DE29517100U1

DE29517100U1 - Strömungsteilungs- und -umformungskörper

Info

Publication number: DE29517100U1
Application number: DE29517100U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2005-10-18
Also published as: ES2146907T3; ATE192051T1; US5992453A; EP0853503B1; BR9610957A; CN1200057A; DE59605066D1; CN1073476C; EP0853503A1; WO1997014511A1

Description

Johannes Zimmer, Ebentaler Str. 133, 9020 Klagenfurt/ Österreich

Die Erfindung betrifft einen Strömungsteilungs- und -umforinungskörper mit einer lang sich erstreckenden Körperlängsachse zur Strömungsteilung und Strömungsumformung von fließfähigen und/oder gasförmigen Substanzen, umfassend wenigstens ein Teilungssystem, in dem die Substanzen zwischen einer Anschlußöffnung eines die Substanz in zusammengefaßter Strömung führenden Gesamtstromkanals und einer Reihe von längs des Körpers angeordneten Öffnungen, die einem in der Körperlänge sich erstreckenden schmalen Austrittsbereich zugeordnet sind, geführt wird, wobei der von der Anschlu/3öffnung ausgehende Gesamtstromkanal in zwei den Gesamtstrom an einer ersten Teilungsstelle teilende, Substanz führende Kanäle einer ersten Teilungsstufe verzweigt und wenigstens eine weitere Teilungsstufe nachgeordnet ist, in der an der zugehörigen Teilungsstelle jedes Kanalende der vorangehenden Stufe in jeweils zwei die Strömung teilende und sie in entgegengesetzte Richtungen entlang der Körperlängsrichtung umlenkende Kanäle verzweigt. Dem im Inneren des Strömungskanalkörpers angeordneten Strömungskanalsystem sind insbesondere in beiden Strömungsrichtungen Arbeitsfunktionen zugeordnet. Der Strömungskanalkörper ist vorzugsweise Teil einer Auftragungseinrichtung, z.B. einer Siebzylinder-Rundschablonen-Druckmaschine. Er kann in einen Tragholm einer solchen Maschine eingebaut oder an 0 einen Tragholm angesetzt sein. Der Strömungskanalkörper kann aber auch für andere Zwecke der breitengleichmäßigen Fluidverteilung genutzt werden.

Ein gattungsgemäßer Strömungskanalkörper ist aus WO 94/17 92 7 bekannt. Ein Gesamtstromkanal, der von einer stirnseitig angeordneten Anschlußöffnung ausgeht, führt bis in die Längsmitte des Strömungskanalkörpers. Dort erfolgt eine Stromteilung mittels einer T-förmigen Kanalverzweigung. Diese bekann-

&igr; m · 1 t · · '

te Strömungsteilung erfolgt unmittelbar nach einer 90° Strömungsumlenkung aus Längsrichtung in Querrichtung in Verbindung mit einer anschließenden 90°-Doppelumlenkung, die die eigentliche Teilung bildet. Bekannte Einrichtungen der gattungsgemäßen Art erfüllen nur einige der an sie gestellten Anforderungen, und auch nur mit Einschränkungen. Insbesondere fehlt bisher eine Einrichtung, mit der der Bereich auch sehr großer Strömungsmengenleistungen mit allen Substanzen von wäßriger bis hochviskoser Beschaffenheit und insbesondere für relativ große Arbeitsbreiten, nämlich insbesondere 3 bis 5 Meter, mit Teilungsgenauigkeit beherrschbar ist. Dieser Mangel besteht insbesondere in Verbindung mit Rundschablonen-Druckmaschinen, d.h. unter Berücksichtigung der beengten Rundschablonen-Raumverhältnisse. So beträgt der öffnungsdurchmesser der am meisten gebräuchlichen Rundschablonen nur 130 bis maximal 160 mm. Der Mangel besteht auch angesichts der erforderlichen Stabilität, d.h. der Geradheit über die gesamte Körperlänge. Ein wesentlicher Nachteil bekannter Strömungskanalkörper ist in der Ungenauigkeit und Unzuverlässigkeit der Teilung zu sehen, und zwar insbesondere bei Verwendung von Substanzen sehr unterschiedlicher Viskosität und/oder Mengen. Je größer Substanzmenge, Körperlänge und/ oder Viskositätsunterschiede sind, desto schwerwiegender wirken sich die Mängel aus. Einige Mangel der bekannten Strömungskanalkörper sowie Grundlagen werden anhand der schematischen Fig. A bis C zum Stand der Technik erläutert.

Fig. A zeigt eine allgemein bekannte T-Rohrverzweigung. In Fig. B sind eine relativ lange Strömungsstrecke Q vor der Strömungsverzweigung und die beiden gleichlangen kürzeren T-Verzweigungstrecken Ll und L2 mit zugehörigen Ausströmungswiderständen Gl und G2 dargestellt. Nur wenn die Strecke Q ausreichend lang ist und die Strecken Ll und L2 gleich lang sind, kann eine Strömungshalbierung erwartet werden. Fig. C zeigt einen bekannten Strömungskanalkörper, der eine langgestreckte Platte aufweist, in die ein Strömungskanalsystem mit

fortgesetzter Halbierungsteilung eingearbeitet ist. Der gesamte Körper umfaßt zwei solche Platten, die spiegelgleich hergestellt sind und mit der in Fig. C gezeigten Ansichtsfläche abdichtend zusammengefügt werden. In Fig. C ist die Längserstreckung des Strömungskanalkörpers gedrängt dargestellt. Sie kann z.B. lOmal größer gedacht werden. Legt man z.B. eine Rundschablonenöffnung mit 150 mm Durchmesser zugrunde, wobei von diesem Maß mindestens 50 mm für eine Rakeleinrichtung benötigt werden, ergibt sich bei einer Arbeitsbreite von z.B. 3 Meter für einen Strömungskanalkörper ein ProportionsVerhältnis von 1 zu 30 für die Quererstreckung zur Längserstreckung. In Fig. C ist mit Ql bis Q4 verdeutlicht, da/3 die Querma/3e der Teilungsstufen sehr kurz sind, woraus die erwähnte Unzuverlässigkeit für die Strömungshalbierung resultiert. Es wird daraus auch deutlich, daß die Halbierung um so ungenauer ist, je größer der jeweilige Querschnitt eines Strömungskanals ist. Somit ist die Unzuverlässigkeit der Teilungshalbierung an der ersten, für die Breitenverteilung jedoch besonders wesentlichen Teilungsstelle, die mit Tl bezeichnet ist, am größten. Die erläuterten Verhältnisse sind im Prinzip für alle bisher bekannten Einrichtungen der betroffenen Art zutreffend.

Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, einen Strömungskanalkörper zur mehrfachen Strömungsteilung und -umformung insbesondere für eine Auftragungsvorrichtung wie eine Druckmaschine od.dgl. zu schaffen, mit dem die Substanzführung hinsichtlich gleichmäßiger Breitenverteilung wesentlich verbessert ist, und zwar für dünnflüssige Substanzen bis hin zu zähflüssigen Substanzen, bei auch besonders großen Arbeitsbreiten, großen Substanzmengen und/oder Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit einer Auftragungsmaschine, wobei insbesondere auch mechanische Körperfestigkeit bei dennoch relativ kleinem Konstruktionsquerschnitt verbessert sein soll. 35

ft*·
I #

Die Ziele werden in Verbindung mit den Merkmalen des eingangs genannten Strömungskanalkörpers dadurch erreicht, da/3 der Gesamtstromkanal an der ersten Teilungsstelle in zwei parallel und nebeneinander verlaufende, Substanz in gleiche Richtung führende Abschnitte von Teilstromkanälen übergeht, wobei die Strömung im Bereich vor, an und nach der Teilungsstelle geradlinig oder zumindest nahezu geradlinig verläuft. Erfindungsgemä/3 wird genaue Halbierungsteilung insbesondere dadurch zustande gebracht, da/3 der Strömungsbereich vor, an und nach der Teilungsstelle durch einen im ganzen zumindest nahezu geradlinigen, linearen Strömungsweg gebildet ist. Dabei ist es erfindungsgemä/3 auch wesentlich, da/3 zumindest für die erste Strömungsteilung in dem Strömungskanalkörper die geradlinige Strömungsteilung vorgesehen ist. Die Strömungsteilung erfolgt unabhängig von einer erst nachfolgenden Richtungsverzweigung und Strömungsumlenkung. Wie gefunden worden ist, wird die Teilungsqualität infolge der parallelen Strömungsverzweigung und erst anschließender Richtungsverzweigung wesentlich verbessert. Die erfindungsgemä/3e Substanzteilung 0 in der ersten Teilungsstufe führt selbst dann, wenn nachfolgende Stufen durch herkömmliche T-förmige Verzweigungen gebildet werden, zu einer wesentlichen Verbesserung der Breitenverteilung. Diese Verbesserung ist für sehr unterschiedliche Substanzviskositäten, relativ gro/3en Substanzdurchsatz und relativ große Arbeitsbreiten erreicht. Im Bereich des Kanalübergangs zwischen der ersten und der nachfolgenden Stufe lassen sich im Unterschied zu bekannten Strömungskanalkörpern wesentlich geringere Wandungsstärken oder statt dessen entsprechend größere Kanalquerschnitte vorsehen.

Im Substanzeinleitungsbereich erzielbare große Kanalquerschnitte und damit erreichte große Fördervolumen erlauben insbesondere auch, mit besonders zähflüssigen, gerade noch fließfähigen Substanzen zu arbeiten. Weiterhin ist gefunden worden, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Parallelstromteilung das insbesondere für Reinigungszwecke vorgesehene Absaugen von Substanz oder Gas durch den Strömungskanalkörper

mit zu der Substanzverteilung umgekehrter Strömungsrichtung wesentlich wirksamer ausgeführt werden kann, wobei dann durch die Parallelzusammenführung die Ansauggleichmäßigkeit verbessert wird.
5

Durch einen eine Anschlu/3öffnung bildenden Rohranschluß mit vorzugsweise etwa 2 0-50 mm Durchmesser einströmende Substanz von wäßrig flüssiger, beliebig viskoser oder gasförmiger Beschaffenheit wird zuverlässig gleichmäßig in aufeinanderfolgenden Teilungsstufen jeweils in genauer Halbierung, also mehrfach halbierend, geteilt, wobei die Teilströme auf Längen von insbesondere etwa 2 bis 5 Meter erstreckt, d.h. auseinandergeleitet und gedehnt werden. In einer Auftragungseinrichtung, z.B. für eine Rundschablonenauftragung, entspricht das Maß der Aufteilungslänge der Bahnbreite und damit der Druck- oder Arbeitsbreite. Das Ausströmen der über die jeweilige Arbeitsbreite mehrfach halbierend aufgeteilten Substanz erfolgt in Form einer homogen und breitengleichmäßig austretenden Substanzschicht. Zumindest wird eine weitgehende Annäherung an eine solche schicht-, film- oder breitstrahlförmige Ausströmung erzielt. Das Ausströmen von Auftragungssubstanz erfolgt weitgehend druckarm, d.h. nahezu drucklos, und zwar sehr nahe an der Auftragungszone. Einspritzendes Austreten unter Druck würde Auftragungsfehler verursachen. Der erfindungsgemäße Strömungskanalkörper eignet sich auch für Reinigungszwecke, wobei Reinigungsflüssigkeit im Unterschied zur Auftragungssubstanz mit hohem Druck ausströmt. Die Strömungskanäle sind derart, daß auch bei Strömungsumkehrbetrieb zwecks Entleerung des Strömungskanalsystemes und auch für das Absaugen von Substanz und von Substanzwassergemisch aus der Auftragungszone durch den Austrittsöffnungsbereich optimaler Strömungsfluß gegeben ist. Der Strömungskanalkörper ist nicht nur zur Selbstreinigung durch bloßes Durchströmen unterschiedlicher Substanzen geeignet, sondern auch für anderweitige Reinigungszwecke nutzbar, z.B. für das Reinigen von Teilen einer Auftragungsvorrichtung, und insbesondere auch

für das Reinigen einer Rundschablone. Nach erfolgter Reinigung kann die Reinigungsflüssigkeit zweckmäßig durch das Durchströmen von Gas (Druckluft) entfernt werden.

Der unmittelbar an eine stirnseitige, insbesondere eine Rohr- oder Schlauchanschlu/3kupplung aufweisende Anschlußöffnung anschließende, den Gesamtstrom führende Kanal und der in linearer Verlängerung weiter daran anschließende Strömungsweg mit zwei Parallelkanalabschnitten bis in die Körperlängsmitte können zweckmäßig in den Körper eingearbeitet öder in einer außen an dem Körper sich erstreckenden Rohrleitung vorgesehen sein. Auf dem Weg des geradlinigen Strömungsverlaufs im Bereich zwischen der Körperstirnseite und der Körperlängsmitte beginnen die Teilungsparallelkanalabschnitte vorzugsweise in dem ersten Wegdrittel, zumindest aber zu Beginn des letzten Wegviertels. Vorzugsweise ist querschnittsmittig in einem Rohr eine maßgenau konstruierte Innenwand angeordnet, um mit dieser Rohrhalbierung die beiden Teilungsparallelkanalabschnitte zu bilden. Die geradlinig verlaufende Halbierungs-Strömungsstrecke umfaßt vorzugsweise Parallelkanalabschnitte mit gleichem Strömungsquerschnitt und gleicher Querschnittsform, die getrennt in Körperquerrichtungen und aus diesen, getrennt bleibend, in um 180° entgegengesetzte Körperlängsrichtungen umgelenkt werden. Eine besonders vorteilhafte Erfindungsgestaltung besteht darin, daß im schmalen, parallel zur Körperlängsachse sich erstreckenden Substanzaustrittsbereich Austrittskanäle mit Querverlauf zur Körperlängsachse schräg angeordnet sind. Ganz besonders vorteilhaft ist es, einen quer zur Körperlängsachse schräg angeordneten, über die gesamte Arbeitsbreite sich erstreckenden Austrittsspalt vorzusehen, dessen Spaltquerschnittsbreite vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 2,0 mm beträgt und der zweckmäßig auch mittels einer von außen an den Strömungskanalkörper angesetzten Wand vorgesehen sein kann.

Sehr vorteilhaft werden die Querschnitte der Strömungskanäle des erfindungsgemäßen Strömungskanalkörpers insbesondere in den letzten Teilungstufen vor dem sowie im Substanzaustrittsbereich und ggf. auch der Strömungsquerschnitt eines Austrittsspalts derart dimensioniert, da/3 ausströmende Auftragungssubstanz praktisch drucklos, d.h. weitgehend druckentspannt ausfließt und der Schwerkraft folgend abfliegt, während Reinigungsflüssigkeit zum Reinigen von Rakelgerätteilen vor dem Austrittsbereich unter Druck ausspritzt, und zwar vorteilhaft so, als ob das Ausspritzen durch eine über die Arbeitsbreite sich erstreckende Breitstrahldüse erzeugt wird, wobei ein über die Arbeitsbreite geschlossener Flüssigkeitsbreitstrahl erzeugt wird, der im Abstand von etwa 20 bis 80 mm von den Austrittsöffnungen bzw. von der Austrittsspaltöffnung die größte Reinigungskraft hat. Im Zusammenhang damit wird eine Substanz-Zuführungseinrichtung wie eine Pumpe in Verbindung mit einer optimal stetig fördernden Zuführungssteuerung vorgesehen, um Druckstöße in der Substanzzuführung zu vermeiden.

Noch andere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus Unteransprüchen hervor.

Besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungsformen oder -möglichkeiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 in Längsansicht einen erfindungsgemäßen Strömungskanalkörper in kombinierter Bau

form mit Rohrkörper und Quaderkörper,

Fig. 2 im Teillängsschnitt in Draufsicht den Teil eines erfindungsgemäßen Strömungskanalkörpers mit in einen

Rohrkörper eingesetztem Massivkörper,

Fig. 3 im Profilquerschnitt erfindungsgemäße und 4 Stromungskanalkorper, die aus mehreren

Teilkörpern zusammengesetzt sind, und 5

Fig. 5 in Teillängsansicht den stirnseitigen

Endbereich des Strömungskanalkörpers

gemäß Fig. 3.

Zunächst wird anhand der Fig. 4 ein erfindungsgemäßer Strömungskanalkörper 1 im Einbauzustand in einer Auftragungseinrichtung beschrieben.

Der Strömungskanalkörper 1 ist aus einem eine Anschlußöffnung aufweisenden Anschlußkanalkörper 101 und weiteren sogenannten Zusatzkanalkörpern 102 und 103 zusammengefügt. Zweckmäßig sind die einzelnen Körper flächig aneinandergeklebt. Der Anschlußkanalkörper 101 umfaßt ein Rohr mit Kreisquerschnitt, in dem zwei Teilungsstufen ausgebildet sind. Das Rohr bildet ein Tragholmrohr 16, das sich in der Vorrichtungslänge über die Auftragungsbreite einer Arbeitsauftragungsflache 81 wie einer Warenbahn od.dgl. erstreckt. Diese ist in Arbeitsrichtung B in horizontaler Lage bewegbar, wobei sie auf einem Magnettisch 82 aufliegt. Ein mit magnetisierbarer Masse 92 ausgestattetes, mittels eines Halteelements 91 schwenkbewegbar gehaltenes Rakelelement in Form einer Streichrakel 9 ist mit seiner Rakelkante gegen die Warenbahn 81 und ggf. eine Siebzylinder-Rundschablone 80 anpreßbar. Das unter das Tragholmrohr 16 sich erstreckende Halteelement 91 ist an einer in Arbeitsrichtung B hinteren, über die Arbeitsbreite parallel zur Rohrlängsachse sich erstreckenden Wand 17 befestigt. Das Tragholmrohr ist mit seinen Enden in Auflagern einer nicht näher dargestellten Auftragungsmaschine gehalten, wobei der Anschlußkörper 101 um eine längsachsenparallele Körperachse schwenkbar und ggf. in der Schwenkposition festsetzbar ist.

Ein in Fig. 1 dargestellter erfindungsgemäßer Strömungskanalkörper 1, der nun näher beschrieben wird, kann mit seinem tragenden Teilkörper 15, der platten- oder balkenförmig ist, zweckmäßig auch als Tragholmeinrichtung in einer Auftragungseinrichtung genutzt werden. Der Strömungskanalkörper 1 umfaßt eine aus Rohren 140, 141 und 142 zusammengefügte Rohrleitung 14 und den massiven Kanalkörper 15. Dieser erstreckt sich lang entlang seiner Körperlängsachse 10. Die Rohrleitung ist oberhalb der oberen Längsseite 151 des Kanalkörpers 15 angeordnet, mit dem sie sich längsachsenparallel von einer Stirnseite bis zur Körperlängsmitte erstreckt.

Die Rohrleitung 14 umfaßt stirnseitig ein Gesamtkanalrohr mit rechteckigem, vorzugsweise quadratischem Querschnitt.

Eine Rohr- oder Schlauchzuleitung 143 ist über eine Kupplungsverbindung an die stirnseitige Anschlußöffnung 2 des Rohres 140 anschließbar. In das andere Ende des geraden Rohres 140 sind in abdichtender Verbindung zwei gerade parallel aneinanderliegende Teilkanairohre 141, 142 eingesteckt. Jedes Rohr 141, 142 weist mit Ausnahme der Wandstärken genau den halben Querschnitt des Rohres 140 auf, also vorteilhaft den Halbquadratquerschnitt des Rohres 140. Das Rohr 140 bildet erfindungsgemäß den Gesamtstromkanal Kl in geradliniger Verbindung mit den Teilkanalrohren 141, 142, die geradlinig fortgesetzte Abschnitte von Teilstromkanälen K2a und K2b bilden. Dabei ist die Teilungsstelle Tl der erfindungsgemäßen Parallelstromteilung an den stirnseitigen bündigen Eingangsquerschnitten der Rohre 141, 142 gebildet. Diese Teilungsstelle Tl ist, von der Anschlußöffnung 2 her betrachtet, am Ende des ersten Drittels der im ganzen linearen gradlinigen Erstreckung der Rohrleitung 14 im Bereich zwischen der Körperstirnseite und der Körperlängsmitte angeordnet. Das heißt, daß die gerade Länge eines jeden Rohres 141, 142 doppelt so lang wie der Gesamtströmungskanal Kl ist.

- &iacgr;&ogr; -

Die Halbstromrohre 141, 142 sind im Bereich der Körperlängsmitte jeweils mit einer Bogenkrümmung von 90° umgelenkt, und sie sind, in spiegelsymmetrischer Anordnung zur Mitten-Querebene Ml des Massivkanalkörpers 15 an diesen angeflanscht. Dadurch sind die Kanäle K2a und K2b durch in den Kanalkörper 15 eingearbeitete Kanäle fortgesetzt, die den gleichen Querschnitt und die gleiche Querschnittsform wie die Rohre 141, 142 aufweisen. In dem Kanalkörper 15 erfolgt die fortgesetzte Strömungsteilung. Im Anschluß an den zu der Querebene Ml parallelen und zur Körperlängsachse 10 senkrechten Verlauf der Kanäle K2a und K2b erfolgt eine jeweils weitere Richtungsänderung der beiden Kanäle um 90° in 180° divergierende, parallel zur Körperlängsachse 10 sich erstreckende gerade Abschnitte der Kanäle K2a und K2b.

Nachfolgende Teilungsstufen können in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Dann verzweigen zur Körperlängsachse 10 senkrechte Kanalabschnitte an Teilungsstellen T3, T4 auf übliche Weise in die beiden T-Armabschnitte der nachfolgenden Teilungsstufe. Dabei findet die Richtungs- und Strömungsverzweigung an ein und derselben Stelle statt, also ganz anders als die erfindungsgemäß vorgesehene Teilung in der ersten Stufe. Durch fortgesetzte Teilung wird der Substanzstrom auf die gewünschte Zahl Z = 2^N der Kanäle aufgeteilt, wobei N die Stufenzahl ist. Die am Ende dieses Teilungssystems senkrecht zur Körperlängsachse 10 sich erstreckenden Kanalabschnitte der Teilstromkanäle, nämlich in Fig. 1 die Abschnitte der Kanäle K5 münden an der Längsunterseite 152 des Kanalkörpers 15 in Substanzaustrittsöffnungen 3. So sind in Fig. 1 an der Körperunterseite sechzehn Austrittsöffnungen vorgesehen.

Besonders vorteilhaft ist es, insbesondere bei vielstufiger Teilung, auch eine oder mehrere der ersten Teilungsstufe nachfolgende Teilungsstufen mit der erfindungsgemäßen Teilung auszustatten. Dies ist in Fig. 1 für die zweite Teilungsstufe dargestellt. Die in dem Kanalkörper 15 längsachsenparallel

-limit
ihm sich erstreckenden geraden Abschnitte der Kanäle K2a und K2b gehen an der zugehörigen Teilungsstelle T2a bzw. T2b in zwei parallel nebeneinander verlaufende Abschnitte von Teilstromkanälen K3al, K3a2 bzw. K3bl, K3b2 über. Dabei sind diese geraden Abschnitte jeweils mittels eines Abschnittes einer Trennwand 40 gebildet, der sich in gerader Fortsetzung der Kanäle K2a, K2b erstreckt, wobei die dadurch gebildeten Teilstromkanalabschnitte genau den halben Strömungsquerschnitt der Kanäle K2a, K2b aufweisen. Damit erfolgt erfindungsgemä/3 die richtungsgleiche geradlinige Strömungsteilung wiederum unabhängig und getrennt von der erst anschließenden Richtungsänderung um 90° in Richtung senkrecht zur Körperlängsachse 10 und noch einmal um 90° in Richtung parallel zur Körperlängsachse 10. Dabei sind die Kanäle K3al, K3a2 bzw. K3bl, K3b2 auch in der ersten Krümmung und dem sich anschließenden geraden Abschnitt senkrecht zur Körperlängsachse 10 durch die Trennwand 40 getrennt.

Anhand der Fig. 2, die den Längsschnitt gemä/3 Ansicht A-B in Fig. 4 darstellt, wird die erfindungsgemäße Teilungsstruktur in einer anderen Ausführungsform beschrieben. In das Tragholmrohr 16 ist ein in Länge und Querschnitt entsprechend dem Rohr 16 dimensionierter Massivkörper 160 vorteilhaft in Klebeverbindung dichtend und paßgenau in das Rohr 16 eingefügt. In diesem Innenkörper 160 sind die Kanäle Kl, K2a, K2b der erfindungsgemäßen Teilung sowie Kanäle K3 der nachfolgenden Teilungsstufe ausgebildet und eingearbeitet.

Stirnseitig ist eine Zuleitung 143 in Kupplungsverbindung in eine Anschlußöffnung 2 mit Kreisquerschnitt eingesetzt. Von dort wird der Strömungsquerschnitt über eine flach konvex gekrümmte Innenfläche in den halben Kreisinnenquerschnitt des Kanals Kl des Rohres 16 umgeformt. In dem Gesamtströmungskanal Kl erfolgt die Strömung dann in geradem Weg und erreicht die Teilungsstelle Tl. Diese ist durch den Stirnrand einer Trennwand 4 gebildet, die sich in der Mittenlängsachse

- 12 -

10 des Rohres 16 erstreckt und den Halbkreis-Strömungsquerschnitt des GesamtStromkanals Kl genau halbiert. Dadurch entstehen die geradlinig fortgesetzten Abschnitte der Teilstromkanäle K2a, K2b mit jeweils viertelkreisförmigem Querschnitt in einem ersten und zweiten oberen Querschnittsquadranten. Die Teilungsstelle Tl wird, in Strömungsrichtung von der Anschlußöffnung 2 her gesehen, am Ende des ersten Drittels der gemeinsam geraden Strömungsweglänge der Kanäle Kl, K2a und K2b vorgesehen.

Aus der Teil-Längsschnittansicht gemä/3 Fig. 2 in Verbindung mit der Profil-Querschnittsansicht gemä/3 Fig. 4 wird deutlich, da/3 die aneinanderliegenden parallelen Kanalabschnitte K2a, K2b in Abschnitte dieser Kanäle übergehen, die in bezug auf die zur Körperlängsachse 10 senkrecht gerichtete Mittenquerebene Ml spiegelsymmetrisch in der unteren Hälfte des Rohres 16 verlaufen, und zwar im Querschnittsbereich des mit K2a+b bezeichneten dritten Quadranten. In Strömungsrichtung mündet der von der Teilungsstelle Tl ausgehende gerade Kanalabschnitt K2b in die Bodenöffnung 41 mit Kreisquerschnitt, wodurch die Strömung um 180° umgeleitet wird, wobei sie in Längsrichtung des Rohres im Bereich des Quadranten K2a+b in Richtung der Stirnseite, die die Anschlußöffnung 2 aufweist, zurückgeführt wird. Der im Rohr 16 oben liegende und nach der 180°-Umlenkung unten liegende Abschnitt des Kanals K2b weist den gleichen viertelkreisförmigen Querschnitt auf.

Der von der Teilungsstelle Tl ausgehende gerade Abschnitt des Kanals K2a wird dadurch in den Querschnittsbereich des Quadranten K2a+b überführt, da/3 er durch eine schräge diagonale Boden-Durchgangsöffnung 42 in den dann in der anderen Längshälfte des Rohres 16 geradlinig fortgeführten Abschnitt des Kanals K2a überführt wird. Die um 180° in entgegengesetzte Richtung verlaufenden Kanalabschnitte der Kanäle K2a, K2b im Bereich des Quadranten K2a+b weisen die gleiche Länge auf. An ihren Kanalenden wird die Teilung des Kanalsystems in her-

- 13 -

kömmlicher Weise fortgesetzt. So erfolgt nach einer Strömungsumlenkung um 90° durch einen Durchgang 43 der Übergang in eine T-Teilung mit den jeweils zugehörigen längsachsenparallelen Kanälen K3. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, erstrecken sich die Kanäle K3 im Bereich des vierten Querschnittsquadranten des Rohres 16. Es ist ersichtlich, da/3 mit der beschriebenen Querschnittsunterteilung des Rohres 16 eine besonders hohe Festigkeitsstruktur des Tragholmes 16 bei dennoch materialsparender und gewichtsmäßig leichter Bauweise erreicht ist. Das Querschnittsinnere des Rohres 16 bzw. der Querschnitt des Innenköprpers 160 weist in Teil-Längsabschnitten des Rohres 16 eine kreuzförmige Struktur mit den freibleibenden Quadrantenbereichen für die Kanäle auf. Durch konkave Rundungen der Kanalwände in den inneren Querschnittsecken wird die Körperfestigkeit weiter erhöht.

Nach 90°-Umlenkung enden die Kanalenden der Kanäle K3 in Durchgangsöffnungen 44 in der Wand des Rohres 16, und zwar im Mantelabschnitt des vierten Quadranten. Zur fortgesetzten Strömungsteilung sind die vier über die Rohrlänge verteilten Durchgänge 44 der zweiten Teilungsstufe mit fünf nachfolgenden Teilungsstufen verbunden. Diese fünf Teilungsstufen herkömmlicher Art sind in die Wandung des Zusatzkanalkörpers eingearbeitet. Dieser erstreckt sich unter dem Tragholmrohr 16 bis zu dem Innenwandbereich der Rundschablone 80.

Das Abstandsteilungsma/3 der Austrittsöffnungen 3 beträgt von Öffnungsmitte zu Öffnungsmitte, wie gefunden wurde, vorteilhaft 5 bis 15 mm. Bei einer Arbeitsbreite von 1600 mm wird durch die Teilung mit den sieben Stufen gemä/3 Fig. 4 ein Teilungsma/3 von 1600 mm : 12 8 = 12,5 mm erreicht.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, münden die Austrittsöffnungen 3 in einen Schrägspalt 31, der sich über die Arbeitsbreite erstreckt und in dieser Länge mit seiner Schlitzöffnung zu dem Rakelelement 9 hin im Bereich der Anliegezone 90 offen ist.

• i
·**

- 14 -

Dabei ist der Spalt 31 im Profilquerschnitt unter einem flachen Winkel auf die Auftragungsfläche 81 hin gerichtet. Es ist gefunden worden, da/3 die im Profilquerschnitt gemessene Spaltbreite (Abstand zwischen den Spaltwänden) vorteilhaft 0,5 bis 1,5 mm beträgt. Es hat sich gezeigt, daß diese Dimensionierung, vorteilhaft in Verbindung mit dem Teilungsma/3 im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm für die Austrittsöffnungen, gerade dann, wenn zumindest die erste Stufe des durch die Mehrfachteilung gebildeten Teilungssystems mit der erfindungsgemäßen Stromteilung und -umlenkung ausgebildet ist, sehr günstig ist. Versuche haben hervorragende Breitenverteilungsergebnisse für stark unterschiedliche Fördermengen, Viskositäten und Förderleistungen ergeben.

Die Düsenlänge des Spalts 31 in Schrägrichtung auf das Rakelelement 9 liegt vorzugsweise im Bereich von 5,0 bis 25 mm.

Insebesondere mit den angegebenen Dimensionierungen ist eine überraschende und sehr vorteilhafte Doppelwirkung erzielt.

0 Einerseits tritt aufzutragende Substanz an der Schlitzöffnung des schrägen Spalts 31 praktisch senkrecht, der Schwerkraft folgend in über die Auftragungsbreite gleichmäßig geschlossener Schicht nach unten aus, während andererseits der Schrägspalt 31 für Reinigungsflüssigkeit eine Art Breitstrahldüse bildet, mit der Reinigungssubstanz in Schrägrichtung des Spalts auf das Rakelelement gestrahlt wird. Einerseits erweist sich der Austritt der Auftragungssubstanz in einem Bereich von ca. 20 bis 80 mm vor der Rakelanlagelinie als besonders vorteilhaft, und andererseits ist gefunden worden, daß die Reinigungswirkung des Breitstrahls der Reinigungsflüssigkeit in dem Abstand von 20 bis 80 mm optimal nutzbar ist.

Der erfindungsgemäße Strömungskanalkörper gemäß Fig. 4 ist mit einem zusätzlichen Kanalsystem für Reinigungs zwecke versehen. Dieses Kanalsystem umfaßt einerseits die Kanäle Kl,

- 15 -

K2a und K2b der erfindungsgemäßen Parallelstromteilung und Umlenkführung sowie zudem mit den Enden der Kanäle K2a und K2b verbundene Kanäle KR3, die eine herkömmliche T-Kanal-Teilungsstufe bilden, wobei noch eine weitere T-Kanal-Teilungsstufe mit Kanälen KR4 nachgeordnet ist. Die Kanäle KR3 und KR4 der zweiten und dritten Teilungsstufe sind in den Zusatzkanalkörper 103 eingearbeitet. Dieser ist wie der Zusatzkanalkörper 102 zusätzlich an das Tragholmrohr 16 angesetzt, wobei jeweils an dem Ende des Kanals K2a und K2b in der Wand des Rohres 16 eine schließbare Öffnung 45 vorgesehen ist. Dann, wenn der Strömungskanalkörper durch die Anschlu/3-öffnung 2 mit Reinigungsflüssigkeit gespeist wird, wird die Schließöffnung 45 geöffnet, so da/3 Reinigungsflüssigkeit auch in das zweite Teilungssystem gelangt. Vorteilhaft enden die acht Kanäle KR4 auch in einem schräg zu dem Austrittsbereich der Auftragungssubstanz hin gerichteten, in den Körper 103 eingearbeiteten Längsspalt.' Infolge dieser Spaltdüse für Reinigungsflüssigkeit kann vorteilhaft die Innenfläche des Kanalkörpers 102 im Bereich des Austrittsbereichs 300 gereinigt werden.

Die Reinigungsfunktion hinsichtlich Düsenwirkung und Breitenverteilung hat sich in Verbindung mit der erfindungsgemäßen ersten Teilungsstufe als besonders günstig und wirksam herausgestellt.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein Tragholmrohr 16 entsprechend ausgebildet wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und 4. Es ist jedoch ein Zusatzkanalkörper 102' vorgesehen, der die gesamte Unterseite des Rohres 16 überdeckt. In den Zusatzkanalkörper 102' sind drei Teilungsstufen der Bauart mit herkömmlicher T-Stromteilung eingearbeitet. Das Rohr 16 und der Körper 102' sind vorzugsweise durch Klebung dichtend aneinandergefügt, wobei Kanäle K4, K5 und K6 an der Seite, von der sie in den Körper 102' eingearbeitet worden sind, in ihrer Längserstreckung mittels des Rohrman-

- 16 -

tels abgedeckt sind. Das Tragholmrohr 16 in Fig. 3 ist gegenüber der Anordnung in Fig. 4 so gedreht, da/3 die Kanäle K3 im Bereich einer in Arbeitsrichtung B hinteren Wand 17 zu liegen kommen. Diese räumliche Anordnung ist günstig, um in diesem Bereich mit Öffnungen 44 die Verbindung mit den Kanälen K4 vorzusehen.

Die hintere an dem Tragholmrohr 16 befestigte und den Teilkörper 102' einfassende längsseitige Wand 17 erstreckt sich bis in die Nähe der Innenfläche der Rundschablone 80. Im Bereich ihres unteren Randes ist ein permanentmagnetisches Gleit- und Halteteil 91 für eine magnetisierbare Rakelrolle 9 angeordnet.

Der Ausströmungsbereich 300 für Substanz ist an der Unterseite des Zusatzkanalkörpers 102' vorgesehen, die im Abstand oberhalb der Rakelrolle 9 liegt. Die Enden der Kanäle K7 der letzten Teilungsstufe enden in zugeordneten Schrägröhrchen 32. In Arbeitsrichtung B betrachtet, verlaufen die Röhrchen 32 von oben nach unten schräg, wobei sie auf den Anlagebereich der Rakelrolle 9 gegen das Gleit- und Halteelement 91 ausgerichtet sind, und zwar senkrecht zur Körperlängsachse 10 des Rohres 16. Dabei liegen die Austrittsöffnungen der Röhrchen 32, in Arbeitsrichtung B gesehen, vor der Rakelrolle 9.

Auch hier ist die anhand der Fig. 4 bereits beschriebene Doppelfunktion sehr günstig und vorteilhaft. Bei der Substanzauftragung fließt die Substanz der Schwerkraft folgend in im wesentlichen senkrechter Richtung zur Auftragungsfläche 81 nach unten und bildet einen Substanzvorrat vor der Rakelrolle 9. Im Reinigungsbetrieb bilden die schräggestellten Röhrchen einen Schrägstrahl, mit dem die Rakelrolle im oberen Bereich sowie im Anlagebereich an dem Element 91 gereinigt wird. Als besonders vorteilhaft ist gefunden worden, die Schrägröhrchen 32 mit gleicher Austrittsöffnung eines Durchmessers von vorzugsweise 3 bis 6 mm vorzusehen. Ebenfalls hat es sich als sehr günstig erwiesen, die Öffnungen im Teilungs-

- 17 -

ma/3 von 5 bis 15 mm aneinanderzureihen. Anstelle der Röhrchenreihe kann auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. der Schrägspaltkanal gemäß Fig. 4 vorgesehen werden.

Fig. 5 zeigt den in Fig. 3 dargestellten Stromungskanalkörper 1 in Teilansicht C, und zwar nur an einer Stirnseite des Strömungskanalkörpers 1. Dort ist an den Zusatzkanalkörper 102" eine mit einem Kanal K7 verbundene Winkeldüse 33 angesetzt, die einen Reinigungsstrahl auf den stirnseitigen Endbereich der Rakelrolle 9 richtet.

Claims

- 18 -Ansprüche :

1. Strömungsteilungs- und -umformungskörper (1) mit einer lang sich erstreckenden Körperlängsachse (10) zur Strömungsteilung und Strömungsumformung von fließfähigen und/oder gasförmigen Substanzen, umfassend wenigstens ein Teilungssystem, in dem die Substanzen zwischen einer Anschlußöffnung (2) eines die Substanz in zusammengefaßter Strömung führenden GesamtStromkanals (Kl) und einer Reihe von längs des Körpers angeordneten Öffnungen (3), die einem in der Körperlänge sich erstreckenden schmalen Austrittsbereich (300) zugeordnet sind, geführt wird, wobei der von der Anschlußöffnung (2) ausgehende Gesamtstromkanal (Kl) in zwei den Gesamtstrom an einer ersten Teilungsstelle (Tl) teilende, Substanz führende Kanäle einer ersten Teilungsstufe verzweigt und wenigstens eine weitere Teilungsstufe nachgeordnet ist, in der an der zugehörigen Teilungsstelle jedes Kanalende der vorangehenden Stufe in jeweils zwei die Strömung teilende und sie in entgegengesetzte Richtungen entlang der Körperlängsrichtung umlenkende Kanäle verzweigt, dadurch gekennzeichnet , daß der GesamtStromkanal (Kl) an der ersten Teilungsstelle (Tl) in zwei parallel und nebeneinander verlaufende, Substanz in gleiche Richtung führende Abschnitte von Teilstromkanälen (K2a, K2b) übergeht, wobei die Strömung im Bereich vor, an und nach der Teilungsstelle (Tl) geradlinig oder zumindest nahezu geradlinig verläuft.

2. Strömungskanalkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß, in Richtung der zu teilenden Strömung gesehen, die erste Teilungsstelle (Tl) in dem Bereich des zumindest nahezu geradlinigen Strömungsverlaufs vor Beginn des letzten Bereichsviertels und

- 19 -

vorzugsweise in dem ersten Bereichsdrittel vorgesehen ist.

3. Strömungskanalkörper nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die beiden Parallelabschnitte der Teilstromkanäle (K2a, K2b) den gleichen Strömungsquerschnitt und vorzugsweise auch die gleiche Querschnittsform aufweisen.

4. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den zumindest nahezu geradlinigen Strömungsverlauf bildenden Abschnitte der Kanäle (Kl, K2a, K2b) in wenigstens einer vorzugsweise von der Körperstirnseite bis zur Körperlängsmitte sich erstreckenden Strömungsleitung (14) ausgebildet sind, die besonders vorteilhaft im Bereich der Körperlängsmitte mit einem die weiteren Teilungsstufen aufweisenden Kanalkörper (15) verbunden ist (Fig. 1).

5. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den zumindest nahezu geradlinigen Strömungsverlauf bildenden Abschnitte der Kanäle (Kl, K2a, K2b) in einem Tragholmrohr (16) ausgebildet sind.

6. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanalrohr (14, 16) vorgesehen ist, in dem die den zumindest nahezu geradlinigen Strömungsverlauf bildenden Abschnitte der Kanäle (Kl, K2a, K2b) dadurch ausgebildet sind, daß in das Kanalrohr eine parallel mit dem Kanalrohr über einen Teil seiner Länge sich erstreckende Trennwand (4) eingefügt ist, mittels der die beiden parallelen Abschnitte der Teilstromkanäle (K2a, K2b) gebildet sind (Fig. 2).

- 20 -

7. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da/3 der Strömungskanalkörper (1) aus einem die Anschlußöffnung (2) aufweisenden Anschlu/3kanalkörper (101) und wenigstens einem zusätzlichen längsachsenparallel sich erstreckenden Zusatzkanalkörper (102, 103) zusammengefügt ist, wobei jeder Zusatzkanalkörper (102, 103) wenigstens eine Teilungsstufe aufweist, da/3 ein Zusatzkanalkörper (102) mit der Reihe Öffnungen (3) versehen ist und da/3 vorzugsweise jeder Zusatzkanalkörper (102, 103) im Raumbereich zwischen dem Anschlu/3kanalkörper (101) und einer dem Strömungskanalkörper (1) zugeordneten Arbeitsfläche (81) angeordnet ist.

8. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da/3 die parallel und nebeneinander verlaufenden, Substanz in gleiche Richtung führenden Kanalabschnitte in solche Kanalabschnitte der zugehörigen Teilstromkanäle (K2a, K2b) übergehen, die in bezug auf eine zur Körperlängsachse (10) senkrecht gerichtete Querebene (Ml) spiegelsymmetrisch verlaufen.

9. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, da/3 in dem Strömungskanalkörper (1) wenigstens zwei voneinander getrennte Teilungssysteme ausgebildet sind, wobei ein Teilungssystem zur Breitenverteilung von Auftragungssubstanz und sämtliche Teilungssysteme zur Breitenstrahlbildung für Reinigungsflüssigkeit vorgesehen sind (Fig. 4).

10. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, da/3 der Gesamtstromkanal (Kl) und die Abschnitte der Teilstromkanäle (K2a, K2b) und gegebenenfalls Kanäle (K3) mindestens einer nachfolgenden Stufe in Querschnitts- und

- 21 -

Längserstreckung gleichmäßig räumlich in der Quer- und Längsdimension des Stromungskanalkörpers oder eines Strömungskanal-Teilkörpers wie insbesondere eines Tragholmrohres (16) verteilt angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Körperquerschnitt in vier Quadranten mit jedem Quadranten zugeordneten gleichen Kanalquerschnitt unterteilt ist (Fig. 3, 4).

11. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, da/3 in dem Teilungssystem wenigstens eine nachfolgende Teilungsstufe in der gleichen Weise wie die erste Teilungsstufe mit Substanz in gleiche Richtung führenden Parallelabschnitten von Teilstromkanälen (K3al, K3a2) ausgebildet ist (Fig. 1).

12. Strömungskanalkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, da/3 die Kanäle (K7) der letzten Teilungsstufe dicht aneinander gereihte Austrittskanäle mit gleicher Austrittsöffnung eines Durchmessers von vorzugsweise 3 bis 6 mm sind.

13. Strömungskanalkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , da/3 der Substanzaustrittsbereich durch mindestens einen quer, vorzugsweise senkrecht zur Körperlängsachse (10) schräg gerichteten Kanalabschnitt gebildet ist, wobei vorzugsweise entweder eine schräg gerichtete Ausmündungsröhrchenreihe oder ein über die Arbeitslänge des Stromungskanalkörpers (1) durchgehender Schrägspalt (31) vorgesehen ist und vorzugsweise dessen Spaltbreite im Profilquerschnitt 0,5 bis 1,5 mm beträgt.