DE2500637C2

DE2500637C2 - Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster

Info

Publication number: DE2500637C2
Application number: DE19752500637
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dipl.-Ing. 5023 Lövenich Gerhardt; Carl Prof.Dr.-Ing. Kramer; Heinrich Prof.Dr.-Ing. 5100 Aachen Stein
Original assignee: Stahlwerke Bochum AG
Current assignee: Stahlwerke Bochum AG
Priority date: 1975-01-09
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1983-10-27
Also published as: DE2500637A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Solche Vorrichtungen werden zum Schwebendführen von Warenbahnen und Halbzeugen, insbesondere von Blechbändern, verwendet, die eine Wärmebehandlung und/oder eine Oberflächenbehandlung erfahren sollen.

Zum berührungsfreien Tragen von Warenbahnen sind bisher im wesentlichen zwei Verfahren bekanntgeworden. Dabei wird entweder die zum Tragen erforderliche Kraft durch an der Warenbahn umgelenkte Gasstrahlen oder durch ein Gaspolster erzeugt, das sich unter der Warenbahn aufbaut.

Ein besonderer Vorteil des mit Gasstrahlen arbeilenden Verfahrens ist der hohe konvektive Wärmeübergang von der Gasströmung auf die zu behandelnde Bahn. Allerdings ist jedoch bei diesem Verfahren zur Erzeugung einer ausreichenden Tragkraft ein großer dynamischer Druck in den Strahlen erforderlich, der bei hohen Temperaturen wegen der geringen Gasdichte und wegen der Festigkeitsgrenzen der zur Verfügung stehenden Ventilatoren nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zu erreichen ist. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Gasstrahlen Markierungen auf der Warenbahn hervorrufen können.

Diese Nachteile des Trageverfahrens mit Hilfe von Gasstrahlen werden bei den Verfahren vermieden, die auf der Ausbildung eines Gaspolsters in einer Rinne beruhen. Der zum Tragen der Warenbahn auf dem Gaspolster erforderliche Druck ist nämlich wesentlich geringer als der Gesamtdruck in den Gasstrahlen. Ferner können wegen der gleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilung in dem Gaspolster keine Markierungen mehr erzeugt werden.

Aus der DE-AS 19 95Ί84 ist eine pneumatische Führung für bandförmige Aufzeichnungsträger bekannt, bei der öffnungen für die Druckluftzufuhr in der Mitte einer Führungsfläche angeordnet sind, die beiderseits des Aufzeichnungsträgers Flansche aufweist, so daß der

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60 Aufzeichnungsträger bei einer seitlichen Verschiebung durch die dynamische oder statische Einwirkung der zugeführten Luft zurückbewegt werden kann. Diese Flansche sind im rechten Winkel zur Führungsfläche angeordnet.

Weiterhin geht aus der DE-PS 6 52 238 eine Vorrichtung zum Trocknen von Papierbahnen mit einem Auflagetisch mit einem Luftzuführungsschlitz hervor, in dem ein Verteilstück für die gleichmäßige Ableitung des Luftschlitzes nach beiden Seiten angeordnet ist Die seitlich der Papierbahn entweichende Luft gelangt in eine die Papierbahn umgebende Haube, aus der sie durch eine mit dem Anschlußstutzen verbundenen Ventilator angesaugt ist. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung kann diese Luft auch auf die obere Fläche der Papierbahn treffen, wie durch entsprechende Strömungspfeile angedeutet ist. Es wird nicht angegeben, wie diese Strömungsführung erreicht wird.

Weiterhin ist aus der DE-Patentanmeldung K 19 228, bekanntgemacht am 17. März 1955, eine Trockenmaschine für laufende Bahnen mit Düsentrocknung bekannt, bei der der Übergang aus der Luftzuleitung zum Druckraum des Düsenkanals als Betz'scher Stromliniendiffusor ausgebildet ist.

Eine Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster der angegebenen Gattung geht schließlich noch aus der DE-AS 12 05 291 hervor; dabei wird das Gaspolster durch Zuführung eines Gases aus einem Versorgungskanal in einer Rinne mit flach zur Horizontalen geneigten Seitenwänden aufrechterhalten. Detaillierte Untersuchungen dieser Vorrichtung haben jedoch gezeigt, daß die beiden Ränder der Warenbahn nicht in der gewünschten, stabilen Lage gehalten werden, sondern es zu einem starken Flattern der Ränder kommt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der durch einfache konstruktive Maßnahmen die Bahnränder stabilisiert und damit das Flattern vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß es im Bereich der Kanten der Warenbahn zu einer Interferenz zwischen den Strahlen einerseits, die zwischen der Rinne und den Rändern der Warenbahn austreten, und der Ausgleichsströmung kommt, die durch die durchlässigen Seitenwände der Gaspolsterrinne in die Rinne eintritt; diese Interferenzwirkung stabilisiert die Seitenränder der Warenbahn, so daß auch bei Änderungen des Abstandes zwischen Gaspolsterrinne und Warenbahn die erörterte Flatterbewegung nicht auftritt.

Diese Ausgleichsströmung kann durch zwei verschiedene Methoden erzeugt werden, nämlich einmal eine »passive« Ausgleichsströmung, indem die Seitenwände mit Schlitzen oder Perforationen versehen werden, wobei die Ausgleichsströme aufgrund des erzeugten Unterdrucks durch die Schlitze oder Perforationen angesaugt werden, oder andererseits »aktive« Ausgleichsströme, indem die Seitenwände der Gaspolsterrinne mit Schlitz- und/oder Lochdüsen versehen werden, die durch einen Teil der Gasmenge gespeist werden und deshalb unabhängig von dem erzeugten

Unterdruck Ausgleichsstrome liefern.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Cas nach dem Ausströmen aus der Gaspolsterrinne durch Leitflächen zur Oberseite der Warenbahn umgelenkt, wodurch ein weiterer Ausgleichsdruck auf der Oberseite der Warenbahn erzeugt und damit die Stabilisierung der Ränder der Warenbahn unterstützt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einer. Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, bei der auch die Oberseite der Warenbahn von den Gasströmen beaufschlagt wird, und

F i g. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Warenbahn 10 dargestellt, die auf einem Gaspolster 12 getragen wird, das in einer Gaspolsterrinne 14 gebildet wird. Die Gaspolsterrinne 14 weist plane Seitenwände 16 auf, die flach zur Horizontalen geneigt sind; der Winkel zwischen den Seitenwänden 16 und der Horizontalen liegt im Bereich zwischen 10 und 30°, wobei sich ein Winkel von 25° als besonders zweckmäßig herausgestellt hat.

Die tiefsten Punkte der Seitenwände 16 liegen am oberen Rand eines senkrecht angeordneten Versorgungskanals 18, durch den das Gas für die Ausbildung des Gaspolsters 12 zwischen den Seitenwänden 16 und der Warenbahn 10 zugeführt wird.

Dabei strömt also das Gas, das zur Behandlung, beispielsweise zur Erwärmung, der Warenbahn 10 dient, aus dem Versorgungskanal 18 nach oben, stößt gegen die Warenbahn 10 und strömt dann mit sich nur wenig ändernder Geschwindigkeit an der Unterseite der Warenbahn 10 entlang. An den Randspalten zwischen den Seitenwänden 16 der Gaspolsterrinne 14 und den Rändern der Warenbahn 10 tritt das Gas aus dem zwischen den Seitenwänden 16 und der Warenbahn 10 gebildeten Gaspolster aus. Die Strömungsführung ist in F i g. 1 durch die Pfeile angedeutet.

Die Seitenwände 16 sind im Bereich der Kanten der Warenbahn 10 durchlässig ausgebildet. Dazu sind bei der Ausführungsform nach F i g. 1 Schlitze 20 in den Seitenwänden 16 vorgesehen, wie man in der Draufsicht nach F i g. 2 erkennen kann.

Die Durchlässigkeit der Seitenwände 16 läßt sich jedoch auch durch andere Oberflächengestaltung, beispielsweise Perforation, erreichen.

Die durch den Spalt zwischen den Kanten der Warenbahn 10 und den Seitenwänden 16 ausströmende Gasmenge erzeugt in diesem Bereich einen Unterdruck, durch den über die Schlitze 2O Umgebungsluft angesaugt wird. Diese angesaugte Umgebungsluft dient als Ausgleichsströmung, die zur Interferenz mit dem durch den Spalt zwischen Seitenwand 16 und Kante der Warenbahn 10 austretenden Gasstrahl kommt und

ίο dadurch die Gasströmung in diesem Bereich stabilisiert, so daß wiederum die Kanten der Warenbahn 10 stabil und flatterfrei gehalten werden.

Soll zur Unterstützung der Stabilisierung der Ränder auch die Oberfläche der Warenbahn 10 von den Gasströmen beaufschlagt werden, so können die aus dem Gaspolster 12 über den Spalt zwischen den Kanten der Warenbahn 10 und den Seitenwänden 16 austretenden Gasströme durch geeignet ausgebildete Leitflächen 22, die Verlängerungen der Seitenwände 16 sind, so umgelenkt werden, daß auf die Oberseite der Warenbahn JO gerichtete Gasströme 24 entstehen, wie in F i g. 3 dargestellt ist; F i g. 3 zeigt außerdem den Stromlinien verlauf dieser Ausführungsform; es läßt sich erkennen, daß das Behandlungsgas aus dem Versorgungskanal 18 in die Gaspolsterrinne 14 und von dort aus den Spalten zwischen der Warenbahn 10 und den Seitenwänden 16 herausströmt. Der austretende Gasstrom wird an den Leitflächen 22 umgelenkt und trifft von oben auf die Oberseite der Warenbahn 10, von wo er senkrecht nach oben aus der Vorrichtung austritt. Dieser umgelenkte Gasstrom ist durch das Bezugszeichen 24 angedeutet.

In F i g. 4 ist schließlich eine Ausführungsform dargestellt, bei der zumindest ein Teil des Gases in mehrere Ströme 26 aufgeteilt ist. Dabei tritt ein Gasstrom aus dem Versorgungskanal 18 aus und wird durch einen Führungskörper 28 in zwei Teilströme 26 aufgeteilt. Diese Teilströme werden durch Kanäle 30 zwischen der Gaspolsterrinne 32 und dem Führungskörper 28 zugeführt und treten in der Weise in das Gaspolster 34 ein, daß sie zur Mitte der Warenbahn 10 hin geneigt sind.

Die Gasteilströme 26 werden dem Gaspolster 34 durch Schlitzdüsen, durch Lochdüsen oder durch eine Kombination von Schlitz- und Lochdüsen zugeführt, wodurch sich »aktive« Ausgleichsströme ergeben, die zur Interferenz mit dem aus dem Spalt zwischen Warenbahn 10 und Gaspolsterrinne 32 austretenden Strahl kommen und damit eine Stabilisierung der

W Kantender Warenbahn 10bewirken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

25 OO Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum berührungsfreien Tragen und Führen von flexiblen Warenbahnen auf einem Gaspolster, das durch Zuführung eines Gases aus einem Versorgungskanal in einer Gaspolsterrinne mit flach zur Horizontalen geneigten Seitenwänden aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (16) der Gaspolsterrinne (14, 32) im Bereich der Kanten der Warenbahn (10) durchlässig ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (16) mit Schlitzen (20) oder Perforationen versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (16) der Gaspolsterrinne (14, 32) mit Schlitz und/oder Lcchdüsen versehen sind, die durch einen Teil der Gasmenge gespeist werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach dem Ausströmen aus der Gaspolsterrinne (14) durch Leitflächen (22) zur Oberseite der Warenbahn (10) umgelenkt wird.

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