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Title:
CIRCULATING AIR DRYER FOR MATERIAL WEBS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/003447
Kind Code:
A1
Abstract:
A problem associated with known circulating air dryers, e.g. for a textile material web is that the quantity of circulating air depends on both the desired drying behaviour and on the suspended guidance of the material web. A minimum quantity of circulating air must be maintained to prevent the position of the material from becoming unstable in the treatment chamber. The aim of the invention is to provide a circulating air dryer, in which the material web is suspended in a steady manner by a cushion of air, independently of the air flow. To achieve this, the nozzle chambers (7, 8), by means of which air is blown onto the material web (1) and evacuated through return flow channels, are equipped with elements for at least partially closing the return flow channels. This permits the air pressure between the material web (1) and the nozzle chambers (7, 8) and thus the carrying force of the air to be regulated. Said dryer can be used for the finishing of textiles.

Inventors:
HARTMANN WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/006633
Publication Date:
January 08, 2004
Filing Date:
June 24, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BTM TEXTILMASCHINEN GMBH I I (DE)
HARTMANN WILHELM (DE)
International Classes:
F26B13/10; F26B21/12; (IPC1-7): F26B13/10; F26B21/12
Foreign References:
US4069595A1978-01-24
DE2318379A11975-01-30
US4785985A1988-11-22
DE2521017A11976-11-25
DE3023200A11981-02-05
DE1760746A11972-01-05
EP0236819A21987-09-16
US6289607B12001-09-18
DE19915923A12000-11-30
US4833794A1989-05-30
US5395029A1995-03-07
DE3023200A11981-02-05
EP0471162B11993-07-14
EP0162946B11989-10-25
DE19915923A12000-11-30
Attorney, Agent or Firm:
Frese-göddeke, Beate (Krefeld, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Umlufttrockner für eine textile Warenbahn, mit einer Transportvorrichtung für die Warenbahn, mit einer Umlufteinrichtung, mit Mitteln zum Einstellen der Luft menge, mit oberund unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen zum Aufblasen sowie Absaugen von Behandlungsmitteln auf die Warenbahn, wobei in den Düsenkästen Zuströmöffnungen und Rückströmkanäle angeordnet sind, da durch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Düsenkasten (7,8) Mittel zum zumindest teilweisen Verschließen der Rückströmkanäle angeordnet sind.
2. Umlufttrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückström kanäle aus Rohrstücken (12) sowie die Mittel zum Verschließen aus einer Platte (30) und aus einer Verschiebevorrichtung gebildet sind, wobei die Platte (30) un mittelbar angrenzend an der der Warenbahn (1) abgewandten Wand (13,14) des Düsenkastens (7,8) verschiebbar geführt ist und wobei in der Platte (30) den Rückströmkanälen entsprechende Löcher (37) angeordnet sind.
3. Umlufttrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (37) rund oder oval sind.
4. Umlufttrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Loch (37) birnenförmig ausgebildet ist.
5. Umlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (37) unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
6. Umlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebevorrichtung mindestens einen Bowdenzug (33) und eine Ver stelleinrichtung (35) umfasst.
7. Umlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebevorrichtung mindestens einen Hydraulikoder Pneumatikzylin der umfasst.
8. Umlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Platte (30) Versteifungen (38) angeordnet sind.
9. Umlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verschließen nur an den unteren Düsenkästen (8) angeordnet sind.
Description:
Umlufttrockner für Warenbahnen Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Umlufttrockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Trockner werden in der Textilveredelung zum Beispiel für das Fixieren oder Trocknen von Warenbahnen eingesetzt.

Aus der DE 30 23 200 A1 ist ein Materialbahntrockner bekannt, bei dem eine Luft- menge, die auf eine Materialbahn aufgeblasen wird, in Abhängigkeit des Istzustands der zu trocknenden Materialbahn gesteuert wird. Hierfür sind an den Ausblaseöffnun- gen von Düsenkästen Öffnungs-und Schließorgane vorgesehen, welche die Ausbla- seöffnungen freigeben beziehungsweise teilweise oder ganz schließen.

Zur Beeinflussung der Warenlage sind verschiedene Vorrichtungen bekannt gewor- den, bei denen in jedem Feld je ein Ventilator einer oberen und einer unteren Düsen- kastenanordnung zugeordnet ist. Z. B. beschreibt die EP 471 162 B1 eine Maschine zum thermischen Behandeln einer textilen Stoffbahn, bei der sich Druckkästen über die Breite der Düsenkästen erstrecken und bei denen die beiden Ventilatoren in glei- cher Höhe innerhalb des Eingangsbereichs der zugehörigen Druckkästen angeordnet sind. Die Maschine wird dadurch aufwändig.

Die EP 162 946 B1 beschreibt eine Wärmebehandlungsvorrichtung für instabile Wa- renbahnen, bei der gas-oder dampfförmige Behandlungsmittel aus in ober-und/oder unterhalb der Warenbahn flächig angeordneten Düsenkörpern mit Zu-und Abström- öffnungen auf die Warenbahn aufgeblasen und wieder abgeführt werden. Die Zu-und Abführung der Behandlungsmittel erfolgt ohne nennenswerte Strömungskomponenten längs oder quer zur Warenbahn. Es ist jeweils eine Behandlungseinheit aus Zu-und Abströmöffnungen vorgesehen, wobei jeweils mehrere Zuströmöffnungen stern-oder ringförmig um eine zentrale Abströmöffnung angeordnet sind.

Die DE 199 15 923 A1 beschreibt einen gattungsgemäßen Umlufttrockner mit einem oder mehreren hintereinander angeordneten Feldern, in denen eine horizontale Transportvorrichtung für eine Warenbahn und Umlufteinrichtungen angeordnet sind.

Über Düsenkästen wird Behandlungsmittel auf die Warenbahn aufgeblasen und an- schließend wieder abgesaugt. Zwischen einem Druckraum und einem Rückström- raum des Luftkreislaufs ist eine Bypassklappe angeordnet.

Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist die Notwendigkeit, dass in Abhängigkeit von der Feuchte und der Qualität der Warenbahn, z. B. dem Flächengewicht, eine Min- destmenge des Behandlungsmittels auf die Warenbahn geblasen werden muss, um diese sicher in der Schwebe zu halten. Bei empfindlicher Ware, die eine geringe Zu- strömmenge bedingt, kann es zu einer unruhigen Warenlage im Behandlungsraum kommen.

Ausgehend von der DE 199 15 923 A1 hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, einen Umlufttrockner zu schaffen, bei dem unabhängig von dem Luftstrom eine weit- gehend ruhige Warenlage erzielt wird.

Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Da- durch dass Mittel zum zumindest teilweisen Verschließen der Rückströmkanäle ange- ordnet sind, kann das Abfließen der Umluft aus dem Raum zwischen Düsenkasten und Warenbahn beeinflußt und so ein Luftpolster gebildet werden. Unabhängig von dem auf die Warenbahn aufgeblasenen Luftstrom, der z. B. durch die Ventilatordreh- zahl und/oder eine Klappe im Düsenkasten einstellbar ist, kann der Luftdruck zwi- schen der Warenbahn und dem Düsenkasten und somit die Tragkraft der Luft einge- stellt werden. Somit kann die Menge der Umluft allein in Abhängigkeit von dem Bedarf der Trocknung eingestellt werden, während die Warenlage im Trockner dann durch die Mittel zum Verschließen der Rückströmkanäle beeinflußt wird.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.

Eine Platte und eine Verschiebevorrichtung nach Anspruch 2 sind einfach und preis- wert herstellbar und zu montieren. Sie sind auch bestens für eine Nachrüstung beste- hender Umlufttrockner geeignet, weil insgesamt nur wenige Teile zusätzlich eingebaut werden müssen. Durch Verschieben eines einzigen Teils-nämlich der Platte-kann der freie Durchfluss aller Rückströmkanäle des Düsenkastens eingestellt werden.

Die Löcher in der Platte sind derart angeordnet, dass in der Stellung"offen"jedes Loch mit der Verlängerung eines zugeordneten Rückströmkanals fluchtet, so dass der Rückströmquerschnitt voll zur Verfügung steht. Das bedeutet, die Anordnung der Lö- cher entspricht der Anordnung der Rückströmkanäle in einer zur Platte parallelen Ebene. Die Löcher können den selben Querschnitt aufweisen wie die Rückström- kanäle oder eine andere Form und/oder Größe haben.

Lochformen nach Anspruch 3 oder 4 haben den Vorteil, dass im Normalbetrieb die Öffnung jeweils zwischen Rückstromkanal und Loch keine spitzen Winkel aufweist

und somit die Gefahr der Ansammlung von z. B. Flusen mit der Folge von Verstopfun- gen gering ist.

Unterschiedliche Querschnitte der Löcher nach Anspruch 5 bewirken, dass das Luft- druckprofil über die Fläche variiert werden kann.

Eine Verschiebevorrichtung mit mindestens einem Bowdenzug und einer Verstellein- richtung nach Anspruch 6 ist preiswert und erfordert bei manueller Verstelleinrichtung keinen Aufwand für zusätzliche Steuer-und Versorgungsleitungen. Hydraulik-oder Pneumatikzylinder sind für die automatische Einstellung besonders geeignet.

Versteifungen nach Anspruch 8 erlauben die Verwendung einer dünnen und somit leichten Platte.

Die Anordnung der Mittel nur an den unteren Düsenkästen nach Anspruch 9 erzielen einen hohen Erfolg bei vergleichsweise geringem Aufwand.

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels weiter erläutert. Die schematische Zeich- nung zeigt in Figur 1 ein Feld eines Umlufttrockners im Querschnitt, Figur 2 einen Querschnitt eines unteren Düsenkastens Figur 3 einen Teil eines unteren und oberen Düsenkastens im Schnitt als Detail, Figur 4 den unteren Düsenkasten senkrecht von unten und Teilansichten für unter- schiedliche Öffnungsgrade (4a und 4b) und Figur 5 eine andere Ausgestaltung eines Lochs.

Ein Umlufttrockner weist mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete Felder und eine Transporteinrichtung für eine Warenbahn 1 auf, nämlich einen Plan- spannrahmen mit zwei horizontal durch die Felder des Umlufttrockners geführten Spannketten 2,3, die in Schienen geführt sind.

Der Umlufttrockner ist mit einem quaderförmigen, isolierten Gehäuse mit seitlichen Gehäusewänden 4, einem Gehäuseboden 5 und einer Gehäusedecke 6 versehen.

Die Felder sind durch nicht dargestellte Trennwände mit Öffnungen für die Waren- bahn 1 und die Spannketten 2,3 sowie ggf. mit Klappen voneinander getrennt.

In jedem Feld ist eine Umlufteinrichtung mit mindestens einem oberhalb und mindes- tens einem unterhalb der Warenbahn 1 angeordneten Düsenkasten 7,8, mit einem Umluftventilator 11, einer Ansaugkammer 9 an der Saugseite und einer Zuluftkammer 10 an der Druckseite des Umluftventilators 11 angeordnet. In diesem Beispiel sind in

jedem Feld ein oberer und ein unterer Düsenkasten 7,8 angeordnet. Die Düsen- kästen 7,8 erstrecken sich in ihrer Länge mindestens über die maximale Warenbahn- breite und über etwa 70 % der Breite des Umlufttrockners.

Die Düsenkästen 7,8 sind als quaderförmige Blechkästen ausgebildet. Sie weisen gleichmäßig verteilte, aus Rohrstücken 12 gebildete Rückströmkanäle zur Abströ- mung der Umluft auf. Die Rohrstücke 12 verbinden in jedem Düsenkasten 7,8 die der Warenbahn 1 zugewandte Wand 13,14 mit der gegenüberliegenden Wand 15,16.

Die der Warenbahn 1 zugewandte Wand 13,14 der Düsenkästen 7,8 ist mit im ein- zelnen nicht dargestellten, z. B. kreisförmig um die Rohrstücke 12 angeordneten Zu- strömöffnungen versehen. Die Düsenkästen 7,8 weisen jeweils eine Eintrittsöffnung 27 auf, die sich nahezu über die gesamte Höhe und Breite jedes Düsenkastens 7,8 erstreckt, wobei alle Eintrittsöffnungen 27 an einer Seite eines Feldes angeordnet sind. Auf dieser Seite ragen die Düsenkästen 7,8 zur Wand 4 hin etwas über die Spannkette 2 hinaus. Hinter den Eintrittsöffnungen 27 sind in den Düsenkästen 7,8 Verteilerklappen 28 angeordnet.

Ausgehend von der Gehäusedecke 6 erstreckt sich eine Zwischenwand 17, die an den die Eintrittsöffnungen 27 aufweisenden Enden der Düsenkästen 7,8 angeordnet ist und parallel zur Gehäusewand 4 bis zum Gehäuseboden 5 verläuft. Die Zwi- schenwand 17 trennt die Zuluftkammer 10 von dem Innenraum des Feldes ab. An diese Zwischenwand 15 stößt ein von der gegenüberliegenden Gehäusewand 4 aus- gehender Zwischenboden 18, der die Ansaugkammer 9 vom Innenraum abtrennt. Die Höhe der Ansaugkammer 9 beträgt etwa ein viertel der Gesamthöhe des Feldes.

Oberhalb, unterhalb und auf der der Gehäusewand 4 zugewandten Seite der etwa mittig entlang der Trocknerbreite angeordneten Düsenkästen 7 bleiben von der Zwi- schenwand 17, der Gehäusedecke 6, der Gehäusewand 4 und dem Zwischenboden 18 begrenzte Rückströmräume 19,20, 21 frei. Unterhalb des seitlichen Rückstrom- raumes 21 ist mindestens ein Filter 22 in den Zwischenboden 18 eingelassen. Durch den Filter 22 sind die zueinander offenen Rückstromräume 19,20, 21 mit der durch den Zwischenboden 18 und dem Gehäuseboden 5 begrenzten Ansaugkammern 9 verbunden. Unterhalb des Filters 22, zum Beispiel in der Mitte der Feldlänge, ist an der Gehäusewand 4 eine Heizvorrichtung, hier ein Gasbrenner 23, angeordnet. Der als Radialventilator ausgebildete Umluftventilator 11 ist auf der dem Gasbrenner 23 gegenüberliegenden Seite, ebenfalls in der Mitte der Feldlänge am Ende der Ansaug- kammer 9 in der Zuluftkammer 10 angeordnet, so dass seine Druckseite sich in der

Zuluftkammer 10 befindet. Seine Saugseite ist durch eine Öffnung 24 in der Zwi- schenwand 17 mit der Ansaugkammer 9 verbunden. Der Zwischenboden 18 ist zur Verbesserung der Anströmung des Umluftventilators 11 nach oben abgewinkelt, be- vor er direkt oberhalb der Öffnung 24 auf die Zwischenwand 17 stößt. Die Zwischen- wand 17 weist oberhalb der oberen Düsenkästen 7 eine oder mehrere Bypaßklappen 25 auf.

In der Zuluftkammer 10 ist ein eine Zwischenwand bildendes Trennblech 26 angeord- net, das die Zuluftkammer 10 in eine dem Ventilator zugeordnete Druckkammer und eine der Eintrittsöffnung 27 zugeordneten Verteilungskammer teilt.

In soweit entspricht der Umlufttrockner dem Stand der Technik.

Die weitere Beschreibung erfolgt unter Einbeziehung der Figuren 2 bis 4.

Unterhalb jedes unteren Düsenkastens 8 ist eine gelochte Platte 30 verschiebbar der- art angeordnet, dass sie sich eng an die untere Wand 16 des Düsenkastens 8 an- schmiegt. Die Größe der Platte 30 entspricht der Größe der Wand 16. Die Löcher 37 in der Platte 30 sind rund, wobei ihr Durchmesser dem Innendurchmesser der Rohr- stücke 12 entspricht. Die Anordnung der Löcher 37 in der Platte 30 entspricht der An- ordnung der Rohrstücke 12 im Düsenkasten 8 und somit dem Lochmuster der Wand 16, so dass also die Löcher 37 und die Rückstromkanäle-bei einer definierten relati- ven Lage der Platte 30 zum Düsenkasten 8-fluchten. Die Platte 30 ist in zwei Füh- rungsschienen 31 geführt, die unten in der Nähe von und parallel zu den Längsseiten der Wand 16 befestigt sind und sich über die Länge der Wand 16 erstrecken.

Die Platte 30 ist z. B. aus Metallblech oder wärmefestem Kunststoff gefertigt An der Unterseite der Platte 30, das heißt an der dem Düsenkasten 8 abgewandten Seite, sind Versteifungen 38 angeordnet, die parallel zu in einer Linie verlaufenden Löchern verlaufen. Die Versteifungen 38 sind z. B. aus flachen Profilen gefertigt, die auf der Platte 30 befestigt sind.

Die Führungsschienen 31 sind z. B. aus L-oder U-Profilen gefertigt und an die Wand 16 geschweißt, geschraubt oder auf andere Weise befestigt.

An dem der Eintrittsöffnung 27 entgegengesetzten Ende der Platte 30 ist mindestens ein Bolzen 32 angeordnet, an dem ein Ende einer Verschiebevorrichtung, hier eines Bowdenzugs 33, befestigt ist. Ein zugeordnetes Ende einer Hülle des Bowdenzugs 33 ist an einem Widerlager 34 fest gehalten, das über eine Stütze am Gehäuse befestigt

ist. Ein anderes Ende des Bowdenzugs 33 ist aus dem Gehäuse herausgeführt und mündet in einer manuellen Verstellvorrichtung 35, die an diesem Ende angreift und an ihm zieht oder drückt und auf diese Weise die Platte 30 stufenlos längs der Führungs- schienen 31 in Richtung des Doppelpfeils 36 verschiebt. Die Verstelleinrichtung 35 ist z. B. aussen oben am Gehäuse befestigt.

In Figur 4,4a und 4b sind verschiedene relative Lagen der Platte 30 dargestellt. In Figur 4 sind die Rohrstücke 12 voll geöffnet, in Figur 4a zu 1/3 und in Figur 4b zu 2/3 geschlossen.

Aus Figur 5 ist eine andere Ausgestaltung der Löcher 37 mit überproportionalem Re- gelverhalten ersichtlich : Jedes Loch 37 ist zu seiner Längsachse spiegelsymmetrisch und hat die Form einer Birne : Von einem breiten Ende des Lochs 37, das die Form eines Kreisbogens hat und in etwa dem Durchmesser des Rohrstücks 12 entspricht, verjüngt sich das Loch 37 an jeder Seite hyperbelförmig zu seinem schmalen, kreisbogenförmigen Ende. Das Verhältnis Länge zu Breite beträgt etwa 1 zu 3 Jedes Rohrstück 12 ist in der dargestellten Position der Platte zu etwa 5/6 geöffnet.

Statt der manuellen Verstelleinrichtung 35 ist auch ein motorischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb einsetzbar, was eine einfache Automatisierung erlaubt.

Die Verschiebevorrichtung kann auch direkt am Bolzen 32 angreifen, wenn sie z. B. als Hydraulik-oder Pneumatikzylinder ausgebildet ist, ggf. mit Verlängerungsge- stänge.

Im Betrieb wird das Behandlungsmittel, d. h. die Trocknungsluft, durch die Düsen- kästen 7,8 über die Zuströmöffnungen der Warenbahn 1 zugeführt. Die Trocknungs- luft nimmt unter Abgabe ihrer Wärme die Feuchtigkeit der Warenbahn 1 auf und strömt als Abluft durch die Rohrstücke 12 durch die Düsenkästen 7,8 und seitlich der Düsenkästen 7,8 in die Rückströmräume 19,20, 21. Ein Teil der Abluft eines Feldes wird, zum Beispiel bei Gegenstromführung im Umlufttrockner, in das vorangegangene Feld und ein entsprechender Teil der Abluft des dahinterliegenden Feldes in die Rückströmräume 19,20 oder 21 dieses Feldes geleitet. Die aus den Rückströmräu- men 19,20, 21 kommende Abluft wird im Filter 22 gereinigt, in der Ansaugkammer 9 mit Hilfe des Gasbrenners 23 zu Trocknungsluft erwärmt, durch den Umluftventilator 11 angesaugt und über die Zuluftkammer 10 in die Düsenkästen 7,8 gedrückt.

Die Trocknungsparameter wie Temperatur und Menge der Trocknungsluft werden in Abhängigkeit der Qualität und Empfindlichkeit der Warenbahn 1 und der zu ver- dampfenden Wassermenge eingestellt und ggf. geregelt.

Die Warenlage wird z. B. durch einen Sensor überprüft und durch Verschieben der Platte 30 eingestellt : Hängt die Warenbahn 1 nach unten durch, wird der die Platte 30 so verschoben, dass der Austrittsquerschnitt der Rohrstücke 12 verkleinert wird, bis genau eine über die Breite der Warenbahn 1 gleichmäßige und ruhige Warenlage erzielt wird. Es wird also ein größerer Luftstau zwischen der Warenbahn und dem unteren Düsenkasten 8 mit einer ausreichenden Tragkraft gebildet als ohne die Erfin- dung, was sich besonders bei geringen Mengen an Trocknungsluft positiv auswirkt.

Ist die Warenbahn 1 zu stark nach oben ausgebeult und besteht daher ggf. die Gefahr einer ungleichmäßigen Wärmebehandlung der Warenbahn, wird die Platte 30 so ver- schoben, dass der Austrittsquerschnitt der Rohrstücke 12 vergrößert wird, bis genau eine gewünschte Warenlage erzielt wird.