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Die
Erfindung betrifft eine Trocknereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 sowie einen mit derartigen Einheiten. aufgebauten Trockner.
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Trockner
dienen allgemein dazu, Produkte oder von diesen getragene Oberflächenschichten
zu trocknen. So werden in der Drucktechnik Trockner dazu verwendet,
die nach dem Verlassen einer Druckstation noch feuchten dünnen Druckfarbenschichten
zu trocknen. Dieses Trocknen kann je nach Verwendung der Druckfarbe
ein einfaches Austreiben von Lösungsmittel
oder Wasser bedeuten, bei anderen Druckfarben kann es mit beinhalten,
daß durch
den Trockner Vernetzungsprozesse polymerer Komponenten hervorgerufen
werden.
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Die
am häufigsten
in der Drucktechnik verwendeten Trockner sind Heißlufttrockner
bzw. Strahlungstrockner. Unter den Strahlungstrocknern befinden
sich IR-Trockner und UV-Trockner.
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Gleich,
ob die Trockner mit Heißluft,
Infrarot- oder UV-Strahlung arbeiten, ihr mechanischer Aufbau ist
recht ähnlich.
Die Strahlung bzw, die Heißluft wird
von Trocknerleisten abgegeben, welche sich quer über die Breite des zu trocknenden
Produktes erstrecken. Mehrere derartige Trocknerleisten sind in Förderrichtung
des Druckproduktes beabstandet hintereinander angeordnet und häufig unter
Verwendung eines Rahmens zu einer einstückig handhabbaren Einheit zusammengesetzt.
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Unter
Verwendung von Standard-Trocknereinheiten lassen sich dann durch
unterschiedliche Auswahl und Anordnung der Trocknereinheiten ausgedehnte
Trockner nach den jeweiligen Bedürfnissen zusammenstellen.
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Auch
bei den Strahlungstrocknern hat man in der Regel Luftströmungen.
Einerseits zum Kühlen der
Strahler, andererseits zum Abführen
beim Trocknen ausgetriebener Dämpfe,
deren Verbleiben am Ort des Austretens ein weiteres Trocknen beeinträchtigen
würden.
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Bisher
werden diese Luftströme
an beabstandeten Stellen, die im Inneren der Trockeneinheit liegen,
gegen die zu trocknenden Produkte gerichtet. Die entsprechende Luft
strömt
dann zu den offenen Seiten der Trocknereinheit, wo sie in der Regel
durch Saugdüsen
aufgenommen und entsorgt werden.
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Bei
diesen bekannten Trocknereinheiten sind die Arbeitsbedingungen für die randständigen Trocknerleisten
nicht frei vorgebbar, vielmehr durch die Notwendigkeit, daß an diesen
vorbei die Abwärmeentsorgung
und die Abluftentsorgung für
innere Trocknerleisten erfolgen muß, beeinträchtigt.
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Durch
die vorliegende Erfindung soll eine Trocknereinheit gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß man für die jeweiligen Trocknerleisten
die Arbeitsbedingungen nach den lokalen Bedürfnissen einstellen kann.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Trocknereinheit mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Trocknereinheit verfolgt
das Abführen
von Abwärme
und das Abführen
von Abluft lokal, wobei man die jeweiligen Temperaturbedingungen
und Strömungsbedingungen
dann für
jede Trocknerleiste oder eine Gruppe benachbarter Trocknerleisten
individuell nach den lokalen Erfordernissen einstellen kann.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in unteransprüchen angegeben.
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Mit
der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht,
daß die
Temperaturverhältnisse
und Strömungsverhältnisse
bei einer bestimmten Stelle der Trocknereinheit (in Förderrichtung
der zu trocknenden Produkte gesehen) über die gesamte Breite der
Trocknereinheit hinweg konstant ist. Dies ist im Hinblick auf eine
gleichförmige
Trocknung der zu trocknenden Produkte von Vorteil.
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Die
Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
3 ist dabei im Hinblick auf das Vermeiden lokaler Luftwirbel von
Vorteil.
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Die
Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
4 erlaubt einen Aufbau der Trockeneinheit aus einer übersichtlichen
Anzahl von Komponenten bei noch guter temperaturmäßiger und
strömungsmäßiger Entkopplung
der Trocknerleisten voneinander.
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Die
Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
5 ist aus Strömungsgründen vorteilhaft.
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Gibt
man von Trocknerleisten getragenen Blasdüsen gemäß Anspruch 6 eine Schrägstellung, so
hat die von ihnen abgegebene Blasluft eine zur Oberfläche der
zu trock nenden Produkten parallele Komponente. Dies ist im Hinblick
auf die Vermeidung von Wirbeln und auch im Hinblick auf einen innigen Kontakt
zwischen der angeblasenen Luft und der Oberfläche der Druckprodukte von Vorteil.
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Ein
Trockner, wie er im Anspruch 7 angegeben ist, erlaubt ein gut symmetrisches
Trocknen flächiger
Produkte von ihren beiden Oberseiten her.
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Dabei
ist mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 sichergestellt,
daß die
zu trocknenden Produkte quasi fliegend zwischen den beiden Trocknereinheiten
eines Trocknereinheiten-Paares gehalten sind.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
In dieser zeigen:
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1 eine
seitliche schematische Ansicht eines Trockners, der hinter einer
mittleren oder einer hinteren Druckstation einer Mehrfarben-Druckmaschine
verwendbar ist; und
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2 eine
vergrößerte seitliche
Ansicht der Hälfte
einer von acht Trockeneinheiten, aus welchen der Trockner von 1 zusammengesetzt
ist.
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In
der Zeichnung ist mit 10 insgesamt ein Trockner bezeichnet,
der dazu dient, die beiden Seiten von Druckbogen 12 zu
trocknen, die in einer Förderebene 14 in
der Zeichnung von rechts nach links gefördert werden. Das Fördern der
Druckbogen 12 erfolgt durch eine bekannte Transporteinrichtung,
die in der Zeichnung nicht näher
dargestellt ist und zwei Paare von Ketten umfasst, welche die Enden
von Greifern tragen, die jeweils die Vorderkante eines Druckbogens
erfassen. Die Druckbogen 12 werden so im wesentlichen in
der durch die beiden Ketten vorgegebenen Förderebene 14 bewegt.
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Der
Trockner 10 kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckstationen
einer Mehrfarben-Druckmaschine angeordnet sein, um die zuletzt aufgebrachte
Druckfarbenschicht soweit zu trocknen, daß sie mit einer weiteren Schicht überdruckt
werden kann. Der Trockner 10 kann aber auch am Auslaß einer
Mehrfarben-Druckmaschine angeordnet sein, um die mehrere Druckfarbenschichten
umfassende Bedruckungsschicht, die möglicherweise noch eine darüber liegende
Klarlackschicht umfassen kann, insgesamt so weit durchzutrocknen,
daß die
Druckbogen in einem nachfolgenden Ausleger übereinandergestapelt werden
können.
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Der
Trockner 10 hat zwei Trocknerhälften 16, 18,
die spiegelbildlich symmetrisch aufgebaut sind und sich fluchtend über bzw.
unter der Förderebene 14 befinden.
Die Trocknerhälften 16, 18 bestehen
jeweils aus vier Trocknereinheiten 20-1 bis 20-4.
Letztere haben jeweils den selben Aufbau und sind nur an unterschiedlichen
Orten des Förderweges
der Druckbogen 12 über
bzw. unter der Förderebene 14 angeordnet.
Es reicht daher, weiter unten eine der Trocknereinheiten 20 genauer
zu beschreiben, Die Trocknereinheiten 20 umfassen jeweils
einen Trennkasten 24 mit zwei parallel beabstandeten Seitenplatten 26, welche
die seitlichen Begrenzungen des betrachteten Leistenkastens 20 bilden.
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Die
Rahmenplatten 26 sind miteinander über Trocknerleisten 28-1 bis 28-5 miteinander
verbunden.
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Hiervon
ist die mittlere Trocknerleiste 28-3 eine Heißluftleiste
mit integrierter (in der Zeichnung nicht wiedergegebener) Heizpatrone,
die einen heißen
Luftvorhang gegen die Produktförderfläche richtet.
Die Trocknerleisten 28-1, 28-2, 28-4 und 28-5 sind
Strahlerleisten, die jeweils einen stabförmigen Strahler 30 tragen.
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Im
Inneren der Trocknerleisten 28 ist jeweils ein Blasluftkanal 32 ausgebildet,
der über
nicht näher gezeigte
Rohrverbindungen von seinen Enden her mit Blasluft beaufschlagt
wird. Der Blasluftkanal 32 steht über seitliche Verbindungskanäle 34 mit
einer Vielzahl von Blasdüsen 36 in
Verbindung, die unter regelmäßigem Abstand
senkrecht zur Zeichenebene von 2 aufeinanderfolgen.
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Aufgrund
dieser Anordnung wird die aus wärmeleitendem
Material wie Aluminium hergestellte Trocknerleiste, welche durch
den stabförmigen Strahler
erhitzt wird, gekühlt,
und die von den Blasdüsen 36 abgegebenen
scharfen Luftstrahlen führen zugleich
heiße
Luft aus der Umgebung der Strahler 30 ab.
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Durch
eine zur Produktförderfläche hin
offenen innere Blechhaube 38 ist der von den Seitenplatten 26 begrenzte
Raum nach oben, links und rechts begrenzt. Die Blechhaube 38 hat
in ihrer Deckenwand 40 vier senkrecht zur Zeichenebene
im wesentlichen von der einen zur anderen Seitenplatte 26 verlaufende
Schlitze 42-1 bis 42-4, die jeweils über einem
nicht mit Trocknerleisten belegten Abschnitt der Trocknereinheit 20 liegen.
Die Schlitze 42 kann man einfach durch Erzeugen entsprechender
Einschnitte in der Dekkenwand 40 der Blechhaube 38 und
Umkanten der so erhaltenen Blechlappen um etwas mehr als 90° erhalten.
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Auf
diese Weise erhält
man bei den Rändern der
Schlitze 42 zugleich umgekantete Leitwände 44, die jeweils
paarweise einen kurzen Leitkanal bilden, der sich in Richtung von
der Förderebene 14 weg
etwas erweitert.
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Endwände 46, 48,
der Blechhaube 38 sind bis zur Unterseite der Seitenplatten 26 vorgezogen und
sind über
schräge
Verbindungswände 50, 52 mit der
Deckenwand 40 verbunden.
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Die
Blechhaube 38 ist von einer Saugkammer 54 umgeben
und getragen, die ebenfalls durch gebogene Blechgeile gebildet ist,
wie aus der Zeichnung ersichtlich.
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Die
Saugkammer 54 hat eine Deckenwand 56, die parallel
zur Deckenwand 40 der Blechhaube 38 verläuft, und
senkrecht zur Förderebene 14 verlaufende
Endwände 58, 60,
die stromab bzw. stromauf der Endwände 46, 48 liegen.
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Die
Endwände 58, 60 sind
mit der Deckenwand 56 über
schräge
Verbindungwände 62, 64 verbunden,
die parallel zu den Verbindungswänden 50, 52 verlaufen.
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Die
Saugkammer 54 umgibt die Leistenkammer 24 somit
unter allseitigem Abstand, wobei die schrägen Zwischenwände 50, 54 und 62, 64 tote Ecken
reduzieren.
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Seitenplatten 66 der
Saugkammer 54 sind über
nicht näher
gezeigte Tragmittel mit dem Rahmen des Trockners 10 verbunden,
der in 1 bei 68 schematisch angedeutet ist.
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Eine
der Seitenplatten 66 ist jeweils mit einem großen Durchmesser
aufweisendes Saugstutzen 70 verbunden. Letzterer ist mit
einer Saugeinrichtung verbunden, wie später noch genauer beschrieben
wird.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind die Saugstutzen 70 jeweils
zweier benachbarter Trocknereinheiten 20 mit dem Ansaugstutzen
eines zugeordneten Sauggebläses 72-i (i=1,
2, 3, 4) verbunden. Die Verbindungsleitungen haben typischerweise
einen Durchmesser von 125 mm, die Sammelleitung einen Druchmesser
von 160 mm. Die Sauggebläse 72 haben
typischerweise eine Saugleistung von etwa 2 500 m3/h.
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In 1 ist
zusätzlich
auch die Blasluftversorgung für
die verschiedenen Trocknerleisten 28 dargestellt. Hierzu
dienen vier Gebläse 74-1 bis 74-4, die
in einem Versorgungsschrank 76 untergebracht sind und jeweils
zwei der insgesamt acht Trocknereinheiten mit Blasluft versorgen,
wie im einzelnen aus der Zeichnung ersichtlich.
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Dabei
sind jeweils zwei einander bezüglich der
Förderebene 14 gegenüberliegende
der Trocknereinheiten 20 mit demselben Gebläse 74 verbunden, um
zu vermeiden, daß auf
die Druckbogen 12 bei nicht exakt gleicher Förderleistung
der Gebläse 74 senkrecht
zur Förderebene 14 stehende
Störkräfte einwirken.
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Gemäß 1 speisen
diejenigen Gebläse 74,
welche den endständigen
Paaren von Trocknereinheiten zugeordnet sind, zugleich noch endständige Blasdüsen 76-1 bis 76-4,
welche an der Einlaufseite bzw. der Auslaufseite des Trockners Sperrluftvorhänge erzeugen.
Die Blasdüsen
der Blasleisten 76 sind schräg gegen die Förderebene 14 geneigt, wie
dargestellt.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 2, sind für
alle zwischen Trocknerleisten 28 liegende Bereiche in der
Deckenwand der Blechhaube 38 Schlitze 42 vorgesehen.
Die Querschnitte der Schlitze sind so bemessen, daß bei jeder
Trocknerleiste 28 direkt in deren Nachbarschaft dasjenige
Luftvolumen abgesaugt wird, welches dort zugeführt wird. Auf diese Weise ist
es möglich,
die Temperaturbedingungen und Strömungsverhältnisse für die Trocknerleisten 28 weitgehend
unabhängig
voneinander einzustellen.
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In
Abwandlung kann man auch nur bei jedem zweiten der genannten leistenfreien
Bereiche einen Schlitz 42 vorsehen.
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In
weiterer Abwandlung kann man die Blechhaube 38 durch mehrere
diskrete Blechteile entsprechender Form ersetzen, die über Tragstäbe jeweils von
einer der Trocknerleisten 28 getragen sind, wie einer gestrichelt
bei 78 angedeutet ist.
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In
nochmals weiterer Abwandlung kann man die Trocknerleisten 28 aus
der in 2 gezeigten Stellung, in welcher die Achsen der
Blasdüsen 36 vertikal
ausgerichtet sind, herausdrehen, so daß die Achsen der Blasdüsen 36 mit
der Förderebene 14 einen
Winkel von vorzugsweise 50° bis
70° einschließen, nochmals
vorzugsweise von etwa 60°.