanc eine erfindungsgemäße Düsen-, Düsenkasten-und iRückströmungskanalgeometrie angegeben werden, derart, daß die Ware im gewünschten Abstand sta- A bil getragen wird. Selbstverständlich können ebenso wie im Einlauffeld auch im Auslauffeld der neuen Vorrichtung Düsenkästen nur unterhalb der Warenbahn vorgesehen sein.

Je nach der gewünschten Behandlungsmethode kann es ferner zweckmäßig sein, wenigstens einenTeil der Düsenkästen mit Mitteln zum Kühlen, Besprühen oder Bedampfen der Warenbahn zu versehen. Es ist günstig, wenn dabei Düsenkästen und beispielsweise Dämpfer eine Baueinheit bilden. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenigstens einen Teil der Verdrängerkörper als Zufuhrvorrichtung für die vorgenannten Behandlungsmittel zu verwenden.

Da die Tiarenbahn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Regel in einer Ebene geführt ist und der Abstand zwischen den Düsenkasten und M der Warenbahn jeweils mehrere Zentimeter beträgt, ist es räumlich ohne weiteres möglich, Nadel- oder Kluppenketten zur Breitenhaltung der Warenbahn vorzusehen.

Weitere erfindungsgemäße Einzelheiten sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen beschrieben. Dabei ist mm zunächst im wesentlichen auf das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel eines Schwebetrockners Bezug genommen.

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Das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig.1 schematiach dargestellt. Oberhalb und unterhalb der in Pfeilrichtung bewegten Warenbahn 1 sind Düsenkästen 2 (unterhalb) und 3 (oberhalb) angeordnet. Zwischen den Düsenkästen befinden sich Rückströmkanäle 4 und 5· Die Düsenkasten 2 und 3 weisen an den den .Rückströmkanälen 4 und 5 benach-·' barten Kanten Schrägstrahldüsen 6 und 7 auf. Die au3 diesen Düsen austretenden Schrägstrahlen θ und 9 kreuzen und durchdringen sich im Schnittpunkt 10 kurz vor oder ungefähr in der Ebene, die für die Warenbahn vorgesehen ist, d.h. etwa in der Mitte zwischen den Düsenkästen. In die Rüekströmkanäle können -wie im folgenden erläutert - Verdrängerkörpex 11 gesetzt sein.

In Fig.2 ist die Verteilung der Luftgeschwindigkeit w (m/s) über die Breite B der Rückströmkanäle (Abstand von Düsenkasten zu Düsenkasten) aufgetragen. Die gemessenen Kurven a und b sind wegen der Strahlturbulenz relativ unregelmäßig. Die Kurven a und b in Pig.2 sind für den Fall aufgenommen, daß die Schrägstrahldüsen in der erfindungsgemäßen Einrichtung Lochdüsen sind. Die Kurve a bezieht sich auf den Fall, daß die Viarenbahn etwa in der gewünschten Mittel lage zwischen den Düsenkästen verläuft. Die ^Messung zeigt, daß sich an den Rändern des Rückströmkanals Geschwindigkeitsmaxima einstellen, wie es dem konvergierenden Einlauf in den Kanal entspricht. Die Strömungsgeschwindigkeit ist also in der Mitte des Rückströmkanals am geringsten. Bei kleinem Warenabstand zum Düsenkasten bildet sich dagegen deutlich -wie die Kurve b in Fig.2 zeigt - ein Geschwindigkeitsmaximum in der Rückströmkanalmitte aus.

Dieses Maximum ist zu erklären durch die Strahlfontäne über der Mitte des Rückströmkanals, die sich beim Zusammentreffen der von der Ware genau gegeneinander abgelenkten und durch Strahlinterferenz noch nicht verwirbelten Schrägstrahlen bildet.

Legt man also in die Mitte des Rückströmkanals den oben erwähnten Verdrängerkörper 11 (Fig.1) so wird unmittelbar klar, daß dieser die Rückströmung bei kleinerem ^'arenabstand vom Düsenkasten mehr behindert ale bei großem Warenabstand. Damit nimmt dann die Kraft auf die Warenbahn mit abnehmendem Abstand zur Düse noch stärker zu als es schon ohne Verdrängerkörper im Ruckströmkanal der Fall wäre.

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Fig.3a zeigt» daß die räumliche Anordnung dea Verdrängerkörpers 11 im Rückströmkanal 4 bzw. 5 (Fig.1) die Wirkung auf die Ware ebenfalls beeinflußt. In Fig.Ja ist das Kraftverhältnis F/Fmax in Abhängigkeit vom Abstand χ (in mm) der Warenbahn vom Düsenkasten für den Fall aufgetragen, daß (bei der Kurvenschar A) außer den Schrägstrahlen 8 und auch noch Geradstrahlen 12 gem. Fig.3b auf die Warenbahn 1 gerichtet sind. Diese Geradstrahlen beeinflussen die Tragfähigkeit der neuen Vorrichtung an sich, aber nicht ungünstig. Das zeigt der Vergleich der Kurvenschar A mit den Kurven B und C in Fig.3a. Bei Kurve B ist dabei unter ausschließlicher Verwendung von Schrägstrahldüsen und die Kurve C nur mit Geradstrahldüsen aufgenommen worden.Geradstrahldüsen haben also keine Tragwirkung, aber sie können - bei Verwendung neben Bchrägstrahlen - trotzdem günstig sein, wenn eine Verstärkung der ei- ™ gentlich gewünschten Behandlung erforderlich erscheint.

Die Kurvenschar A in Fig.3» zeigt, daß die Progression der Kraft auf die Ware mit abnehmendem Abstand x (Warenbahn/Düse) vergleichsweise am größten ist, wenn die Stirnfläche des Verdrängerkörpers mit den Düsenkasten in einer Ebene liegt. Dieser Fall ist in Fig.3a mit der Kurve d - Omm (Kurvenschar A) angegeben. Liegt die Stirnfläche des Verdrängerkörpers mit d - 4 mm, 8 mm oder Η mm unterhalb der Stirnfläche der Düsenkasten, so wird (vergl. Kurvenschar A) die Progression der Kraft auf die Ware mit abnehmenden Abstand χ immer kleiner.

Die bisherigen Ausführungen anhand der Zeichnung beziehen sich im wesentlichen auf die Anwendung der Lochdüsen. Verwendet man anstelle m von Lochdüsen Schlitzstrahldüsen; so ändert sich an der Geometrie der Anordnung gemäß Fig.1 nichts wesentliches. Jedoch liefern Schlitzstrahlen schon ohne Verdränger-körper den erfindungsgemäß gewünschten Kraftverlauf. Liegt die Ware etwa in der gewünschten Mifcbellage zwischen den Düsenkästen, so ergibt sich eine Geschwindigkeitsverteilung in den Hückströmkanälen, die etwa gleichmäßig über die Breite der Rückströmkanäle ist. Liegt die Ware dagegen sehr nahe an den Düsenkästen, so bildet sioh eine zunehmend intensivere Strahlenfontäne aus, die

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infolge Einschnürung nur noch einen Teil des Hückströmkanals ausnützt und daher schon von Natur aus die gewünschte Progression der Kraft mit abnehmendem Abstand Ware/Düse ergibt. Der durch Verkleinerung des Warenabstands zur Düse bedingte Anstieg des Druckes im Baum zwischen Düsenrippen und Ware, führt also bei Verwendung von Schlitzstrahldüsen in der Hegel ohne alle weiteren Maßnahmen bereits zu einem ausreichenden Schwebeeffekt. Bei relativ breiten Düsenkästen (z.B. mehr als 5 bis 10 cm) kann die Progression durch geeignete Wahl des Düsenwickels, des Abstandes der Düsen von den Düsenkastenkanten und/oder die Verwendung von Verdrängerkörpern auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Mit "Düsenwinkel" ist dabei der Winkel gemeint, unter dem der Düsenstrahl gegenüber der Senkrechten auf die Warenbahn auftrifft.

Die Düsen sind dabei so ausgebildet, daß in der senkrechten Projektion auf die Warenbahn die Strömungsrichtung der Behandlungsgase vorzugsweise etwa parallel zur Warenaufrichtung verläuft. In diesem Sinne liegt der Düsenwinkel vorteilhaft zwischen 15 und 50 , insbesondere zwischen 20° und 4O⁰. Die vorgenannten breiteren Düsenkasten sind z.B. bei sehr breiten Maschinen wegen der großen erforderlichen Luftmengen nötig*

In Fig.4 ist der Fall einer Düsenkastenbreite von 120 mm und einer Rückströmkanalbreite von 40 mm der Kraftverlauf f/f max.In Abhängigkeit vom Abstand χ (in mm) der Warenbahn vom Düsenkasten (ebenso wie in Fig.3a) aufgetragen· Die Kurve a in Fig.4 bezieht sich dabei auf eine Anordnung mit Schlitzstrahldüsen ohne Verdrängerkörper. Hierbei zeigt sich ein charakteristischer Kraftverlauf mit einem relativen Maximum beim Warenabstand χ von 30 bis 40 mm. Dieser hier unerwünschte Kraftverlauf - er führt in weitem Bereich zu indifferentem Viarengleichgewicht - läßt sich bei Verwendung eines Verdrängerkörpers im ^ückströmkanal-(bzw. durch die oben erläuterten anderen Mittel) völlig beseitigen. Das beweist die Kurve b Fig.4, zu deren Messung ohne Änderung der sonstigen Anordnung eine Leiste mit einem Querschnitt von 15 x 30 mm in den Rückströmkanal gesetzt war.

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Bei Verwendung von SchlitzstrahldÜ3en kann die Progression der Kraft auf die Warenbahn mit abnehmendem Abstund zwischen Warenbahn und Dü-,senkasten noch vergrößert werden, wenn man den Luftaustrittsöffnungen an den Düsenkasten nicht die Form einfacher Schlitz- oder Lochblenden gibt, sondern sie als Düsen im eigentlichen Sinne ausbildet, die den Strahl nicht einschnüren, sondern in voller Breite austreten lassen.

Im Vorangehenden ist immer nur von den Kräften die Rede, die ein Düsenkasten auf die Viarenbahn ausübt. Sind jedoch oberhalb und unterhalb der behandelten Warenbahn Düsenkasten angeordnet, so müssen die Kräfte zueinander gerichteter Düsenkasten addiert werden. Um einen Schwebeeffekt zu erhalten, soll dann die Resultierende aus den Luftkräften eine möglichst große Steigung aufweisen. ä

In Fig.5 sind entsprechende Meßergebnisse aufgetragen. Die resultie-

rende Kraft P (kp/m ) ist darin als Funktion des Abstandes χ (mm) zwischen Warenbahn und dem unteren Düsenkasten angegeben. Die Kurven sind für einenDüsendruck von 50 mm WS gemessen.Die Kur\^re a bezieht

sich auf eine Webware mit einem Flächengewicht von I64 p/m .

Die Kurve b bezieht sich auf einen sehr luftdurchlässigen Gardinen-

stoff mit einem Flächengewicht von 52 p/m . In beiden Fällen ist die Resultierende aus den Luftkräften F ausreichend groß und vielfach größer a{s das Gewicht der Ware, so daß der gewünschte Schwebeeffekt ausgezeichnet erfüllt ist. Wie die Kurven in Fig.5 zeigen, werden beide angegebenen Warenarten in etwa 5^ bis 6© mm oberhalb des unteren Düsenkastens schweben. ^

Die Kurve a in Fig.5 ist längs einer Linie gezeichnet, die durch Kreuze und Kreise angegeben ist. Die Kreise beziehen sich dabei auf den Fall, daß die Düsenkasten oberhalb und unterhalb der Warenbahn sich genau gegenüberstehen. Die Kreuze dagegen sind für den Fall gemessen, daß die Düsenkästen um 25 mm (also etwa um ein Viertel einer Düsenkastenbreite wie in Fig.1) in Warenbahnlaufrichtung versetzt sind.

Es zeigt sich aus Kurve a in Fig.5» daß dieser Düsenkastenversats praktisch keinen Einfluß auf die Kraft hat, die auf die Warenbahn ausgeübt wird. . .

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Die erfindungsgeraäße Vorrichtung kann - wie gesagt - beispielsweise als Schwebetrockner verwendet werden. Die •'•rocknungsleistungen weichen dabei in unerwarteter Weise nur wenig von den Leistungen ab, die mit herkömmlichen Trocknern ohne Schwebeeffekt erzielt werden. Die Trocknungsleistung läßt sich beim erfindungsgemäßen System weiter steigern, wenn man außer den Schrägetrahlen auch Strahlen senkrecht auf die Warenbahn richtet und/oder die gegenüberliegenden Düsenkästen in Warenlaufrichtung zueinander versetzt. Wie im vorstehenden Absatz gesagt, hat diese Verschiebung der Düsenkasten zueinander keinen Einfluß auf die Trageigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Um auch eine Warenbahn im Ein- oder Auslauffeld einer Spannmaschine schwebend zwischen den Nadel- oder Kluppenketten zu tragen (unabhängig von Voreilung und überschüssiger Breite) kann man die erfindungsgemäße Düsenanordnung günstig auch als einseitige Tragedüsenanordnung ausbilden. Es befinden sich dann also nur Düsen unterhalb der Warenbahn, während die gegenüberliegenden Düsen fehlen. Die Luftkraft der Düsen läßt sich dann ohne weiteres so einstellen, daß Gleichgewicht zwischen ihr und dem Warengewicht herrscht.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können - wie gesagt - außer dem Trocknen auch andere Behandlungen von Warenbahnen ausgeführt werden. Beispielsweise müssen texturierte Polyester-Faser»wegen des erforderlichen Relaxationsschrumpfes einer Dampfbehandlung unterworfen werden.

Zum Schrumpfen und Fixieren solcher Artikel sind schon Trageband-Konstruktionen benutzt worden. Zum Erzielen des Schrumpfens muß dabei das Trageband mit sehr exakt eingestellter Frequenz (je nach Waren- und Behandlungsart) gerüttelt werden. Außerdem verschlingen die meist aus Stahl bestehenden Tragbänder große Energiemengen, erzeugen häufig Markierungen auf Ware, lassen eine Behandlung der Ware von unten kaum zu und müssen - insbesondere bei Anwendung von appretierter Ware häufig gereinigt werden. Die aufwendigen Maßnahmen entfallen bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da - wie schon erwähnt - die Warenbahn im Düsensystem und im Einlauffeld berührungs- und spannungsfrei geführt wird«

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Der vorgenannte Relaxationsschrumpf kann im Einlauffeld, vorteilhaft durch in das Düaensystem integrierte Dämpfer ausgelöst werden.

In Pig.6 und 7 sind zwei Ausführungsbeispiele solcher integrierter dämpfer schematisch dargestellt. Im Beispiel gem. Pig.6 sind die zwischen den Düsenkästen 2 in die Rückströmkanäle 4 gesetzten Verdrängerkörper 11 als Dämpfer ausgebildet. Bei der Anordnung gem. Pig.7 bilden die Düsenkästen 2 mit den Dämpfern eine Baueinheit, derart, daß die der Warenbahn 1 zugewandte Oberfläche der Düsenkästen 2 zwischen den Düsen 6 und 7 als Dämpfer 15 ausgebildet ist.

Sollte es zum Erreichen besserer Krumpfwerte nötig sein, so können ein oder mehrere soloher Dämpfer auch noch im Düsensystem innerhalb

des Hauptteils oder im Auslauffeld der erfindungsgemäßen Vorrichtung f (beispielsweise einer Spannrahmenkammer) vorgesehen sein.

16 Patentansprüche
7 Figuren

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Claims (13)

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   Patentansprüche

   Iy Vorrichtung zum achwebend Breitführen von V/arenbahnen auf einem Luftpolster, welches mit Hilfe von parallel zur Warenbahnebene liegenden und sich quer zur Warenbahnlaufrichtung erstreckenden Düsenkästen mit Schrägstrahldüsen erzeugt ist, wobei in Warenbahnlaufriohtung Düsenkästen und Rückströmkanäle zum Abführen der auf die Viarenbahn geblasenen Luft aufeinanderfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmkanäle (4) offene Spalte zwischen je zwei Düsenkästen ζ2) sind, und daß bei beiderseits jedes Rückströmkanals vorgesehenen Schrägstrahldüsen (6,7) die austretenden Schrägstrahlen (8,9) in den Bereich zwischen Kückströmkanal ^un<l der für die Warenbahn (1) vorgesehenen Laufebene gerichtet sind, derart, daß die aus (-bezüglich des ^ückatrömkanals) gegenüberliegenden Düsenkästen (2,3) austretenden Sohrägstrahlen sich paarweise durchdringen, miteinander interferieren und nach Umlenkung an der V/arenbahn senkrecht zur Warenbahnebene durch den Rückströmkanal abfließen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägetrahldüsen quer zur Warenbahnlaufrichtung liegende -chlitzdüsen sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurah gekennzeichnet, daß auf der ganzen Länge der ^ückströmkanäle etwa längs deren Mittellinie verlaufende Verdrängerkörper (11) vorgesehen sind, derart, daß jeder Rückströmkanal im Einlauf in zwei Teilkanäle unterteilt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkörper in den Rückströmkanälen gerade so angeordnet sind, daß ihre der V/arenbahn zugewandte Begrenzung in derselben Ebene wie die der Warenbahn zugewandten Düsenkastenteile liegt.

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5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstrahldüsen Lochdüsen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Rückströmkanalbreite zu Abstand der Düsen vom Rückströmkanal im Bereich 1/5 bis 5 gewählt ist.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis.6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Schrägstrahldüsen gegenüber der Senkrechten auf die Warenbahn zwischen I5 und 30 , insbesondere zwischen 20 und 40, gewählt ist.
8. Θ. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der übrigen d Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere im Einlauffeld der Vorrichtung Düsenkasten nur unterhalb der Warenbahn vorgesehen sind.
9. 9· Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, aaß₃ insbesondere im üauptteil der VorrichtungjDüsenkasten unterhalb und oberhalb der Warenbahn vorgesehen sind.
10. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkörper (11) zwischen den unteren Düsenkästen ^2) bei sonst unveränderter Düsenkastengeometrie eine andere Breite haben, insbesondere breiter sind, als diejenigen zwischen den

    oberen Düsenkasten (3)· %
11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkörper wenigstens teilweise mit Mitteln zum Dämpfen, Besprühen oder Kühlen der Warenbahn versehen sind (Pig.6).
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkasten wenigstens teilweise mit Mitteln zum Dämpfen, Besprühen oder Kühlen der Warenbahn versehen sind (Fig.7).
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    Blatt ** Pat 7104

    13· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Nadeloder Kluppenketten zur Breitenhaltung der Warenbahn vorgesehen sind.

    14· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Düsenkasten außer den Schrägstrahldüsen Düsen (12) zum senkrechten Anblasen der Warenbahn aufweist (Fig.3b).

    15· orrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich beiderseits der Warenbahn gegenüberliegende Düsenkasten in Warenlaufrichtung versetzt befinden (Pig.1).

    16· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen so ausgebildet sind, daß in der senkrechten Projektion auf die Warenbahn die Strömungsrichtung des Behandlungsgases etwa parallel zur Warenlaufrichtung verläuft.

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