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Dokumentenidentifikation DE202007008944U1 18.10.2007
Titel Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines Bandes
Anmelder Betriebsforschungsinstitut VDEh - Institut für angewandte Forschung GmbH, 40237 Düsseldorf, DE
Vertreter König Szynka Tilmann von Renesse, 40549 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 202007008944
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 18.10.2007
Registration date 13.09.2007
Application date from patent application 25.06.2007
IPC-Hauptklasse B21B 45/02(2006.01)A, F, I, 20070625, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines bewegten Bandes. Derartige Vorrichtungen finden insbesondere bei Bandbearbeitungsmaschinen, wie beispielsweise Walzgerüsten, Anwendung.

Bei Bandbearbeitungsprozessen ist es üblich, Schmiermittel auf das Band aufzubringen, um z.B. während des Walzvorgangs den Verformungsprozess zu unterstützen und um Umformwärme und Bandflitter abzuführen. Reste dieser Schmiermittel bleiben nach dem Walzvorgang als Rückstände auf dem Band haften. Werden diese Reste nicht vor dem Aufhaspeln des Bandes zu einem Bandbund entfernt, so bilden sie zwischen den einzelnen Wicklungen einen Schmierfilm, der ein unerwünschtes Verschieben der einzelnen Wicklungen in Haspelachsrichtung herbeiführen kann. Außerdem dürfen für die Weiterbehandlung der Bänder nur sehr geringe Reste der vorher verwendeten Flüssigkeiten auf der Bandoberfläche vorhanden sein.

Zur Zeit werden die Flüssigkeiten von der Oberfläche des Bandes durch eine der nachfolgenden Maßnahmen entfernt: Abquetschen mit Metall-, Gummi-, Kunststoff- oder Vliesstoffrollen, Abstreifen mit Hilfe von Abstreifern nach der Art einer Gummilippe, Abblasen mit Hilfe eines Luftstroms und Absaugen mit Hilfe von Unterdruck. Häufig begrenzt dabei die Art des Entfernens der Schmiermittelreste die Laufgeschwindigkeit des Bandes. Die Bänder werden mit geringeren Bandgeschwindigkeiten gefahren, als eigentlich möglich, um durch eine längere Verweilzeit in der Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten möglichst viel Flüssigkeit zu entfernen.

DE 195 19 544 C2 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung, bei der zur Reinigung der Bandoberfläche ein Gasstrahl auf das Band geblasen wird. Das Gas wird mit hoher Strömungsgeschwindigkeit über das Band geleitet. Ziel ist es, mittels eines Massenimpulses die Flüssigkeitsmengen von der Oberfläche des zu reinigenden Bandes abzutransportieren. Eine ähnliche Vorrichtung wird in EP 0 513 632 B1 beschrieben, bei der der Gasstrahl beim Verlassen der Düse eine Austrittsgeschwindigkeit von 0,3 bis 2 Mach aufweist und in einem Winkel von 45° bis 90° auf die Oberfläche des Bandes geblasen wird. Derartige Vorrichtungen sind sehr energieaufwendig. Die hohen Strömungsgeschwindigkeiten führen zudem zu einer hohen Lärmbelästigung.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines bewegten Bandes vorzuschlagen, die mit einfachen Mitteln ein effizientes Entfernen der Flüssigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung geht von der einen Erkenntnis aus, dass das Kernproblem des Entfernens von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines Bandes in den Adhäsionskräften liegt und dass diese Adhäsionskräfte überwunden werden können, indem die Flüssigkeit derart anregt wird, dass sie schwingt. Durch ihre Schwingung löst sich die Flüssigkeit von der Oberfläche des Bandes und kann gut abgetragen werden, beispielsweise durch Absaugen mittels Unterdruck, Abblasen oder Abstreifen mittels eines Abstreifers. Für die Techniken zum Entfernen der von der Oberfläche gelösten Flüssigkeit kann die Erfindung somit auf die aus dem Stand der Technik bekannten Techniken zurückgreifen. Grundgedanke der Erfindung ist es, die Flüssigkeit anzuregen, um dadurch weitere Schritte zum Entfernen der Flüssigkeit zu vereinfachen. Je nach Art der Anregung kann sogar auf nachfolgende Schritte verzichtet werden, beispielsweise wenn die Anregung nach dem Prinzip der Sonoluminiszenz erfolgt.

Als Schwingung der Flüssigkeit sind langzeitige Schwingungen, so genannte periodische Schwingungen, aber auch kurzzeitige, so genannte transiente, Schwingungen geeignet. Die kurzzeitigen (transienten) Schwingungen können periodisch wiederholt werden, aber auch nur einmal aufgebracht werden, beispielsweise in Form eines sogenannten "Schwingungs-Burst". Ferner sind als Schwingungen sowohl lineare als auch nicht-lineare Schwingungen geeignet. Eine nicht-lineare Schwingung kann beispielsweise durch Explosionswellen (auch Detonationswellen) erzeugt werden. Als lineare Schwingung wird insbesondere eine solche angesehen, die mittels einer Fourier-Analyse in periodische Komponenten zerlegt werden kann. Für eine lineare Schwingung gilt insbesondere das Superpositions-Prinzip.

Das Anregen der Flüssigkeit erfolgt vorzugsweise derart, dass zusammenhängende Flüssigkeitsbereiche, beispielsweise ein Flüssigkeitsfilm, vollständig zu einer Schwingung angeregt werden. Dabei kann die Anregung und die weitere Behandlung des Films, beispielsweise durch die Art des Abblasens/Absaugens in einer bevorzugt laminaren Strömung, derart erfolgen, dass der Flüssigkeitsfilm erhalten bleibt oder zumindest nur in große Teile geteilt wird, beispielsweise Teile mit einer Ausdehnung von mindestens der 2fachen Filmdicke, besonders bevorzugt Teile mit deutlich größerer Ausdehnung, wie beispielsweise dem 3 bis mindestens 10fachen der Filmdicke. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Anregung eingestellt, die die Bildung von Flüssigkeitsaerosolen verhindert. Dadurch kann erreicht werden, dass die abgesaugte oder abgeblasene Flüssigkeit, beispielsweise in Form großer flächiger Teile oder kugeliger Teile einfach rückgewonnen werden kann. Dadurch wird der auch außerhalb dieser bevorzugten Ausführungsform durch das Verfahren möglich gemachte Vorteil der Rückgewinnung teuerer Flüssigkeiten, beispielsweise von Ölen in Walzwerken, besonders einfach erreicht.

Diese Erfindung findet insbesondere für das Entfernen von Flüssigkeiten bei bewegten Bändern Anwendung und hier insbesondere in Walzstraßen. Der erfindungsgemäße Grundgedanke kann jedoch auch auf stehende Bandoberflächen angewandt werden. Die zu entfernende Flüssigkeit ist insbesondere ein Öl oder eine Emulsion, die beim Walzvorgang als Kühl- und/oder Schmiermittel auf das Band aufgebracht wurde. Besonders bevorzugt wird die Erfindung beim Ablösen von Flüssigkeitsfilmen eingesetzt, die nahezu die volle Bandbreite einnehmen, da sich das Verfahren dazu eignet, diese großflächigen Flüssigkeitsfilme effizient vom Band abzulösen.

Die Erfindung findet besonders guten Einsatz bei abzulösenden Filmdicken von mindestens 1,5 &mgr;m und kann auch bei abzulösenden Filmdicken von 100 &mgr;m und deutlich mehr sehr vorteilhaft eingesetzt werden. Bezüglich der Dicke der abzulösenden Schichtdicke werden der Erfindung lediglich durch die derzeit wirtschaftlich lieferbaren Schwingungserzeuger Grenzen gesetzt. Es ist jedoch zu erwarten, dass mit Verbesserungen in der Schwingungserzeuger-Technik auch weitere Einsatzgebiete für die Erfindung erschlossen werden. Besonders bevorzugt wird der Flüssigkeitsfilm vollständig von einem Band abgelöst. Aber auch eine teilweise Ablösung des Films, beispielsweise eine Reduktion der Filmschichtdicke auf 0,15 &mgr;m stellt eine zweckmäßige Abwägung zwischen maschinellen Aufwand und gewünschtem Ergebnis dar, die die Erfindung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines Bandes weist zumindest einen als Stoßwellengenerator ausgebildeten Schwingungserzeuger auf, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er in der Flüssigkeit oder in einem die Flüssigkeit kontaktierenden Fluid oder Körper Schwingungen anregen kann. Neben dem Stoßwellengenerator können weitere Schwingungserzeuger vorgesehen sein, die ebenfalls in der Flüssigkeit oder in einem die Flüssigkeit kontaktierenden Fluid oder Körper Schwingungen anregen können.

Als Stoßwellengenerator wird im Zusammenhang dieser Erfindung grundsätzliche jede Vorrichtung verstanden, die in der Lage ist, eine Stoßwelle in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Medium zu erzeugen. Beispielsweise kann als Stoßwellengenerator eine elektromagnetische Impulsschallquelle verwendet werden. Diese kann beispielsweise eine einlagige Flachspule und eine davorliegende Metallmembran aufweisen, beispielsweise eine einlagigen Flachspule aus Kupferlackdraht auf einem schallharten Träger und eine davorliegende Kupfermembran aufweisen. Zwischen der Flachspule und der Membran kann beispielsweise eine dünne Isolierfolie vorgesehen sein. Entlädt man nun einen angeschlossenen Kondensator durch eine getriggerte Funkenstrecke sehr rasch über die Flachspule, dann werden in der Metallmembran nach der Lenzschen Regel entgegengesetzt gerichtete Ströme induziert, die zur Abstoßung von Spule und Membran führen. Der auf diese Weise erzeugte und in das umgebende Medium abgestrahlte Druckpuls ist proportional zum Quadrat der Entladestromstärke.

Die Anregung der Flüssigkeit erfolgt insbesondere derart, dass die Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum schwingt, beispielsweise während des Durchlaufens der zum Entfernen vorgesehenen Vorrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Flüssigkeit derart angeregt, dass sie mit ihrer Resonanzfrequenz oder einer Subharmonischen ihrer Haupt-Resonanzfrequenz schwingt. Hierdurch wird der Ablösungseffekt von der Oberfläche des Bandes besonders gut erreicht. Insbesondere bevorzugt wird eine zusammenhängende Flüssigkeit, beispielsweise ein Film, zu einer Dickenresonanz angeregt. Dies wird besonders bevorzugt dadurch erreicht, wenn die Wellenlänge der Anregungsschwingung in einem Trägerfluid, beispielsweise Luft, das 2- bis 4fache der Filmdicke aufweist.

Die Schwingung der Flüssigkeit kann durch verschiedene Methoden erreicht werden. Zum einen kann ein schwingender Körper bzw. ein schwingendes Fluid Schwingungen (Anregungsschwingung) auf die Flüssigkeit übertragen und die Flüssigkeit dadurch anregen. Die Flüssigkeit kann jedoch beispielsweise auch berührungslos indirekt durch elektromagnetische Ultraschallgeber oder direkt durch Laser induzierten Ultraschall angeregt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Flüssigkeit zumindest teilweise durch einen über die Flüssigkeit strömenden Fluidstrom als Trägermedium für eine Anregungsschwingung angeregt. Hierzu können Vorrichtungen, wie sie aus EP 0 513 632 B1 oder DE 195 19 544 C2 bekannt sind, verwendet werden, wobei diese Vorrichtungen durch einen Schallwellenerzeuger ergänzt werden, der Schallwellen in den aus den Düsen ausgebrachten Fluidstrom einbringt. Derartige Schallwellenerzeuger können beispielsweise Lautsprecher oder piezoelektrische Materialien sein. Der Fluidstrom kann in Richtung der Bandlaufrichtung oder ihr entgegen sowie im Winkel zur Bandlaufrichtung ausgerichtet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform breitet sich die in den Fluidstrom eingebrachte Anregungsschwingung senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluidstroms aus. Hierdurch wird eine besonders effektive Anregung der Flüssigkeit durch die Anregungsschwingung erreicht. Dabei sollte in einer bevorzugten Ausführungsform die Einstrahlrichtung des Ultraschalls so gewählt werden, dass die Richtung der resultierenden Schwingung des Fluids nach Superposition von Ultraschall- und Fluidgeschwindigkeit senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluidstroms ist.

Bevorzugt strömt der Fluidstrom laminar über die Flüssigkeit. Hierdurch wird erreicht, dass die Anregungsschwingung die Flüssigkeit gut anregen kann und die Anregung nicht durch überlagerte, turbulenzbedingte Schwingungen oder Impulse beeinträchtigt wird. Eine laminare Strömung des Fluidstroms verhindert zudem, dass ein Flüssigkeitsfilm in je nach Anwendung unerwünschte Aeorosole zerstäubt wird. Vorrichtungen zum Erzeugen einer laminaren Strömung auf einem bewegten Band können beispielsweise das aerodynamische Paradoxon ausnutzen, wie es in DE 199 23 949 A1 beschrieben wird, auf die für das Verfahren und die Vorrichtung zum Erzeugen eines laminar über die Flüssigkeit strömenden Fluidstroms ausdrücklich Bezug genommen wird und deren diesbezügliche Offenbarung als Teil dieser Beschreibung verstanden wird.

Als Fluid wird insbesondere Luft eingesetzt. Der Einsatz anderer Gase oder Flüssigkeiten ist jedoch ebenfalls denkbar, insbesondere der Einsatz von sauerstofffreien Gasen, um eine Oxidation eines metallischen Bandes zu vermeiden.

Anstelle die Anregung der Flüssigkeit über eine freie Oberfläche der Flüssigkeit zu bewirken, kann die Anregung ergänzend oder alternativ auch über mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende Festkörper erfolgen. Insbesondere bevorzugt wird die Flüssigkeit durch eine Schwingungsbewegung des Bandes angeregt. Hierzu wird das Band gezielt in Schwingung versetzt. Dies kann über unmittelbar auf das Band einwirkende Elemente wie piezoelektrische Anreger oder beispielsweise durch Stöße erfolgen. Das Band kann jedoch auch kontaktlos angeregt werden, beispielsweise unter Ausnutzung von magnetischen Ultraschallgebern, so genannten EMATs (electromagnetic-acoustic-transducers).

Ebenso wie das Band zur Anregung der Flüssigkeit berührungslos angeregt werden kann, kann auch die Flüssigkeit selbst berührungslos angeregt werden, beispielsweise durch laserinduzierten Ultraschall.

Ergänzend oder alternativ kann gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung bei einem Verfahren zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines Bandes die Flüssigkeit unter Ausnutzung von Kavitation, vorzugsweise des Sonoluminiszenz-Effekts von der Oberfläche des Bands gelöst, insbesondere verdampft werden.

Unter Sonoluminiszenz versteht man das Phänomen, dass eine Flüssigkeit unter starkem Schalldruck ultrakurze, hochenergetische Lichtblitze aussenden kann. Ursache des Phänomens sind Kavitationen, die unter Ultraschall geeigneter Intensität in der Flüssigkeit entstehen können. Es entstehen in einem andauernden Prozess neue Hohlräume, die anschließend wieder kollabieren. Beim Kollaps dieser Hohlräume kann ein kurzer Lichtblitz entstehen. Die Temperatur innerhalb der Kavitation kann dabei mehrere Millionen Grad Celsius erreichen. Diese Temperaturen können dazu verwendet werden, die zu entfernende Flüssigkeit zu verdampfen. Die erfindungsgemäßen Vorteile werden aber auch schon unter Ausnutzung einer Kavitation erreicht, die nicht den Sonoluminiszenz-Effekt hervorruft.

Ergänzend oder alternativ kann bei einem Verfahren zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines Bandes ein laminarer Fluidstrom über die Flüssigkeit geführt werden. Bereits der Einsatz eines laminaren Fluidstroms, der die Flüssigkeit nicht anregt, weist eine gute Mitnahme von Flüssigkeitspartikeln auf, so dass ein effizientes Entfernen ermöglicht wird. Vorrichtungen zum Erzeugen einer laminaren Strömung auf einem bewegten Band können beispielsweise das aerodynamische Paradoxon ausnutzen, wie es in DE 199 23 949 A1 beschrieben wird, auf die für das Verfahren und die Vorrichtung zum Erzeugen eines laminar über die Flüssigkeit strömenden Fluidstroms ausdrücklich Bezug genommen wird und deren diesbezügliche Offenbarung als Teil dieser Beschreibung verstanden wird.

Als Teil eines Verfahrens zum Entfernen von Flüssigkeiten kann eine Regelung vorgesehen sein, mit der die Frequenz eingestellt wird, mit der die Flüssigkeit schwingt. Dies erfolgt insbesondere über die Einstellung der Frequenz der Anregungsschwingung. Eingangsparameter für die Regelung können die Materialeigenschaften der Flüssigkeit, des Fluids und des Bandes sein, sowie die – gemessene – Filmdicke der zu entfernenden Flüssigkeit, die Bandgeschwindigkeit, die Temperatur und möglicherweise der Abquetschdruck vorgelagerter Quetschwalzen oder Abstreifer.

Die Strömungsgeschwindigkeit und die durch den Schwingungserzeuger eingebrachte Energie sowie die Frequenz der von dem Schwingungserzeuger ausgesandten Welle werden vorzugsweise aufeinander abgestimmt. Insbesondere bevorzugt wird die eingebrachte Energie derart groß gewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit so gering eingestellt werden kann, dass eine laminare Strömung erzeugt wird. Beispielsweise kann beim Fluid Luft eine eingebrachte Leistung von über 20 W/mm2, insbesondere von über 80 W/mm2, und eine Frequenz von über 500 kHz, insbesondere bevorzugt von über 1 MHz, beispielsweise 80 bis 800 MHz, eingestellt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit wird dann vorzugsweise so eingestellt, dass eine Reynolds-Zahl (Re) von weniger als 1 000 000 erzielt wird, insbesondere bevorzugt ein Re von um 2000. Gleichzeitig wird besonders bevorzugt eine Mach-Zahl von weniger als 0,3, insbesondere bevorzugt von weniger als 0,2 eingestellt.

Vorzugsweise werden Abhängig vom Aufbau der Vorrichtung die Strömungsgeschwindigkeit und die durch den Schwingungserzeuger eingebrachte Energie sowie die Frequenz der von dem Schwingungserzeuger ausgesandten Welle derart aufeinander abgestimmt, dass ein Flüssigkeitsfilm in Teile zerteilt werden, die nur über eine gewisse Strecke, vorzugsweise die Bandbreite, von einem überströmenden Fluidstrom getragen werden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Flüssigkeit von dem Band abgehoben wird, aber – eine entsprechende Strömungsrichtung des Fluidstroms vorausgesetzt – jenseits des Bandes, beispielsweise im Bandkantenbereich oder bei nach innen weisendem Fluidstrom an einer Sammelstelle oberhalb der Bandmitte, wieder aus dem Fluidstrom herausfällt. Mit einer solchen Durchführung des Verfahrens wird verhindert, dass die abgelöste Flüssigkeit in eine Absauganlage gerät und dort zurückgewonnen werden muss. In anderen Ausführungsformen kann es jedoch zur Rückgewinnung der Flüssigkeit gerade von Vorteil sein, diese in die Absauganlage abzuführen, wenn die Absauganlage für die Rückgewinnung der Flüssigkeit ausgebildet wird.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Blasdüse und einen Schallwellenerzeuger auf, der Schallwellen in das von der Blasdüse aufgebrachte Fluid einbringt. Dabei kann der Schallwellenerzeuger vor oder hinter der Blasdüse angeordnet sein. Als Blasdüse wird dabei jegliches Element verstanden, aus dem ein Fluidstrom austritt. Ergänzend oder alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Schallwellenerzeuger aufweisen, der Schallwellen in das Band einbringt. Ebenso kann der Schwingungserzeuger ein Schallwellenerzeuger sein, der Schwingungen unmittelbar in der Flüssigkeit selbst erzeugt, beispielsweise ein laserinduziertes Ultraschallsystem.

Die erzeugte Schwingung des Fluids oder die Anregungsschwingung haben vorzugsweise eine Frequenz im Ultraschallbereich.

Die Vorrichtung weist insbesondere bevorzugt einen Stoßwellengenerator für Luft-Ultraschall auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der oder einer der Schwingungserzeuger als Lautsprecher, piezoelektrischer Schallwandler, magnetischer Ultraschallgeber, EMAT oder als Laser für laser-induzierten Ultraschall ausgebildet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem Grundaufbau in einer schematischen Seitenansicht,

2 die in 1 dargestellte Vorrichtung in einer zweiten schematischen Seitenansicht,

3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

5 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

6 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

7 die Ausführungsform nach 6 in einer schematischen Draufsicht,

8 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Draufsicht,

9 die Ausführungsform nach 8 in einer schematischen Seitenansicht,

10 eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

11 die Ausführungsform gemäß 10 in einer schematischen Draufsicht,

12 eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht und

13 eine achte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht.

1 zeigt ein bewegtes Band 1, auf dessen Ober- und Unterseite eine Flüssigkeit 2, beispielsweise ein Schmiermittel, anhaftet. Oberhalb und unterhalb des Bandes 1 ist jeweils ein Schallkopf 3 in Form eines Stoßwellengenerators angebracht. Durch nicht dargestellte Blasdüsen wird jeweils ein Luftstrom 4 zwischen der freien Oberfläche der Flüssigkeit 2 und dem Schallkopf 3 erzeugt. Die Richtungspfeile A zeigen an, dass der Luftstrom 4 sowohl mit als auch entgegen der Bandlaufrichtung gerichtet sein kann. 2 zeigt, dass die oberhalb des Bands 1 angeordneten Schallköpfe 3 derart nebeneinander angeordnet sind, dass sich Schallköpfe über die gesamte Bandbreite B erstrecken.

Zum Entfernen der Flüssigkeit 2 von der Oberfläche des Bandes 1 werden von den Schallköpfen 3 Schallwellen in den Luftstrom 4 ausgesandt. Hierdurch wird der Luftstrom 4 zu einer Schwingung angeregt. Der Luftstrom 4 überträgt diese Anregungsschwingung auf die Flüssigkeit 2 und regt diese zu einer Schwingung an. Dabei ist die Anregungsschwingung derart gewählt, dass sie die Flüssigkeit vorzugsweise zu einer Schwingung mit der Resonanzfrequenz der Flüssigkeit anregt. Durch die Schwingung wird die Flüssigkeit derart bewegt, dass die Adhäsionskräfte, die die Flüssigkeit an der Bandoberfläche halten, zumindest teilweise überwunden werden. Die derart "gelöste" Flüssigkeit 2 wird durch den Luftstrom 4 abgetragen und damit vom Band entfernt.

In den 3 bis 5 ist dargestellt, dass der Luftstrom 4 durch Begrenzungskörper 5 gezielt auf die Bandoberfläche bzw. von der Bandoberfläche fort gelenkt werden kann.

Während die 1 bis 5 einen Luftstrom 4 zeigen, der im Wesentlichen in Bandlaufrichtung bzw. der Bandlaufrichtung entgegengesetzt gerichtet ist, ist der Luftstrom 4 in den Ausführungsformen der 6 bis 9 senkrecht zur Bandlaufrichtung gerichtet. Bei der Ausführungsform der 6 und 7 wird dies erreicht, indem der Luftstrom 4 in der Bandmitte M zwischen den bezüglich der Bandmitte M symmetrisch angeordneten Schallköpfen 3 eingeblasen wird und am Bandkantenbereich abgesaugt wird.

Indem die Schallköpfe 3 und die Blasdüsen 6 senkrecht zur Bandlaufrichtung A abwechselnd und als Reihe im Winkel zur Bandlaufrichtung A angeordnet werden, wie in 8 dargestellt, kann ebenfalls eine zur Bandkante gerichtete Luftströmung erzeugt werden. Zur besseren Führung der Luftströmung kann, wie in 9 dargestellt, vor und/oder nach der Gruppe der Schallköpfe 3 und der Gruppe der Blasdüsen 6 eine Dichtlippe 7 angeordnet sein.

In der Ausführungsform der 10 und 11 werden zwei Luftströme 4 aufeinander zugeführt und zwischen zwei Gruppen von Schallköpfen 3 abgesaugt. Dabei können die Schallköpfe 3a eine Anregungsschwingung mit höherer Frequenz erzeugen als die Schallköpfe 3b der 11 oder umgekehrt.

Die 12 und 13 zeigen Ausführungsformen, bei denen die erfindungsgemäße Vorrichtung mit herkömmlichen Quetschwalzen 8 zusammenwirkt. Die Quetschwalzen 8 sind in Bandlaufrichtung A vor der Luftstromführung 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet. Auf diese Weise kann durch die Quetschrollen 8 bereits ein erster Teil der zu entfernenden Flüssigkeit von dem Band entfernt werden, während durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der verbleibende Flüssigkeitsrest vom Band entfernt wird.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten von der Oberfläche eines Bandes, gekennzeichnet durch einen als Stoßwellengenerator ausgebildeten Schwingungserzeuger, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er in der Flüssigkeit oder in einem die Flüssigkeit kontaktierenden Fluid oder Körper Schwingungen anregen kann. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Blasdüse und einen Schallwellenerzeuger, der Schallwellen in das von der Blasdüse ausgebrachte Fluid einbringt. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schallwellenerzeuger, der Schallwellen in das Band einbringt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Lautsprecher, einen piezoelektrischen Schallwandler, einen magnetischen Ultraschallgeber, einen EMAT oder einen Laser für laser-induzierten Ultraschall und/oder einen Stoßwellengenerator für Luft-Ultraschall.






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