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Dokumentenidentifikation DE69614412T2 11.04.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0958435
Titel BLASKASTEN ZUR ANWENDUNG IN EINER TROCKENANLAGE FÜR MATERIALBAHNEN
Anmelder ABB Fläkt AB, Stockholm, SE
Erfinder KARLSSON, Ingemar, S-352 51 Växjö, SE;
SIGVANT, Roger, S-355 92 Växjö, SE;
HALLDIN, Claes, S-360 32 Gemla, SE;
NILSSON, Lars, S-352 44 Växjö, SE
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69614412
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FI, FR, GB, LI, PT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.10.1996
EP-Aktenzeichen 969376102
WO-Anmeldetag 09.10.1996
PCT-Aktenzeichen SE9601277
WO-Veröffentlichungsnummer 9716594
WO-Veröffentlichungsdatum 09.05.1997
EP-Offenlegungsdatum 24.11.1999
EP date of grant 08.08.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.2002
IPC-Hauptklasse D21F 5/18
IPC-Nebenklasse F26B 13/20   B65H 23/24   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blaskasten zur Anwendung in einer Anlage zum Trocknen einer Materialbahn, wie etwa einer aus Papierfaserstoff bestehenden Bahn, die durch die Anlage gefördert wird, welcher Blaskasten länglich und im Wesentlichen rechteckig quaderförmig ist und eine im Wesentlichen horizontale obere Kastenwand hat und vorgesehen ist zusammen mit einer Vielzahl identischer Blaskästen unter der Materialbahn angebracht zu werden, um die Materialbahn in der Schwebe zu halten, d. h. in der Luft getragen, in einer genau bestimmten Position über der oberen Kastenwand mit Hilfe von Luftströmen, die aus dem Kasten geblasen werden und die gleichzeitig die Materialbahn trocknen, wobei der Blaskasten vorgesehen ist, so unter der Materialbahn angebracht zu werden, dass die Längsmittenlinie der oberen Kastenwand sich quer zur Förderrichtung der Bahn erstreckt, wobei die obere Wand des Blaskasten eine Vielzahl im Wesentlichen kreisförmige Mundstücköffnungen und eine Vielzahl sogenannter Augenliddurchbrüche hat, wobei jeder der Durchbrüche aus einem Schlitz, der sich parallel zu der genannten Längsmittenlinie erstreckt, und aus einer Vertiefung in der oberen Kastenwand im Anschluss an den Schlitz, auf dessen einer Seite, besteht, wobei die Augenliddurchbrüche in zwei Reihen angebracht sind, die parallel mit und beiderseits der Mittenlinie verlaufen, wobei die Mundstücköffnungen in Reihen angebracht sind, die ebenfalls parallel mit und beiderseits der genannten Mittenlinie verlaufen, wobei die Augenliddurchbrüche in der einen Reihe so in der Längsrichtung des Blaskastens zu den Augenliddurchbrüchen in der anderen Reihe versetzt sind, dass die Augenliddurchbrüche beider Reihen zusammen ein Zickzackmuster bilden, wobei die Augenliddurchbrüche in den beiden Reihen so ausgerichtet sind, dass sie die Luft Veranlassen, im Wesentlichen parallel mit der oberen Kastenwand in Richtung der genannten Mittenlinie und im Wesentlichen rechtwinklig zu dieser auszuströmen, und wobei die Mundstücköffnungen so ausgerichtet sind, dass sie die Luft veranlassen, im Wesentlichen rechtwinklig zu der oberen Kastenwand auszuströmen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen wie oben beschriebenen Blaskasten mit einer verbesserten Wärmeübertragung und einer dementsprechend verbesserten Trockeneffizienz im Vergleich zu entsprechenden Blaskästen aus dem Stand der Technik sowie mit einer höheren Schwebehöhe der Materialbahn in der Luft unter gleichen Lufteffizienz- und Bandfixierungsbedingungen anzugeben:

Diese Aufgabe wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch einen wie in der Einleitung definierten Blaskasten gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schlitze in den Augenliddurchbrüchen in den beiden Reihen den gleichen Abstand zur genannten Mittenlinie einnehmen, dass die genannte Mittenlinie die Vertiefungen in den Augenliddurchbrüchen in den beiden Reihen schneidet, dass die Mundstücköffnungen in einem ersten bzw. zweiten Paar Reihen angebracht sind, wobei die beiden Reihen in jedem Paar beiderseits und mit Abstand zu der genannten Mittenlinie angebracht sind, dass die Reihen des ersten Paares einen kürzeren Abstand zur genannten Mittenlinie einnehmen als die Reihen des zweiten Paares, dass jedem Augenliddurchbruch eine Mundstücköffnung in der Reihen des ersten Paares, die auf der gleichen Seite der genannten Mittenlinie wie der Schlitz des betreffenden Augenliddurchbruchs gelegen ist, sowie eine Mundstücköffnung in der Reihe des zweiten Paares, die auf der entgegengesetzten Seite der genannten Mittenlinie gelegen ist, entspricht, wobei jeder Augenliddurchbruch und seine beiden entsprechenden Mundstücköffnungen in der Querrichtung des Blaskastens im Wesentlichen miteinander ausgerichtet sind, und dass die obere Kastenwand über ihre ganze Breite eine flache, durchgehende Bogenform hat.

In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform nimmt die Bogenhöhe H der Bogenform der oberen Kastenwand zum Durchbruchgrad P folgendes Verhältnis ein: H = k· P - 5,88, wobei k eine Konstante ist, die zwischen 6,2 und 6,9 liegt, wenn H in mm angegeben wird und P in %.

Das Produkt des Abstands 12 in mm zwischen der genannten Mittenlinie und der Kante des der genannten Mittenlinie nächstgelegenen Schlitzes und der Breite L des Blaskastens in mm liegt vorzugsweise zwischen 2800 und 4100 und vorzugsweise bei 3440.

Das Verhältnis der Länge h der Vertiefung zum Abstand 12 zwischen der genannten Mittenlinie und der Kante des der Linie nächstgelegenen Schlitzes liegt vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,6 und vorzugsweise bei 1,4.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die auf schematische Weise eine Anlage zum Trocknen einer Materialbahn mit Hilfe von Blaskästen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Ansicht, die einen Teil eines Blaskastens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 zeigt den Blaskasten in einer Querschnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt den Blaskasten in einer Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 2.

Fig. 5 ist eine Querschnittansicht eines Teils des Blaskastens entlang der Linie V-V in Fig. 2; und

Fig. 6 zeigt einen Augenliddurchbruch in einer Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 2.

Fig. 1 stellt eine Materialbahn 1 wie beispielsweise eine aus Papierfaserstoff bestehende Bahn dar, die durch eine Anlage zum Trocknen der Bahn befördert wird. Die Materialbahn 1 wird horizontal durch die Anlage befördert, wobei ihre Bewegungsrichtung in Fig. 1 durch die Pfeile P1 angegeben wird.

Eine Vielzahl von identischen Blaskästen 2, die länglich und im Wesentlichen rechteckig quaderförmig sind und eine im Wesentlichen horizontale obere Kastenwand 3 aufweisen, sind unter der Materialbahn 1 vorgesehen, wobei die oberen Oberflächen der Kastenwände 3 in derselben horizontalen Ebene angeordnet sind. Die Blaskästen 2 erstrecken sich rechtwinklig zu der Beförderungsrichtung P1 der Materialbahn 1 und sind seitlich zueinander mit dazwischen einem vorbestimmten Zwischenraum 4 angeordnet.

Die obere Wand 2 jedes Blaskastens 3 ist mit einer Vielzahl von Luftaustrittöffnungen 5 und 6 ausgebildet, die weiter unten ausführlicher beschrieben werden. Ventilatoren (nicht gezeigt) blasen Luft in die Blaskästen 2. Die Luft tritt über die Öffnungen 5 und 6 aus den Blaskästen 2 aus. Die austretende Luft trägt die Materialbahn 1, so dass diese mit einer vorbestimmten Höhe über den Blaskästen 2 in der Schwebe gehalten bzw. in der Luft getragen wird. Die austretende Luft überträgt auch Wärme zu der Materialbahn 1, um diese zu trocknen. Die aus den Blaskästen 2 geblasene Luft wird durch die Zwischenräume 4 zwischen den Blaskästen 2 wieder abgeführt.

Die Luftaustrittsöffnungen 5 und 6 bestehen aus einer Vielzahl von kreisförmigen Mundstücköffnungen 5 und einer Vielzahl von sogenannten Augenliddurchbrüchen 6. Jeder Augenliddurchbruch 6 besteht aus einem Schlitz 7, der sich parallel zu der genannten Längsmittenlinie C erstreckt, und aus einer Vertiefung 8, die auf einer Seite des Schlitzes 7 neben demselben ausgebildet ist. Die Vertiefung 8 ist an der oberen Fläche der oberen Kastenwand 3 ausgebildet. Die Vertiefung 8 weist einen im Wesentlichen Parabel-förmigen Umriss und eine Tiefe auf, die in der senkrecht von dem Schlitz 7 wegführenden Richtung abnimmt (siehe Fig. 6). Die Querschnitt der Vertiefung 8 parallel zu dem Schlitz 7 ist bogenförmig (siehe Fig. 5). Die Luftaustrittöffnung 6 selbst besteht aus einem nach oben offenen Teil 6a, der durch den Schlitz 7 begrenzt wird und veranlasst, dass die Luft im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Kastenwand 3 austritt, sowie einen Teil 6b (Fig. 6), der in der Querrichtung des Blaskastens 2 offen ist und zwischen der oberen Kastenwand 3 und der Kante der dem Schlitz 7 nächstliegenden Vertiefung 8 definiert ist, wobei der Teil 6b veranlasst, dass die Luft in einer im Wesentlichen parallelen Richtung zu der oberen Kastenwand 3 austritt.

Die Augenliddurchbrüche 6 sind in zwei parallelen Reihen beiderseits der Mittenlinie C angeordnet. Die Schlitze 7 der Augenliddurchbrüche 6 in den zwei Reihen weisen gleiche Abstände zu der Mittenlinie 6 auf. Die Augenliddurchbrüche 6 in einer Reihe sind in der Längsrichtung des Blaskastens 2 derart in Bezug auf die Augenliddurchbrüche 6 der anderen Reihe versetzt, dass die Augenliddurchbrüche beider Reihen zusammen ein Zickzackmuster bilden.

Die Ausrichtung der Augenliddurchbrüche 6 in beiden Reihen ist derart, dass die im Wesentlichen parallel zu der oberen Kastenwand 3 austretende Luft im Wesentlichen rechtwinklig zu der Mittenlinie C gerichtet wird. Der Abstand zwischen den Schlitzen 7 und der Mittenlinie C ist derart, dass die Mittenlinie C die Vertiefungen 8 schneidet (siehe Fig. 8).

Die kreisförmigen Mundstücköffnungen 5 veranlassen, dass die Luft im Wesentlichen rechtwinklig zu der oberen Kastenwand 3 austritt, und sind jeweils in einem ersten und einem zweiten Paar von Reihen 9a, 9b und 10a, 10b angeordnet, die sich parallel zu der Mittenlinie C erstrecken. Die zwei Reihen 9a, 9b und 10a, 10b der beiden Paare sind beidseitig der Mittenlinie mit gleichem Abstand zu derselben angeordnet. Der Abstand der Reihen 9a, 9b des ersten Paaren zu der Mittenlinie C ist kürzer als der Abstand der Reihen 10a, 10b des zweiten Paares zu der Mittenlinie C.

Für jeden Augenliddurchbruch 6 sind zwei entsprechende Mundstücköffnungen 5 vorgesehen, d. h. eine Mundstücköffnung 5 in der Reihe 9a oder 9b des ersten Paares auf derselben Seite der Mittenlinie C wie der Schlitz 7 des assoziierten Augenliddurchbruchs 6 und eine Mundstücköffnung 5 in der Reihe 10a oder 10b des anderen Paares auf der anderen Seite der Mittenlinie C. Jeder Augenliddurchbruch 6 und seine zwei entsprechenden Mundstücköffnungen 5 sind in der Querrichtung des Blaskastens 2 miteinander ausgerichtet oder zumindest im Wesentlichen miteinander ausgerichtet.

Die obere Kastenwand 3 weist über ihre ganze Breite eine flache, durchgehende Bogenform auf (siehe Fig. 3 und 4), d. h. auch in dem durch die Augenliddurchbrüche 6 eingenommenen Bereich. Die Bogenform in diesem Bereich wird dadurch erreicht, dass die zum Ausbilden der Augenliddurchbrüche 6 verwendeten Stanz- und Stoßwerkzeuge eine der Bogenkrümmung entsprechende Form aufweisen.

Der Kasten 2 gemäß der dargestellten Ausführungsform, der bei Tests äußerst zufriedenstellende Funktionseigenschaften vorweisen konnte, weist eine Breite L von 215 mm auf, wobei die Breite der Schlitze 7 jeweils 15 mm und 1,5 mm betragen, die Länge I&sub1; der Vertiefungen 8 senkrecht zu der Mittenlinie C 22,5 mm beträgt, der Vertiefungswinkel a der Vertiefungen 8 (siehe Fig. 6) ungefähr 10º beträgt, der Abstand 12 von der Mittenlinie C zu der nächstgelegenen Schlitzkante 16 mm beträgt, der Abstand d zwischen den Augenliddurchbrüchen 6 in beiden Reihen 20 mm beträgt, der Durchmesser der Mundstücköffnungen 5 3,7 mm beträgt, die Abstände 13 und 14 zwischen der Mittenlinie C und jeweils den Reihen 9a, 9b und 10a, 10b in dem ersten und zweiten Paar von Öffnungsreihen 70 mm bzw. 95 mm betragen und der Krümmungsradius der Bogenform der oberen Kastenwand 3 1927 mm mit einer dementsprechenden Bogenhöhe H von 3,0 mm beträgt.

Wie gezeigt ist das Produkt von I&sub2;·L gleich 16·215 = 3440, wobei die Werte in mm ausgedrückt werden. Dieses Produkt ist von wesentlicher Bedeutung für die Fixierung der Bahn und liegt vorzugsweise zwischen 2800 und 4100. Weiterhin ist das Verhältnis 1112 = 22,5/16 = 1,4. Dieses Verhältnis ist wesentlich für die Schwebehöhe der Bahn und liegt vorzugsweise in dem Bereich zwischen 1, 2 und 1,6.

Außerdem weist in der dargestellten Ausführungsform jede Mundstücköffnung 5 eine Fläche A&sub1; von 10,8 mm² auf, wobei der nach oben geöffnete Teil 6a (Schlitz 7) und der in der Querschnittrichtung des Kastens 2 geöffnete Teil 6b jedes Augenliddurchbruchs 6 jeweils Flächen A&sub2; von 22,5 mm² und A3 von 23,6 mm² aufweisen. Wie gezeigt ist 2A&sub1; A&sub2; A&sub3;, wodurch eine ausreichende Wärmeübertragung und eine ausreichende Schwebehöhe für die Bahn sichergestellt werden.

Unter "Durchbruchgrad" P ist in diesem Fall das Verhältnis zwischen den Flächen 2A&sub1; + A&sub2; + A&sub3; und (L + G)·d zu verstehen, wobei G die Breite des Zwischenraums 4 angibt, die in der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise 35 mm beträgt. In Übereinstimmung mit der dargestellten Ausführungsform ist der Durchbruchgrad also P = (2·10,8 + 22, 5 + 23,6)/ (215 + 35)·20 0,0135, d. h. 1,35%. Es wurden Tests mit unterschiedlichen Blaskästen durchgeführt, wobei der Abstand d zwischen 20 und 28 mm variierte. Es hat sich herausgestellt, dass äußerst zufriedenstellende Betriebseigenschaften erhalten werden konnten, wenn ein spezifisches Verhältnis zwischen der Bogenhöhe H und dem Durchbruchgrad P vorgesehen wird. Dieses Verhältnis kann wie folgt ausgedrückt werden: H = k·P - 5,88, wobei k eine Konstante zwischen 6,2 und 6,9 ist und wobei H in mm und P in % angegeben sind.


Anspruch[de]

1. Blaskasten zur Anwendung in einer Anlage zum Trocknen einer Materialbahn (1), wie eine aus Papierfaserstoff bestehende Bahn, die durch die Anlage gefördert wird, welcher Blaskasten länglich und im Wesentlichen rechteckig quaderförmig ist und eine im Wesentlichen horizontale obere Kastenwand (3) hat und vorgesehen ist zusammen mit einer Vielzahl identischer Blaskästen unter der Materialbahn (1) angebracht zu werden um die Materialbahn (1) in der Schwebe zu halten, d. h. in der Luft getragen, in einer genau bestimmten Position über der oberen Kastenwand (3) mit Hilfe von Luftströmen, die aus dem Kasten geblasen werden und die gleichzeitig die Materialbahn trocknen, wobei der Blaskasten vorgesehen ist so unter der Materialbahn (1) angebracht zu werden, dass die Längsmittenlinie (C) der oberen Kastenwand (3) sich quer zur Vörderrichtung (P1) der Bahn (1) erstreckt, wobei die obere Wand (3) des Blaskastens eine Vielzahl im Wesentlichen kreisförmige Mundstücköffnungen (5) und eine Vielzahl so genannter Augenliddurchbrüche (6) hat, wobei jeder der Durchbrüche aus einem Schlitz (7), der sich parallel zu der genannten Längsmittenlinie (C) erstreckt, und aus einer Vertiefung (8) in der oberen Kastenwand (3) im Anschluss an den Schlitz, auf dessen einer Seite, besteht, wobei die Augenliddurchbrüche (6) in zwei Reihen angebracht sind, die parallel mit und beiderseits der Mittenlinie (C) verlaufen, wobei die Mundstücköffnungen in Reihen (9a, 9b, 10a, 10b) angebracht sind, die ebenfalls parallel mit und beiderseits der genannten Mittenlinie (C) verlaufen, wobei die Augenliddurchbrüche in der einen Reihe so in der Längsrichtung des Blaskastens zu den Augenliddurchbrüchen in der anderen Reihe versetzt sind, dass die Augenliddurchbrüche beider Reihen zusammen ein Zickzackmuster bilden, wobei die Augenliddurchbrüche (6) in den beiden Reihen so ausgerichtet sind, dass sie die Luft veranlassen im Wesentlichen parallel mit der oberen Kastenwand (3) in Richtung der genannten Mittenlinie (C) und im Wesentlichen rechtwinklig zu dieser auszuströmen, und wobei die Mundstücköffnungen (5) so ausgerichtet sind, dass sie die Luft veranlassen im Wesentlichen rechtwinklig zu der oberen Kastenwand (3) auszuströmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (7) in den Augenliddurchbrüchen (6) in den beiden Reihen den gleichen Abstand zur genannten Mittenlinie (C) einnehmen, dass die genannte Mittenlinie (C) die Vertiefungen (8) in den Augenliddurchbrüchen (6) in den beiden Reihen schneidet, dass die Mundstücköffnungen (5) in einem ersten bzw. zweiten Paar Reihen (9a, 9b bzw. 10a, 10b) angebracht sind, wobei die beiden Reihen in jedem Paar beiderseits und mit Abstand zu der genannten Mittenlinie (C) angebracht sind, dass die Reihen (9a, 9b) des ersten Paares einen kürzeren Abstand zur genannten Mittenlinie (C) einnehmen als die Reihen (10a, 10b) des zweiten Paares, dass jedem Augenliddurchbruch (6) eine Mundstücköffnung (5) in der Reihe (9a oder 9b) des ersten Paares, die auf der gleichen Seite der genannten Mittenlinie (C) wie der Schlitz (7) des betreffenden Augenliddurchbruchs (6) gelegen ist, sowie eine Mundstücköffnung (5) in der Reihe (10a, 10b) des zweiten Paares, die auf der entgegengesetzten Seite der genannten Mittenlinie (C) gelegen ist, entspricht, wobei jeder Augenliddurchbruch (6) und seine beiden entsprechenden Mundstücköffnungen (5) in der Querrichtung des Blaskastens im Wesentlichen mit einander ausgerichtet sind, und dass die obere Kastenwand (3) über ihre ganze Breite eine flache, durchgehende Bogenform hat.

2. Blaskasten gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe H des Bogens der Bogenform der oberen Kastenwand (3) zum Durchbruchgrad P folgendes Verhältnis einnimmt: H = k·P - 5.88, wobei k eine Konstante ist, die zwischen 6.2 und 6.9 liegt wenn H in mm angegeben wird und P in %.

3. Blaskasten gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt des Abstands 12 in mm zwischen der genannten Mittenlinie (C) und der Kante des der genannten Linie nächstgelegenen Schlitzes (7) und der Breite L des Blaskastens (2) in mm 2800-4100, vorzugsweise ca. 3440, ist.

4. Blaskasten gemäss einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge 11 der Vertiefung (8) zum Abstand 12 zwischen der genannten Mittenlinie (C) und der Kante des der Linie nächstgelegenen Schlitzes 1.2-1.6, vorzugsweise 1.4, ist.







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