EP2105532A2

EP2105532A2 - Einrichtung zum Auftragen von mittels Gas zerstäubter Flüssigkeit

Info

Publication number: EP2105532A2
Application number: EP08170643A
Authority: EP
Inventors: Frank Wegehaupt
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-09-30
Also published as: DE102008000843A1; EP2105532A3

Abstract

Eine Einrichtung zum Auftragen von mittels Gas zerstäubter Flüssigkeit auf ein vorbeilaufendes Objekt wie insbesondere eine laufende Materialbahn umfasst wenigstens eine als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse zur Erzeugung eines sich allgemein quer zur Objektlaufrichtung erstreckenden Gas/Flüssigkeits-Vorhangs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auftragen von mittels Gas zerstäubter Flüssigkeit auf ein vorbeilaufendes Objekt wie insbesondere eine laufende Materialbahn.
Als Mehrstoff-Zerstäuberdüsen sind heute pneumatische Zerstäuberdüsen bekannt, bei denen aus einer oder mehreren Bohrungen das Gas/Flüssigkeitsgemisch austritt. Dabei ist die Austrittskontur des Gemisches durch einen Vollkegel- oder Hohlkegelstrahl oder einen Flachstrahl gebildet. Bei sämtlichen Typen weitet sich die Austrittskontur mit zunehmendem Abstand von der Düse auf.
Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, in der schematisch eine herkömmliche Vollkegeldüse dargestellt ist, nimmt bei einer solchen Vollkegeldüse 10, wie auch bei einer Hohlkegeldüse, der Durchmesser d des Strahls mit zunehmendem Abstand s zur Düse 10 zu. Dabei kann der Düse ein Sprühwinkel α zugeordnet werden, der den Strahldurchmesser in Abhängigkeit vom Abstand s zur Düse 10 bestimmt.
Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, in der schematisch eine herkömmliche Flachstrahldüse 12 dargestellt ist, nimmt bei einer solchen Flachstrahldüse die Breite b des Strahls in Längsrichtung betrachtet mit zunehmendem Abstand s zur Düse 12 zu. Der Düse 12 kann ein Sprühwinkel α zugeordnet werden, der die Breite b des Sprühauftrags in Abhängigkeit vom Abstand s zur Düse bestimmt.
Derartige Vollkegel- bzw. Hohlkegeldüsen und Flachstrahldüsen weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Soll der Auftrag über eine große Breite erfolgen, z.B. auf eine breite Papierbahn, so müssen mehrere Düsen nebeneinander angeordnet werden, deren Strahlen sich überlappen, um einen weitgehend gleichmäßigen Sprühauftrag zu erhalten. Im Überlappungsbereich ist der Auftrag nun aber oft nicht gleichmäßig. Die Düsenstrahlen beeinflussen sich gegenseitig und es ist eine große Anzahl von Düsen erforderlich, was relativ aufwendig und mit entsprechenden Kosten verbunden ist. Fig. 3 zeigt in schematischer Teildarstellung eine entsprechende Anordnung aus mehreren nebeneinander angeordneten herkömmlichen Vollkegeldüsen, während in der Fig. 4 ein Teil einer Anordnung aus mehreren nebeneinander angeordneten herkömmlichen Flachstrahldüsen schematisch dargestellt ist.
Um einen breiten Sprühauftrag je Düse zu erhalten, muss ein großer Bahnabstand gewählt werden, bis der Kegel bzw. der Flachstrahl sich weit genug aufgespreizt hat. Dies bedeutet stets einen großen Platzbedarf oder, wenn kein Platz vorhanden ist, eine noch größere Anzahl von Düsen. Zudem nimmt der Strahlimpuls mit steigendem Abstand von der Düse ab, was den Wirkungsgrad des Auftrags reduziert. Dies kommt insbesondere bei einem Auftrag auf Objekte wie Faserstoffbahnen vor allem dann zum Tragen, wenn der Sprühnebel diese nur noch teilweise erreicht.
Um keine Störungen durch sich überlappende Sprühkegel zu erhalten, müssen die Düsen in mehreren Reihen angeordnet werden. Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung mehrerer sich in Querrichtung (CD) erstreckender Reihen von herkömmlichen Vollkegeldüsen 10 mit zugeordneten Sprühkegeln 14. Dies benötigt viel Platz. Überlappungen erzeugen Verwirbelungen des Zerstäubungsgases und Kollisionen der zerstäubten Tropfen und beeinflussen so den Strahlimpuls und die Sprühqualität negativ.
Als Einstoffdüsen sind derzeit Blasdüsen bekannt, die einen Vorhang erzeugen können. Dabei blasen diese Einstoffdüsen Gase wie insbesondere Luft als Vorhang aus. Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung von mehreren solchen nebeneinander liegenden herkömmlichen Einstoffdüsen 16. Auch in diesem Fall ist also eine Mehrzahl von Düsen erforderlich, um einen breiten Vorhang zu erzeugen.
Zudem sind Schlitzdüsen oder Luftmesser bekannt, die durch einen reinen Schlitz oder Spalt über eine lange Strecke ein Gas als Vorhang austreten lassen. Dabei ist es möglich, über eine lange Strecke lediglich einen Spalt zu erzeugen. Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung eine solche herkömmliche, einen Gas- oder Luftvorhang erzeugende Schlitzdüse 20, bei der der Gasvorhang 18 aus einem Schlitz 22 austritt, dem das Gas über eine Gasversorgungskammer 24 zugeführt wird.
Bei diesen herkömmlichen Schlitzdüsen 20 handelt es sich ausschließlich um Einstoffdüsen.
Eine aus der DE 10 2004 043 375 A bekannte, einer laufenden Papierbahn zugeordnete Befeuchtungseinrichtung umfasst eine Vielzahl von über die Bahnbreite verteilten Lochdüsen.
Es ist auch bereits bekannt, zur Beaufschlagung einer laufenden Papierbahn Schlitzdüsen einzusetzen. So ist in der DE 10 2006 019 788 A1 eine Schlitzdüse zur Abgabe eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums beschrieben. Bei einer aus der WO 2006/010797 A1 bekannten Befeuchtungseinrichtung für eine laufende Papierbahn dienen zwei jeweils einen Luftvorhang erzeugende Schlitzdüsen der Abgrenzung eines eine Vielzahl von Lochdüsen aufweisenden, der Bahnbefeuchtung dienenden Bereichs.
Es sind auch bereits Mehrstoffdüsen bekannt. So ist beispielsweise in der DE 10 2006 018 760 A1 eine als Mehrstoffdüse ausgeführte pneumatische Zerstäuberdüse beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Auftragseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor erwähnten Nachteile beseitigt sind. Dabei sollen insbesondere auch ein Auftrag von Flüssigkeiten über ein breites, sich an der Auftragseinrichtung vorbeibewegendes Objekt in deren Querrichtung, d.h. quer zur Bewegungsrichtung und zur Einsparung von Bauraum ein möglichst geringer Abstand zwischen dem Austritt des zerstäubten Mediums und dem sich vorbeibewegenden Objekt möglich sein.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zum Auftragen von mittels Gas zerstäubter Flüssigkeit auf ein vorbeilaufendes Objekt wie insbesondere eine laufende Materialbahn mit wenigstens einer als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse zur Erzeugung eines sich allgemein quer zur Objektlaufrichtung erstreckenden Gas/ Flüssigkeits-Vorhangs.
Aufgrund dieser Ausbildung ist nunmehr problemlos insbesondere auch ein Auftrag von Flüssigkeiten über ein breites, sich an der Auftragseinrichtung vorbei bewegenden Objekts in deren Querrichtung, d.h. quer zur Bewegungsrichtung möglich. Der Abstand zwischen dem Austritt des zerstäubten Mediums und dem sich vorbei bewegenden Objekt kann minimiert werden, wodurch entsprechend Bauraum eingespart wird. Da störende Überlappungen von Strahlen benachbarter Düsen ausgeschlossen sind, ist ein Versatz der Düsen in Objektlaufrichtung nicht mehr erforderlich, so dass der Platzbedarf der Auftragseinrichtung in Objektlaufrichtung auf ein Minimum reduziert wird. Es ist eine Feinzerstäubung von Flüssigkeiten mittels pneumatischer Zerstäubung möglich. Zudem wird ein gleichmäßiger Auftrag ohne lokale Schwankungen, wie sie durch einzelne Auftragsdüsen verursacht werden, erreicht. Zudem ist insbesondere auch eine Variation des Flüssigkeitsauftrags quer zur Objektlaufrichtung in definierten Zonen möglich.
Anstelle von vielen Einzeldüsen kann also quer zur Objektlaufrichtung beispielsweise eine einzige Schlitzdüse eingesetzt werden. Alternativ ist jedoch auch der Einsatz mehrerer Schlitzdüsen denkbar, deren Vorhänge sich zu einem Gesamtauftrag addieren. Aus der Schlitzdüse tritt ein Zerstäubungsgas aus, das einen Vorhang über beispielsweise die gesamte Breite ausbildet. Vor Austritt des Gasvorhangs aus dem Schlitz kann in diesem eine Flüssigkeit zugeführt werden, wodurch ein Gas/FlüssigkeitsGemisch als Vorhang entsteht, das aus dem Schlitz austritt. Die Flüssigkeitszufuhr kann in einzelne Zonen eingeteilt sein, d.h. es kann in Querrichtung unterschiedlich viel Flüssigkeit aufgetragen werden. Zudem besteht die Möglichkeit, verschiedene Flüssigkeiten dem Gasvorhang zuzuführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung ist eine als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse vorgesehen, die sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung gemessene Breite des Objekts erstreckt.
Gemäß einer alternativen zweckmäßigen Ausführungsform können auch mehrere in Querrichtung nebeneinander angeordnete, jeweils als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüsen vorgesehen sein, die insgesamt einen sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung gemessene Breite des Objekts erstreckenden Gas/Flüssigkeits-Vorhang erzeugen.
Die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse kann Gaszuführmittel umfassen, über die als Zerstäubergas dienendes Gas insbesondere über eine der Schlitzaustrittsöffnung gegenüberliegende Schlitzeintrittsöffnung in den Schlitz einführbar ist.
Bevorzugt umfasst die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse Flüssigkeitszuführmittel, über die insbesondere einem in dem Schlitz geführten Gasstrom Flüssigkeit zuführbar ist. Dabei ist die Flüssigkeit zweckmäßigerweise über Öffnungen in den Schlitz einführbar, die in wenigstens einer den Schlitz an einer Längsseite begrenzenden Wand vorgesehen sind.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung sind die Flüssigkeitszuführmittel quer zur Objektlaufrichtung in mehrere Zonen aufgeteilt, wobei die Flüssigkeitszufuhr zonenweise und/oder für verschiedene Gruppen von Zonen getrennt steuerbar und/oder regelbar ist.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn Flüssigkeitszuführmittel vorgesehen sind, über die insbesondere dem in dem Schlitz geführten Gasstrom unterschiedliche Flüssigkeiten zuführbar sind.
Die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse umfasst zweckmäßigerweise eine Gasversorgungskammer, die an eine der Schlitzaustrittsöffnung gegenüberliegende Schlitzeintrittsöffnung angrenzt, wobei als Zerstäubergas dienendes Gas über diese Gasversorgungskammer in den Schlitz einführbar ist.
Die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse kann beispielsweise auch Flüssigkeitszuführmittel umfassen, über die bereits der Gasversorgungskammer Flüssigkeit zuführbar ist. Flüssigkeit kann also bereits in diese Gasversorgungskammer eingesprüht werden.
Der Schlitz der Mehrstoffzerstäuberdüse kann einen zumindest im Wesentlichen geradlinigen oder auch einen zumindest teilweise gekrümmten Verlauf besitzen. Er muss also nicht gerade sein, sondern kann auch eine beliebige Kontur annehmen.
In den Schlitz der Mehrstoffzerstäuberdüse kann zumindest ein sich vorzugsweise in Strömungsrichtung erstreckendes Stabilisierungselement und/oder wenigstens ein sich vorzugsweise in Strömungsrichtung erstreckendes Distanzstück eingebaut sein. Dabei ist den verschiedenen Abschnitten des Schlitzes vorzugsweise über eine gemeinsame Gasversorgungskammer als Zerstäubergas dienendes Gas zuführbar.
In dem Schlitz können also in Strömungsrichtung Bauteile verbaut sein, die zur Stabilisierung des Strahls dienen oder die zur Gewährleistung einer gleich bleibenden Spaltbreite erforderlich sind. Wichtig ist in diesem Fall, dass die verschiedenen Abschnitte des Schlitzes dennoch möglichst von einem gemeinsamen Gasversorgungskanal gespeist werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Flüssigkeitszuführmittel wenigstens eine Flüssigkeitsversorgungskammer mit einer den Schlitz auf einer dessen Längsseiten begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand, über die dem Schlitz Flüssigkeit zuführbar ist.
Vorteilhafterweise ist auf den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten des Schlitzes jeweils eine Flüssigkeitsversorgungskammer mit einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand vorgesehen, wobei über die beiden Flüssigkeitsversorgungskammern gleiche oder unterschiedliche Flüssigkeiten zuführbar sind.
Grundsätzlich ist auch eine solche Ausführung denkbar, bei der auf einer Längsseite des Schlitzes eine Flüssigkeitsversorgungskammer mit einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand und auf der gleichen und/oder der gegenüberliegenden Längsseite des Schlitzes eine weitere Gasversorgungskammer mit einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand vorgesehen sind. Über die betreffenden Öffnungen wird dem Schlitz wieder Flüssigkeit bzw. Gas zugeführt. Mit der Gaszufuhr aus der weiteren Gasversorgungskammer wird die Zerstäubung und das gleichmäßige Mischen von Flüssigkeit und Gas verbessert. Dabei können über die erste und die weitere Gasversorgungskammer dasselbe Gas oder unterschiedliche Gase zuführbar sein.
Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass auf zumindest einer Längsseite des Schlitzes wenigstens zwei Flüssigkeitsversorgungskammern mit jeweils einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand vorgesehen sind. Dabei können über die verschiedenen Flüssigkeitsversorgungskammern gleiche oder unterschiedliche Flüssigkeiten zuführbar sein. Die den verschiedenen Flüssigkeitsversorgungskammern zugeordneten Öffnungen können einen gleichen oder einen unterschiedlichen Abstand zu der Austrittsöffnung des Schlitzes besitzen.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Länge des Schlitzes >50 mm ist, wobei sie vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1000 bis etwa 15000 mm liegt.
Die Schlitzbreite kann insbesondere in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 mm liegen, wobei sie vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,2 bis etwa 1,0 mm liegt.
Bevorzugt ist bei der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse das Verhältnis zwischen Schlitzlänge und Schlitzbreite > 100 und vorzugsweise >4000.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn bei der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse das Verhältnis zwischen dem Massenstrom Gas und dem Massenstrom Flüssigkeit in einem Bereich von 1 : 1 und 200 : 1 liegt.
Die Schlitzbreite kann sich in Strömungsrichtung ändern.
Dabei kann sich der Schlitz in Strömungsrichtung beispielsweise entsprechend einem Winkel zwischen 0 und etwa 20° verringern.
Grundsätzlich ist auch eine solche Ausführung denkbar, bei der der Schlitz der Mehrstoffzerstäuberdüse ausgehend von der Eintrittsöffnung in Strömungsrichtung zunächst schmaler und vor der Austrittsöffnung wieder breiter wird, wodurch ein Verwirbeln und Mischen des Zerstäubergases mit der Flüssigkeit begünstigt wird. Dabei liegt das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite im Bereich der Austrittsöffnung und der geringsten Schlitzbreite vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 1.
Ist dem Schlitz zwischen der Eintrittsöffnung und dem Bereich der geringsten Schlitzbreite Flüssigkeit zuführbar, so liegt das Verhältnis der Schlitzbreite im Bereich der Flüssigkeitszuführung und der geringsten Schlitzbreite vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 1.
Die Schlitzbreite kann in Strömungsrichtung aber auch zunehmen, wodurch eine bessere Durchmischung erhalten wird.
Am Schlitzaustritt befindet sich die Abrisskante, über deren Gestaltung der Vorhang nach Austritt mehr oder weniger weit aufgefächert wird.
Bevorzugt ist diese an der Schlitzaustrittsöffnung vorgesehene Abrisskante gerundet, wobei sie zweckmäßigerweise einen Radius im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 2 mm besitzt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn sich zumindest die an die Schlitzeintrittsöffnung angrenzende Gasversorgungskammer zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schlitzes erstreckt.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform weist zumindest in der an die Schlitzeintrittsöffnung angrenzenden Gasversorgungskammer das Gas einen Druck auf, der in einem Bereich von etwa 5 kPa bis etwa 300 kPa und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 kPa bis etwa 100 kPa liegt.
Bei der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse liegt die Menge an pro Meter Schlitzlänge gelieferten Gases zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 2000 m³/h und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 150 bis etwa 400 m³/h.
Bei dem als Zerstäubungsgas dienenden Gas kann es sich insbesondere um Luft oder Dampf handeln.
Vorteilhafterweise sind die auf einer jeweiligen Längsseite des Schlitzes vorgesehenen Öffnungen, über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz einführbar ist, zumindest im Wesentlichen über die gesamte Schlitzlänge verteilt.
Bevorzugt sind die Öffnungen, über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz einführbar ist, jeweils als Bohrungen ausgeführt. Dabei liegt der Bohrungsdurchmesser vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 2 mm, wobei er vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,8 mm liegt.
Das Verhältnis der Schlitzbreite, vorzugsweise der Schlitzbreite im Bereich der Austrittsöffnung, zu dem Bohrungsdurchmesser liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 10 und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 6.
Die auf eine jeweilige Längsseite des Schlitzes vorgesehenen Öffnungen, über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz einführbar ist, können in wenigstens einer sich in Schlitzlängsrichtung erstreckenden Reihe angeordnet sein. Dabei können diese Öffnungen in nur einer oder auch in mehreren sich jeweils in Schlitzlängsrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sein.
Bevorzugt liegt die gesamte offene Fläche, über die Flüssigkeit in den Schlitz bzw. in das Gas einführbar ist, in einem Bereich zwischen etwa 5 und etwa 1000 mm²/Meter Schlitzlänge und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 20 und etwa 200 mm²/Meter Schlitzlänge.
Der Abstand zwischen den Öffnungen, über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz einführbar ist und der Abrisskante ist zweckmäßigerweise >0,5 mm, wobei er vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,5 und etwa 20 mm liegt.
Der Winkel zwischen der im Schlitz geführten Gasströmung und dem über eine jeweilige Öffnung in den Schlitz eingeführten Flüssigkeitsstrahl liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen etwa 60 und etwa 90°.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung umfasst die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse Flüssigkeitszuführmittel, über die der an die Schlitzeintrittsöffnung angrenzenden Gasversorgungskammer Flüssigkeit zuführbar ist. Dabei erfolgt die Flüssigkeitszufuhr vorzugsweise über eine Vielzahl von Öffnungen, die zweckmäßigerweise über zumindest im Wesentlichen die gesamte Länge der Gasversorgungskammer verteilt sind.
Bevorzugt ist dem Gas eine Flüssigkeitsmenge in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 2000 1/h pro Meter Schlitzlänge und insbesondere in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 500 1/h pro Meter Schlitzlänge zuführbar.
Die Flüssigkeitszuführmittel können wenigstens eine Flüssigkeitsversorgungskammer umfassen, in der der Druck der Flüssigkeit in einem Bereich zwischen etwa 5 kPa und etwa 300 kPa und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 10 kPa und etwa 100 kPa liegt.
In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn einer ersten Flüssigkeit als weitere Flüssigkeit eine Impfflüssigkeit zuführbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfassen die erste Flüssigkeit und/oder die weitere Flüssigkeit jeweils zumindest eine der folgenden Arten von Flüssigkeiten: Wasser, Streichfarben, Stärkelösungen, Beschichtungschemikalien, Polyacrylsäure und deren Salze mit Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen, Polyvinylalkohol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykole, Polysulfonsäuren, langkettige Ether.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Flüssigkeitsversorgungskammer vorgesehen, die quer zur Objektlaufrichtung in mehrere Zonen aufgeteilt ist, wobei die über diese Versorgungskammer erfolgende Flüssigkeitszufuhr zonenweise und/oder für verschiedene Gruppen von Zonen getrennt steuerbar und/oder regelbar ist.
Zweckmäßigerweise sind die auf einer jeweiligen Längsseite des Schlitzes vorgesehenen Öffnungen, über die Gas in den Schlitz einführbar ist, zumindest im Wesentlichen über die gesamte Schlitzlänge verteilt.
Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine auf einer Längsseite des Schlitzes vorgesehene Flüssigkeitsversorgungskammer mit einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand und wenigstens eine auf einer Längsseite des Schlitzes vorgesehene Gasversorgungskammer mit einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand vorgesehen sind. Dabei können die der Flüssigkeitsversorgungskammer und der Gasversorgungskammer zugeordneten Öffnungen, durch die Flüssigkeit bzw. das Gas dem Schlitz zugeführt wird, einen gleichen oder einen unterschiedlichen Abstand zu der Austrittsöffnung des Schlitzes besitzen.
Grundsätzlich können auch die Öffnungen, über die das Gas in den Schlitz einführbar ist, jeweils als Bohrungen ausgeführt sein.
Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen den Öffnungen, über die das Gas in den Schlitz einführbar ist, und der Abrisskante >0,5 mm, wobei er vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 0,5 und etwa 20 mm liegt.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform umfasst die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse eine an die Schlitzeintrittsöffnung angrenzende erste Gasversorgungskammer und an eine Längsseite des Schlitzes angrenzende weitere Gasversorgungskammer, wobei der Gasdruck des aus der weiteren Gasversorgungskammer austretenden Gases einen höheren Druck besitzt als das bereits im Schlitz befindliche Gas aus der ersten Gasversorgungskammer.
Die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse erstreckt sich mit ihrem Schlitz vorteilhafterweise allgemein quer zur Objektlaufrichtung.
Bei dem vorbeilaufenden Objekt kann es sich beispielsweise um eine Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn handeln.
Der Abstand zwischen der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse und dem vorbeilaufenden Objekt liegt vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen etwa 1 und etwa 2000 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 10 und etwa 50 mm.
Bevorzugt ist die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse unterhalb des vorbeilaufenden Objekts angeordnet.
Der Winkel zwischen dem Schlitz der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse und der Objektlaufrichtung liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich zwischen etwa 45° und etwa 90°.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung umfasst diese mehrere in Querrichtung nebeneinander angeordnete Schlitzdüsen, von denen zumindest eine zur Abgabe eines Gas/Flüssigkeits-Gemisches als Mehrstoffzerstäuberdüse ausgeführt ist, wobei sämtliche Schlitzdüsen jeweils als Mehrstoffzerstäuberdüse ausgeführt sein können oder zumindest eine Schlitzdüse zur Abgabe von Gas ausgeführt sein kann.
Wie bereits erwähnt, tritt durch den Schlitz ein Zerstäubungsgas/Flüssigkeits-Gemisch aus, das einen sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Düse erstreckenden Vorhang bildet.
Am Schlitzaustritt befindet sich die Abrisskante, über deren Ausgestaltung der Vorhang nach Austritt mehr oder weniger weit aufgefächert wird. Dabei besitzt die an der Schlitzaustrittsöffnung vorgesehene Abrisskante vorteilhafterweise eine Fase > 45°.
Wie ebenfalls bereits erwähnt, kann sich die Breite des Schlitzes in Ausströmrichtung verändern. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung ändert sich die Schlitzbreite in Strömungsrichtung, indem der Schlitz nach dem in den Schlitz erfolgenden Zuführen von Flüssigkeit zunächst breiter und vor der Austrittsöffnung wieder schmaler wird. Auch dadurch wird wieder ein Verwirbeln und Mischen des Zerstäubergases mit der Flüssigkeit begünstigt.
Von Vorteil ist hierbei insbesondere, wenn das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite im Bereich der Austrittsöffnung und der größten Schlitzbreite zwischen 1 : 5 und 1 : 1 liegt. Das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite im Bereich der Flüssigkeitszufuhr und der darauf folgenden größten Schlitzbreite liegt zweckmäßigerweise zwischen 1 : 5 und 1 : 1.
Die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung ist bevorzugt zur Befeuchtung eines allgemein quer zum Schlitzes einer jeweiligen Schlitzdüse vorbeilaufenden Objekts, insbesondere Faserstoffbahn und vorzugsweise Papier- oder Kartonbahn, anwendbar.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung zur Feuchtequerprofilierung, Curl-Reduzierung und/oder Rückbefeuchtung in Papier- und/oder Streichmaschinen anwendbar.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Vollkegeldüse,
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Flachstrahldüse,
Fig. 3: eine schematische Teildarstellung einer Anordnung aus mehreren nebeneinander angeordneten herkömmlichen Vollkegeldüsen,
Fig. 4: eine schematische Teildarstellung einer Anordnung aus mehreren nebeneinander angeordneten herkömmlichen Flachstrahldüsen,
Fig. 5: eine schematische Darstellung mehrerer sich in Querrichtung erstreckender Reihen von herkömmlichen Vollkegeldüsen mit zugeordneten Sprühkegeln,
Fig. 6: eine schematische Darstellung einer Anordnung von mehreren nebeneinander liegenden herkömmlichen Einstoffdüsen,
Fig. 7: eine schematische Teildarstellung einer herkömmlichen, einen Gasvorhang erzeugenden Schlitzdüse,
Fig. 8: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung mit einem eine konstante Breite aufweisenden Schlitz und zwei auf den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten des Schlitzes angeordneten Flüssigkeitsversorgungskammern,
Fig. 9: eine schematische Darstellung einer mit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 vergleichbaren weiteren beispielhaften Ausführungsform der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung, wobei der Schlitz jedoch ausgehend von der Eintrittsöffnung zunächst schmaler und vor der Austrittsöffnung wieder breiter wird,
Fig. 10: eine schematische Darstellung einer mit der Ausführungsform gemäß Fig. 9 vergleichbaren weiteren beispielhaften Ausführungsform der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung, wobei jedoch auf einer Längsseite des Schlitzes der Mehrstoffzerstäuberdüse eine Flüssigkeitsversorgungskammer und auf der gegenüberliegenden Längsseite des Schlitzes eine weitere Gasversorgungskammer angeordnet ist,
Fig. 11: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung mit mehreren in Querrichtung nebeneinander angeordneten Schlitzdüsen, von denen eine zur Abgabe eines Gas/Flüssigkeits-Gemisches als Mehrstoffzerstäuberdüse und eine lediglich zur Abgabe von Gas ausgeführt ist, und
Fig. 12: eine schematische Darstellung einer mit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 vergleichbaren weiteren beispielhaften Ausführungsform der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung, wobei sich die Schlitzbreite jedoch in Strömungsrichtung ändert, indem der Schlitz nach dem in den Schlitz erfolgenden Zuführen von Flüssigkeit zunächst breiter und vor der Austrittsöffnung wieder schmaler wird.

Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse 26 einer Einrichtung zum Auftragen von mittels Gas zerstäubter Flüssigkeit auf ein vorbeilaufendes Objekt 28, bei dem es sich insbesondere um eine laufende Materialbahn und vorzugsweise um eine Faserstoffbahn wie insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann. Dabei dient die Mehrstoffzerstäuberdüse 26 der Erzeugung eines sich allgemein quer zur Objektlaufrichtung L erstreckenden Gas/Flüssigkeits-Vorhangs 30.
Die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse 26 kann sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung Q gemessene Breite des Objekts 28 erstrecken. Alternativ können jedoch auch mehrere in Querrichtung Q nebeneinander angeordnete jeweils als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüsen 26 vorgesehen sein, die insgesamt einen sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung Q gemessene Breite des Objekts 28 erstreckenden Gas/Flüssigkeits-Vorhang 30 erzeugen.
Die Mehrstoffzerstäuberdüse 26 ist mit einer Gasversorgungskammer 32 versehen, über die als Zerstäubergas dienendes Gas über eine der Schlitzaustrittsöffnung 34 gegenüberliegende Schlitzeintrittsöffnung 36 in den Schlitz 38 einführbar ist.
Zudem umfasst die Mehrstoffzerstäuberdüse 26 Flüssigkeitszuführmittel, die im vorliegenden Fall beispielsweise zwei auf den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten des Schlitzes 38 angeordnete Flüssigkeitsversorgungskammern 40 umfassen, die jeweils mit einer Wand 42 an den Schlitz 38 angrenzen, in der Öffnungen 44 vorgesehen sind, durch die hindurch das betreffende Gas dem Schlitz 38 zugeführt wird.
Der Schlitz 38 besitzt im vorliegenden Fall eine konstante Breite 45.
Über die auf den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten des Schlitzes 38 angeordneten Flüssigkeitsversorgungskammern 40 können dem Schlitz 38 gleiche oder unterschiedliche Flüssigkeiten zugeführt werden.
Die in den an den Schlitz 38 angrenzenden Wänden 42 der beiden Flüssigkeitsversorgungskammern 40 vorgesehenen Öffnungen 44 können einen gleichen oder einen unterschiedlichen Abstand 46 zu der Schlitzaustrittsöffnung 34 aufweisen.
Im vorliegenden Fall sind in den Wänden 42 jeweils zwei übereinander liegende Öffnungsreihen vorgesehen. Diese erstrecken sich parallel zur Schlitzeintritts- und -austrittsöffnung 36 bzw. 34 in Querrichtung Q.
Der Bohrungsdurchmesser 48 liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 2 mm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,8 mm.
Das Verhältnis der Schlitzbreite 45 im Bereich der Austrittsöffnung 34 zu dem Bohrungsdurchmesser 48 kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 10 liegen, wobei er vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 6 liegt.
Die gesamte offene Fläche, über die Flüssigkeit in den Schlitz 38 einführbar ist, kann insbesondere in einem Bereich zwischen etwa 5 und etwa 1000 mm²/Meter Schlitzlänge liegen, wobei sie vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 20 und etwa 200 mm²/Meter Schlitzlänge liegt.
Die an der Schlitzaustrittsöffnung 34 vorgesehene Abrisskante 52 kann gerundet sein, wobei sie vorzugsweise einen Radius im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 2 mm besitzt.
Der Abstand 54 zwischen der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse 26 und dem vorbeilaufenden Objekt 28 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen etwa 1 und etwa 2000 mm liegen, wobei er vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 10 und etwa 50 mm liegt.
Der Winkel zwischen dem Schlitz 38 und der Objektlaufrichtung L kann insbesondere in einem Bereich zwischen etwa 45° und etwa 90° liegen.
Fig. 9 zeigt in schematischer Darstellung eine mit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 vergleichbare weitere beispielhafte Ausführungsform der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse 26 der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung. Während der Schlitz bei der Ausführung gemäß Fig. 8 eine konstante Breite besitzt, wird im vorliegenden Fall der Schlitz 38 jedoch ausgehend von der Schlitzeintrittsöffnung 36 zunächst schmaler und vor der Schlitzaustrittsöffnung 34 wieder breiter.
Dabei kann das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite 45 im Bereich der Austrittsöffnung 34 und der geringsten Schlitzbreite 56 insbesondere zwischen 5 : 1 und 1 : 1 liegen.
Dem Schlitz 38 wird zwischen der Eintrittsöffnung 36 und dem Bereich der geringsten Schlitzbreite 56 Flüssigkeit zugeführt. Dabei kann das Verhältnis der Schlitzbreite im Bereich der Flüssigkeitszuführung und der geringsten Schlitzbreite 56 beispielsweise wieder zwischen 5 : 1 und 1 : 1 liegen.
Im Übrigen kann diese Mehrstoffzerstäuberdüse 26 zumindest im Wesentlichen so ausgeführt sein, wie die der Fig. 8, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.
Fig. 10 zeigt in schematischer Darstellung eine mit der Ausführungsform gemäß Fig. 9 vergleichbare weitere beispielhafte Ausführungsform der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse 26, wobei im vorliegenden Fall jedoch auf einer Längsseite des Schlitzes 38 eine Flüssigkeitsversorgungskammer 40 und auf der gegenüberliegenden Längsseite des Schlitzes 38 eine weitere Gasversorgungskammer 58 angeordnet ist. Mittels dieser weiteren Gasversorgungskammer 58 kann ein weiteres Gas zum besseren Mischen und Zerstäuben der Flüssigkeit und des Gases in dem Schlitz 38 zugeführt werden. Die Zuführung des weiteren Gases kann über eine Vielzahl von Öffnungen 44 direkt in den Schlitz 38 erfolgen.
Im Übrigen kann diese Mehrstoffzerstäuberdüse 26 zumindest im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die der Fig. 9 besitzen, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.
Fig. 11 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung mit mehreren in Querrichtung nebeneinander angeordneten Schlitzdüsen 26, 60, von denen eine, nämlich die Schlitzdüse 26, zur Abgabe eines Gas/Flüssigkeits-Gemisches bzw. zur Erzeugung eines Gas/Flüssigkeits-Vorhangs 30 als Mehrstoffzerstäuberdüse und eine, nämlich die Schlitzdüse 60, lediglich zur Abgabe von Gas oder ebenfalls wieder zur Abgabe eines Gas/Flüssigkeits-Gemisches 30' ausgeführt sein kann.
Wie anhand der Fig. 11 zu erkennen ist, können für die beiden Schlitzdüsen 30, 60 z.B. zwei an die jeweilige Schlitzeintrittsöffnung 36 angrenzende Gasversorgungskammern 32, 32' vorgesehen sein. Beidseitig der Schlitze 38, 38' sind jeweils wieder Versorgungskammern 40 bzw. 58 angeordnet, über die dem betreffenden Schlitz 38 bzw. 38' Flüssigkeit oder Gas zuführbar ist.
Fig. 12 zeigt in schematischer Darstellung eine mit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 vergleichbare weitere beispielhafte Ausführungsform der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse 26 der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung. Während der Schlitz bei der Ausführung gemäß Fig. 8 eine konstante Breite besitzt, ändert sich die Schlitzbreite hier in Strömungsrichtung, indem der Schlitz 38 nach dem in den Schlitz 38 erfolgenden Zuführen von Flüssigkeit zunächst breiter und vor der Austrittsöffnung 34 wieder schmäler wird. Auch dadurch wird wieder ein Verwirbeln und Mischen des Zerstäubergases mit der Flüssigkeit begünstigt.
Wie anhand der Fig. 12 zu erkennen ist, erstrecken sich die Flüssigkeitsversorgungskammern 40 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht bis in den Bereich der größten Schlitzbreite 62. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Flüssigkeitszufuhr im Bereich der größten Schlitzbreite 62 denkbar.
Das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite 45 im Bereich der Austrittsöffnung 34 und der größten Schlitzbreite 62 liegt vorzugsweise zwischen 1 : 5 und 1 : 1.
Das bevorzugte Verhältnis zwischen der Schlitzbreite 64 im Bereich der Flüssigkeitszufuhr und der darauf folgenden größten Schlitzbreite 62 liegt zwischen 1 : 5 und 1 : 1.
Im Übrigen kann diese Mehrstoffzerstäuberdüse 26 zumindest im Wesentlichen so ausgeführt sein, wie die der Fig. 8, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.

Bezugszeichenliste

10: Vollkegeldüse
12: Flachstrahldüse
14: Sprühkegel
16: Einstoffdüse
18: Gasvorhang
20: Schlitzdüse
22: Schlitz
24: Gasversorgungskammer
26: Mehrstoffzerstäuberdüse
28: Objekt
30: Gas/ Flüssigkeits-Vorhang
30': Gas/ Flüssigkeits-Vorhang
32: Gasversorgungskammer
32': Gasversorgungskammer
34: Schlitzaustrittsöffnung
36: Schlitzeintrittsöffnung
38: Schlitz
38': Schlitz
40: Flüssigkeitsversorgungskammer
42: Wand
44: Öffnung
45: Breite
46: Abstand
48: Bohrungsdurchmesser
50: Schlitzlänge
52: Abrisskante
54: Abstand
56: geringste Schlitzbreite
58: weitere Gasversorgungskammer
60: Schlitzdüse
62: Bereich der größten Schlitzbreite
64: Schlitzbreite im Bereich der Flüssigkeitszufuhr

b: Breite
d: Strahldurchmesser
s: Abstand
α: Sprühwinkel
L: Objektlaufrichtung
Q: Querrichtung

Claims

Einrichtung zum Auftragen von mittels Gas zerstäubter Flüssigkeit auf ein vorbeilaufendes Objekt (28) wie insbesondere eine laufende Materialbahn, mit wenigstens einer als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse (26) zur Erzeugung eines sich allgemein quer zur Objektlaufrichtung (L) erstreckenden Gas/Flüssigkeits-Vorhangs (30, 30').
Auftragseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) vorgesehen ist, die sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung (Q) gemessene Breite des Objektes (28) erstreckt.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere in Querrichtung (Q) nebeneinander angeordnete jeweils als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüsen (26) vorgesehen sind, die insgesamt einen sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung (Q) gemessene Breite des Objektes (28) erstreckenden Gas/Flüssigkeits-Vorhang (30, 30') erzeugen.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) Gaszuführmittel (32, 58) umfasst, über die als Zerstäubergas dienendes Gas insbesondere über eine der Schlitzaustrittsöffnung (34) gegenüberliegende Schlitzeintrittsöffnung (36) in den Schlitz (38) einführbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) Flüssigkeitszuführmittel (40) umfasst, über die insbesondere einem in dem Schlitz (38) geführten Gasstrom Flüssigkeit zuführbar ist.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flüssigkeit über Öffnungen (44) in den Schlitz (38) einführbar ist, die in wenigstens einer den Schlitz (38) an einer Längsseite begrenzenden Wand (42) vorgesehen sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flüssigkeitszuführmittel (40) quer zur Objektlaufrichtung (L) in mehrere Zonen aufgeteilt sind und die Flüssigkeitszufuhr zonenweise und/oder für verschiedene Gruppen von Zonen getrennt steuerbar und/oder regelbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Flüssigkeitszuführmittel (40) vorgesehen sind, über die insbesondere dem in dem Schlitz (38) geführten Gasstrom unterschiedliche Flüssigkeiten zuführbar sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) eine Gasversorgungskammer (32) umfasst, die an eine der Schlitzaustrittsöffnung (34) gegenüberliegende Schlitzeintrittsöffnung (36) angrenzt, und dass als Zerstäubergas dienendes Gas über diese Gasversorgungskammer (32) in den Schlitz (38) einführbar ist.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) Flüssigkeitszuführmittel umfasst, über die bereits der Gasversorgungskammer (32) Flüssigkeit zuführbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlitz (38) der Mehrstoffzerstäuberdüse (26) einen zumindest im Wesentlichen geradlinigen Verlauf besitzt.
Auftragseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlitz (38) der Mehrstoffzerstäuberdüse (26) einen zumindest teilweise gekrümmten Verlauf besitzt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Schlitz (38) der Mehrstoffzerstäuberdüse (26) zumindest ein sich vorzugsweise in Strömungsrichtung erstreckendes Strahlstabilisierungselement und/oder wenigstens ein sich vorzugsweise in Strömungsrichtung erstreckendes Distanzstück angeordnet ist.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass den verschiedenen Abschnitten des Schlitzes (38) über eine gemeinsame Gasversorgungskammer (32) als Zerstäubergas dienendes Gas zuführbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flüssigkeitszuführmittel wenigstes eine Flüssigkeitsversorgungskammer (40) mit einer den Schlitz (38) auf einer dessen Längsseiten begrenzenden, mit Öffnungen (40) versehenen Wand (42) umfassen.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten des Schlitzes (38) jeweils eine Flüssigkeitsversorgungskammer (40) mit einer den Schlitz (38) auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen (40) versehenen Wand (42) vorgesehen ist, wobei über die beiden Flüssigkeitsversorgungskammern (40) gleiche oder unterschiedliche Flüssigkeiten zuführbar sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf einer Längsseite des Schlitzes (38) eine Flüssigkeitsversorgungskammer (40) mit einer den Schlitz (38) auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen (40) versehenen Wand (42) und auf der gleichen und/oder der gegenüberliegenden Längsseite des Schlitzes (38) eine weitere Gasversorgungskammer (58) mit einer den Schlitz (38) auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen (44) versehenen Wand vorgesehen sind.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass über die erste (32) und die weitere Gasversorgungskammer (58) dasselbe Gas oder unterschiedliche Gase zuführbar sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf zumindest einer Längsseite des Schlitzes (38) wenigstens zwei Flüssigkeitsversorgungskammern (40) mit jeweils einer den Schlitz (38) auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen (44) versehenen Wand (42) vorgesehen sind, wobei über die verschiedenen Flüssigkeitsversorgungskammern (40) vorzugsweise gleiche oder unterschiedliche Flüssigkeiten zuführbar sind und wobei die den verschiedenen Flüssigkeitsversorgungskammern (40) zugeordneten Öffnungen (44) vorzugsweise einen gleichen oder einen unterschiedlichen Abstand (54) zu der Austrittsöffnung (34) des Schlitzes (38) besitzen.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge (50) des Schlitzes (38) > 50 mm ist und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1000 bis etwa 15000 mm liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitzbreite (45) in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 mm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,2 bis etwa 1,0 mm liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse (26) das Verhältnis zwischen Schlitzlänge (50) und Schlitzbreite (45) > 100 und vorzugsweise > 4000 ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse (26) das Verhältnis zwischen dem Massenstrom Gas und dem Massenstrom Flüssigkeit in einem Bereich von 1:1 1 und 200:1 liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Schlitzbreite (45) in Strömungsrichtung ändert.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Schlitz (38) in Strömungsrichtung vorzugsweise entsprechend einem Winkel zwischen 0 und etwa 20 ° verjüngt.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlitz (38) ausgehend von der Eintrittsöffnung (36) in Strömungsrichtung zunächst schmaler und vor der Austrittsöffnung (34) wieder breiter wird.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite (45) im Bereich der Austrittsöffnung (34) und der geringsten Schlitzbreite (56) zwischen 5:1 und 1:1 liegt.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 26 oder 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Schlitz (38) zwischen der Eintrittsöffnung (36) und dem Bereich der geringsten Schlitzbreite (56) Flüssigkeit zuführbar ist, wobei das Verhältnis der Schlitzbreite im Bereich der Flüssigkeitszuführung und der geringsten Schlitzbreite (56) vorzugsweise zwischen 5:1 und 1:1 liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitzbreite in Strömungsrichtung zunimmt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die an der Schlitzaustrittsöffnung (34) vorgesehene Abrisskante (52) gerundet ist und vorzugsweise einen Radius im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 2 mm besitzt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich zumindest die an die Schlitzeintrittsöffnung (36) angrenzende Gasversorgungskammer (32) zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge (50) des Schlitzes (38) erstreckt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest in der an die Schlitzeintrittsöffnung (36) angrenzenden Gasversorgungskammer (32) das Gas einen Druck aufweist, der in einem Bereich von etwa 5 kPa bis etwa 300 kPa und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 kPa bis etwa 100 kPa liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse (26) die Menge an pro Meter Schlitzlänge gelieferten Gases in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 2000 m³/h und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 150 bis etwa 400 m³/h liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das als Zerstäubungsgas dienende Gas Luft oder Dampf ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf einer jeweiligen Längsseite des Schlitzes (38) vorgesehenen Öffnungen (44), über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, zumindest im Wesentlichen über die gesamte Schlitzlänge (50) verteilt sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungen (44), über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, jeweils als Bohrungen ausgeführt sind.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bohrungsdurchmesser (48) in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 2 mm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,8 mm liegt.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 36 oder 37,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis der Schlitzbreite, vorzugsweise der Schlitzbreite (45) im Bereich der Austrittsöffnung (34), zu dem Bohrungsdurchmesser (48) in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 10 und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 6 liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf einer jeweiligen Längsseite des Schlitzes (38) vorgesehenen Öffnungen (44), über die Flüssigkeit in den Schlitz (38) einführbar ist, in wenigstens einer sich in Schlitzlängsrichtung erstreckenden Reihe angeordnet sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf einer jeweiligen Längsseite des Schlitzes (38) vorgesehenen Öffnungen (44), über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, in mehreren sich jeweils in Schlitzlängsrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gesamte offene Fläche, über die Flüssigkeit in den Schlitz (38) bzw. in das Gas einführbar ist, in einem Bereich zwischen etwa 5 und etwa 1000 mm²/Meter Schlitzlänge und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 20 und etwa 200 mm²/Meter Schlitzlänge liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (46) zwischen den Öffnungen (44), über die Flüssigkeit bzw. Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, und der Abrisskante (52) > 0,5 mm ist und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,5 und etwa 20 mm liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel zwischen der im Schlitz (38) geführten Gasströmung und dem über eine jeweilige Öffnung (44) in den Schlitz (38) eingeführten Flüssigkeitsstrahl in einem Bereich zwischen etwa 60 und etwa 90° liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) Flüssigkeitszuführmittel umfasst, über die der an die Schlitzeintrittsöffnung (36) angrenzenden Gasversorgungskammer (32) Flüssigkeit zuführbar ist, wobei die Flüssigkeitszufuhr vorzugsweise über eine Vielzahl von Öffnungen erfolgt, die vorzugsweise über zumindest im Wesentlichen die gesamte Länge der Gasversorgungskammer (32) verteilt sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Gas eine Flüssigkeitsmenge in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 2000 1/h pro Meter Schlitzlänge und insbesondere in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 500 1/h pro Meter Schlitzlänge zuführbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flüssigkeitszuführmittel wenigstens eine Flüssigkeitsversorgungskammer (40) umfassen, in der der Druck der Flüssigkeit in einem Bereich zwischen etwa 5 kPa und etwa 300 kPa und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 10 kPa und etwa 100 kPa liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass einer ersten Flüssigkeit als weitere Flüssigkeit eine Impfflüssigkeit zuführbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Flüssigkeit und/oder die weitere Flüssigkeit jeweils zumindest eine der folgenden Arten von Flüssigkeiten umfasst: Wasser, Streichfarben, Stärkelösungen, Beschichtungschemikalien, Polyacrylsäure und deren Salze mit Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen, Polyvinylalkohol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykole, Polysulfonsäuren, langkettige Ether.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Flüssigkeitsversorgungskammer (40) vorgesehen ist, die quer zur Objektlaufrichtung (L) in mehrere Zonen aufgeteilt ist, wobei die über diese Versorgungskammer (40) erfolgende Flüssigkeitszufuhr zonenweise und/oder für verschiedene Gruppen von Zonen getrennt steuerbar und/oder regelbar ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf einer jeweiligen Längsseite des Schlitzes (38) vorgesehenen Öffnungen (44), über die Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, zumindest im Wesentlichen über die gesamte Schlitzlänge (50) verteilt sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine auf einer Längsseite des Schlitzes (38) vorgesehene Flüssigkeitsversorgungskammer (40) mit einer den Schlitz (38) auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen (44) versehenen Wand (42) und wenigstens eine auf einer Längsseite des Schlitzes (38) vorgesehene Gasversorgungskammer (58) mit einer den Schlitz auf der betreffenden Längsseite begrenzenden, mit Öffnungen versehenen Wand vorgesehen sind und dass die der Flüssigkeitsversorgungskammer (40) und der Gasversorgungskammer (58) zugeordneten Öffnungen (44) vorzugsweise einen gleichen oder einen unterschiedlichen Abstand (54) zu der Austrittsöffnung (34) des Schlitzes (38) besitzen.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungen, über die Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, jeweils als Bohrungen ausgeführt sind.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand zwischen den Öffnungen, über die Gas in den Schlitz (38) einführbar ist, und der Abrisskante > 0,5 mm ist und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 0,5 und etwa 20 mm liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) eine an die Schlitzeintrittsöffnung(36) angrenzende erste Gasversorgungskammer (32) und eine an eine Längsseite des Schlitzes (38) angrenzende weitere Gasversorgungskammer (58) umfasst und dass der Gasdruck des aus der weiteren Gasversorgungskammer (58) austretenden Gases einen höheren Druck besitzt als das bereits im Schlitz (38) befindliche Gas aus der ersten Gasversorgungskammer (32).
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) sich mit ihrem Schlitz (38) allgemein quer zur Objektlaufrichtung (L) erstreckt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das vorbeilaufende Objekt (28) durch eine Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn gebildet ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (54) zwischen der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse (26) und dem vorbeilaufenden Objekt (28) in einem Bereich zwischen etwa 1 und etwa 2000 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 10 und etwa 50 mm liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die als Schlitzdüse ausgeführte Mehrstoffzerstäuberdüse (26) unterhalb des vorbeilaufenden Objekts (28) angeordnet ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel zwischen dem Schlitz (38) der als Schlitzdüse ausgeführten Mehrstoffzerstäuberdüse (26) und der Objektlaufrichtung (L) in einem Bereich zwischen etwa 45° und etwa 90° liegt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie mehrere in Querrichtung nebeneinander angeordnete Schlitzdüsen (26, 60) umfasst, von denen zumindest eine (26) zur Abgabe eines Gas/Flüssigkeits-Gemisches als Mehrstoffzerstäuberdüse ausgeführt ist.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 60,
dadurch gekennzeichnet,
dass sämtliche Schlitzdüsen (26, 60) jeweils als Mehrstoffzerstäuberdüse ausgeführt sind.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 60,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Schlitzdüse (60) zur Abgabe von Gas ausgeführt ist.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die an der Schlitzaustrittsöffnung (34) vorgesehene Abrisskante (52) eine Fase > 45° besitzt.
Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Schlitzbreite in Strömrichtung ändert, indem der Schlitz (38) nach dem in den Schlitz (38) erfolgenden Zuführen von Flüssigkeit zunächst breiter und vor der Austrittsöffnung (34) wieder schmäler wird.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 64,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite (45) im Bereich der Austrittsöffnung (34) und der größten Schlitzbreite (62) zwischen 1 : 5 und 1 : 1 liegt.
Auftragseinrichtung nach Anspruch 64 oder 65,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis zwischen der Schlitzbreite (64) im Bereich der Flüssigkeitszufuhr und der darauf folgenden größten Schlitzbreite (62) zwischen 1 : 5 und 1 : 1 liegt.
Verwendung der Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Befeuchtung eines quer zum Schlitz (38) einer jeweiligen Schlitzdüse (26, 60) vorbeilaufenden Objekts (28), insbesondere Faserstoffbahn und vorzugsweise Papier- oder Kartonbahn.
Verwendung der Auftragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Feuchtequerprofilierung, Curl-Reduzierung und/oder Rückbefeuchtung in Papier- und/oder Streichmaschinen.