DE10361539A1

DE10361539A1 - Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen in Schwebedüsentrocknern

Info

Publication number: DE10361539A1
Application number: DE2003161539
Authority: DE
Inventors: Oliver Becht; Andreas Merkle
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) und ein Verfahren zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen (12) eines Schwebedüsentrockners, wobei der Schwebedüsentrockner zumindest einen Düsenkasten (12) mit einer einer zu trocknenden Materialbahn (16) zugewandten Luftauslassfläche (14) aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verwendung der Vorrichtung (10). DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass die Vorrichtung (10) zumindest ein Abreinigungselement (22) umfasst, das über die Luftauslassfläche (14) des zumindest einen Düsenkastens (12) gespannt und mit dieser in Berührungskontakt stehend anordbar ist, und zumindest eine Antriebseinrichtung (32) zur Bewegung des zumindest einen Abreinigungselements (22) entlang der Luftauslassfläche (14), wobei zumindest ein Teilbereich der Luftauslassfläche (14) von dem Abreinigungselement (22) überstrichen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen in Schwebedüsentrockner sowie eine Verwendung der Vorrichtung.
Schwebedüsentrockner werden in der Papier- und Folienverarbeitung zur Trocknung von imprägnierten, lackierten, vor- oder nachgestrichenen Materialbahnen eingesetzt. Schwebedüsentrockner umfassen üblicherweise eine Reihe von hintereinander geschalteten Düsenkästen, die jeweils eine Luftauslassfläche aufweisen, aus der ein Trockenmedium, insbesondere Heißluft, austritt und die zu trocknende Materialbahn beaufschlagt. Es sind ebenfalls Schwebedüsentrockner bekannt, die jeweils eine obere und eine untere Düsenkastenstaffel aufweisen, zwischen denen die Materialbahn berührungslos durchgeführt wird und somit beidseitig von dem Trockenmedium beaufschlagt wird.
Mit zunehmender Betriebsdauer des Schwebedüsentrockners kommt es im Bereich der Luftauslassflächen der Düsenkästen zu Ablagerungen von Trocknungsrückständen. Diese Ablagerungen (Trocknerabrieb) führen zu einem zunehmenden Materialaufbau an den Düsenkästen, die im weiteren Produktionsverlauf zunächst zu Fehlstellen beziehungsweise Schleifspuren bei der Produktveredelung und später ein Verlaufen und sogar Abreißen der Materialbahn im Bereich des Trocknerausgangs verursachen können. Zur Entfernung der Ablagerungen muss derzeit die Trockneranlage heruntergefahren und geöffnet werden und die Luftauslassflächen der Düsenkästen manuell mittels Reinigungsschieber abgereinigt werden. Der hierdurch bedingte Produktionsstillstand wird noch dadurch verlängert, dass nach Entfernung des Trocknerabriebs die Anlage zunächst wieder auf die nötige Trocknungstemperatur aufgeheizt werden muss. Im weiteren Verlauf dieser Hochfahrprozedur der Anlage kommt es zu erhöhten Materialverlusten an Trägermaterial, Ausrüstungs- und Nachstrichrohstoffen, bis schließlich wieder stabile Prozessbedingungen erreicht sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen insbesondere in Schwebedüsentrocknern bereitzustellen, mit denen Ablagerungen von Trocknerabrieb beziehungsweise Trocknungsrückständen an den Düsenkästen wirksam verhindert werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 beziehungsweise 14 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen eines Schwebedüsentrockners umfasst zumindest ein Abreinigungselement, das über eine Luftauslassfläche mindestens eines Düsenkastens eines Schwebedüsentrockners gespannt und mit dieser in Berührungskontakt stehend anordbar ist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Antriebseinrichtung zur Bewegung des zumindest einen Abreinigungselements entlang der Luftauslassfläche, wobei zumindest ein Teilbereich der Luftauslassfläche von dem Abreinigungselement überstrichen wird. Durch dieses Überstreichen der Luftauslassfläche werden Ablagerungen an den Düsenkästen wirkungsvoll entfernt und in ihrem Entstehen verhindert. Unterbrechungen der Produktion zur manuellen Reinigung der Düsenkästen sind damit entbehrlich. Hierdurch kommt es zu einer deutlichen Steigerung der Produktionsraten sowie der Prozesssicherheit. Qualitäts- und Materialverluste, Materialabfälle und Maschinenstillstandszeiten können somit signifikant reduziert werden.
Das vorzugsweise längsförmige Abreinigungselement kann in einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung als Seil, insbesondere als ein Stahlseil, ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich hierbei jedoch um ein im Wesentlichen planparallel zu der zumindest einen Luftauslassfläche anordbares Flachband, das vorzugsweise aus Edelstahl besteht. Wenn – wie üblich – eine Mehrzahl von Düsenkästen in Form einer Düsenkastenstaffel hintereinander geschaltet ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Abreinigungselement die gesamte Düsenkastenstaffel überspannt und somit in Berührungskontakt mit jeder der Luftauslassflächen steht. Auf diese Weise erfolgt die Abreinigung der gesamten Staffel durch ein einziges Abreinigungselement, wodurch die Anlagenkosten reduziert werden.
Für den Fall, dass der Schwebedüsentrockner jeweils eine oberhalb und eine unterhalb der Materialbahn angeordnete Düsenkastenstaffel umfasst, sieht eine bevorzugte Aus gestaltung der Erfindung vor, dass beiden Düsenkastenstaffeln jeweils eine Abreinigungsvorrichtung zugeordnet ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung Spann- und Führungseinrichtungen, zwischen denen das zumindest eine Abreinigungselement aufgespannt ist. Dabei wird ein erstes Ende des Abreinigungselementes von einer ersten Spann- und Führungseinrichtung gehalten und das zweite Ende von einer zweiten Spann- und Führungseinrichtung. Jede Spann- und Führungseinrichtung weist bevorzugt jeweils einen, durch die mindestens eine Antriebseinrichtung angetriebenen Verschiebeschlitten auf. Der Verschiebeschlitten wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch ein ortsfestes Leitelement geführt. Das Leitelement wird vorzugsweise durch ein außenliegendes, den Verschiebeschlitten aufnehmendes Rohrsystem ausgebildet, das einen Längsschlitz zur Durchführung des Abreinigungselementes aufweist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient ein insbesondere frequenzgesteuerter Elektromotor als Antriebseinrichtung. Dabei ist bevorzugt jeder Spann- und Führungsvorrichtung, insbesondere jedem Verschiebeschlitten, mindestens eine Antriebseinrichtung zugeordnet. Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bewegung des zumindest einen Abreinigungselementes in Form von Hin- und Rückbewegungen, die kontinuierlich oder in Intervallen gesteuert werden können. Dabei kann für jede Bewegungsrichtung jeweils eine Antriebseinrichtung vorgesehen sein.
Gemäß dem erfindungsgemäßen automatischen Abreinigungsverfahren wird zumindest ein Abreinigungselement über die Luftauslassfläche des zumindest einen Düsenkastens gespannt und mit dieser in Berührungskontakt stehend angeordnet und das zumindest eine Abreinigungselement entlang der Luftauslassfläche des zumindest einen Abreinigungselements bewegt, wobei zumindest ein Teilbereich der Luftauslassfläche von dem Abreinigungselement überstrichen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich zur Abreinigung unterschiedlicher Trocknertypen einsetzen. Sie wird bevorzugt zur Abreinigung von Düsenkästen in Schwebedüsentrocknern verwendet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Übersicht einer erfindungsgemäßen Abreinigungsvorrichtung in einem Schwebedüsentrockner und
2 eine Detailansicht der Vorrichtung gemäß 1.
In 1 sind zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen 10 und 10' zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen 12 eines im Einzelnen nicht weiter dargestellten Schwebedüsentrockners zu sehen. Der Schwebedüsentrockner weist eine Vielzahl von Düsenkästen 12 auf, die jeweils eine Luftauslassfläche 14 besitzen, durch welche das Trockenmedium, insbesondere Heißluft, austritt. Die Düsenkästen 12 sind so angeordnet, dass ihre Luftauslassflächen 14 einer zu trocknenden Materialbahn 16 zugewandt sind, so dass die Materialbahn 16 von dem Trockenmedium beaufschlagt wird. Bei der Materialbahn 16 handelt es sich typischerweise um ein Papier- oder Folienmaterial. Ein Teil der Düsenkästen 12 ist mit seinen Luftauslassseiten nach unten gewandt in einer oberen Düsenkastenstaffel 18 hintereinander geschaltet, während der andere Teil der Düsenkästen 12 mit nach oben gewandten Luftauslassflächen 14 zu einer unteren Staffel 20 zusammengeschaltet ist. Die Materialbahn 16, die frei schwebend und berührungslos zwischen der oberen Staffel 18 und der unteren Staffel 20 der Düsenkästen 12 geführt wird, wird somit beidseitig von der Trockenluft beaufschlagt.
Im dargestellten Beispiel ist sowohl der oberen als auch der unteren Düsenkastenstaffel 18 und 20 jeweils eine Abreinigungsvorrichtung 10 beziehungsweise 10' zugeordnet. Jede Vorrichtung 10 und 10' umfasst ein Abreinigungselement 22, bei dem es sich um ein flaches gespanntes Flachband 22 aus Edelstahl handelt. Dabei ist jedes Flachband 22 so angeordnet, dass jeweils eine gesamte obere und untere Düsenkastenstaffel 18 beziehungsweise 20 planparallel überspannt wird, wobei jedes Flachband 22 mit allen Luftauslassflächen 14 der von ihm überspannten Düsenkastenstaffel 18 oder 20 in Kontakt steht.
Jedes Abreinigungselement 22 ist zwischen zwei Spann- und Führungseinrichtungen 24 aufgespannt, von denen eine in 2 im Detail dargestellt ist. Die Spann- und Führungseinrichtungen 24 haben die Funktion, das Flachband 22 zu spannen und entlang einer mittels der Doppelpfeile angedeuteten Bewegungsebene zu führen. Zu diesem Zweck umfasst jede Spann- und Führungseinrichtung 24 einen Verschiebeschlitten 26, an dem das Flachband 22 befestigt ist. Der Verschiebeschlitten 26 ist seinerseits in einem Rohrsystem 28 axial beweglich gelagert. Das Rohrsystem 28 weist einen sich über seine gesamte Länge erstreckenden Längsschlitz 30 auf, durch welchen das Flachband 22 geführt ist. Der Verschiebeschlitten 26 ist ferner innerhalb des Rohrsystems 28 drehbar gelagert, wodurch das Flachband 22 innerhalb des Rohrsystems 28 aufgewickelt und somit vorgespannt werden kann. Hinsichtlich seiner Drehposition innerhalb des Rohrsystems 28 ist der Verschiebeschlitten 26 fixierbar, wodurch die Vorspannung festgelegt wird.
Der Antrieb des Verschiebeschlittens 26 erfolgt über frequenzgesteuerte Elektromotoren 32 (siehe 2). Dabei wird der Verschiebeschlitten 26 innerhalb des ortsfesten Rohrsystems 28 axial hin- und herbewegt. Infolge der Verschiebung der Verschiebeschlitten 26 wird das Flachband 22 planparallel und quer über die Luftauslassflächen 14 der Düsenkästen 12 geführt. Dabei überstreicht das Flachband 22 vorzugsweise die gesamte B reite d er Düsenkästen 12, mindestens jedoch eine Breite entsprechend der Materialbreite der Materialbahn 16. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung 10 ein nicht dargestelltes Initiatorsystem aufweisen, das die jeweilige Materialbreite aufnimmt und automatisch die Translationsbewegung des Verschiebeschlittens 26 und des Flachbandes 22 begrenzt.
Abweichend von dem in 2 dargestellten Beispiel können mehrere Elektromotoren 32 auch zusammengefasst werden. Beispielsweise kann ein Elektromotor 32 beide Verschiebeschlitten 26 einer Vorrichtung 10 beziehungsweise 10' in eine Bewegungsrichtung antreiben und ein weiterer Motor 32 die entgegengesetzte Bewegungsrichtung ausüben. In diesem Fall sind für jede der Vorrichtung 10 und 10' jeweils zwei Motoren 32 erforderlich. Desgleichen ist denkbar, dass ein einziger Elektromotor 32 alle vier Verschiebeschlitten 26 der Gesamtanlage in 1 in eine Richtung antreibt und ein zweiter Motor 32 alle vier Verschiebeschlitten 26 in die Gegenrichtung bewegt. Schließlich sind auch Elektromotoren 32 bekannt, welche sowohl die Hin- als auch die Rückbewegung eines oder mehrerer Schlitten 26 antreiben.
Vorzugsweise wird das Flachband 22 kontinuierlich über die Luftauslassflächen 14 der Düsenkästen 12 hin- und hergeführt. Es kann jedoch auch ausreichend sein, diese Bewegung nur in vorbestimmten Intervallen auszulösen, die insbesondere in Abhängigkeit geeigneter Prozessparameter vorgegeben werden können. Beispielsweise können die Betätigungsintervalle und/oder eine Bewegungsgeschwindigkeit des Flachbandes 22 in Abhängigkeit von der Materialgeschwindigkeit der Materialbahn 16, der verwendeten Imprägnier- oder Anstrichmittel der Materialbahn 16 oder dergleichen vorgegeben werden.
Durch die quer zum Materialverlauf erfolgende Verschiebung des Flachbandes 22 in direktem Kontakt zu den Düsenkästen 12 erfolgt eine Abschaben beziehungsweise Abstreifen frisch angelagerter Rückstände an den Luftauslassflächen 14. Auf diese Weise können Ablagerung im Bereich der Luftauslassflächen 14 zuverlässig entfernt und ihr kontinuierliches Anwachsen vermieden werden.

10, 10': Abreinigungsvorrichtung
12: Düsenkasten
14: Luftauslassfläche
16: Materialbahn
18: obere Düsenkastenstaffel
20: untere Düsenkastenstaffel
22: Abreinigungselement/Stahlflachband
24: Spann- und Führungseinrichtung
26: Verschiebeschlitten
28: Führungselement/Rohrsystem
30: Längsschlitz
32: Antriebseinrichtung/Elektromotor

Claims

Vorrichtung (10) zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen (12) eines Schwebedüsentrockners, wobei der Schwebedüsentrockner zumindest einen Düsenkasten (12) mit einer einer zu trocknenden Materialbahn (16) zugewandten Luftauslassfläche (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zumindest ein Abreinigungselement (22) umfasst, das über die Luftauslassfläche (14) des zumindest einen Düsenkastens (12) gespannt und mit dieser in Berührungskontakt stehend anordbar ist, und zumindest eine Antriebseinrichtung (32) zur Bewegung des zumindest einen Abreinigungselements (22) entlang der Luftauslassfläche (14), wobei zumindest ein Teilbereich der Luftauslassfläche (14) von dem Abreinigungselement (22) überstrichen wird.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abreinigungselement (22) ein im Wesentlichen planparallel zu der zumindest einen Luftauslassfläche (14) anordbares Flachband ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachband aus Edelstahl besteht.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwebedüsentrockner mindestens eine Düsenkastenstaffel (18, 20) mit einer Mehrzahl hintereinander geschalteter Düsenkästen (12) umfasst und das Abreinigungselement (22) über die gesamte Düsenkastenstaffel (18, 20) gespannt und mit dieser in Berührungskontakt stehend anordbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwebedüsentrockner jeweils eine oberhalb und eine unterhalb der Materialbahn (16) angeordnete Düsenkastenstaffel (18, 20) umfasst, wobei der oberen und der unteren Düsenkastenstaffel (18, 20) jeweils eine Abreinigungsvorrichtung (10) zugeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abreinigungselement (22) zwischen zwei Spann- und Führungseinrichtungen (24) aufgespannt ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann- und Führungseinrichtung (24) einen, durch die mindestens eine Antriebseinrichtung (32) angetriebenen Verschiebeschlitten (26) aufweist, an dem das Abreinigungselement (22) befestigt ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann- und Führungseinrichtung (24) ein ortsfestes, den Verschiebeschlitten (26) führendes Führungselement (28) aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (28) als ein den Verschiebeschlitten (26) aufnehmendes Rohrsystem mit einem Längsschlitz (30) zur Durchführung des Abreinigungselements (22) ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des zumindest einen Abreinigungselements (22) entlang der Luftauslassfläche (14) des zumindest einen Düsenkastens (12) kontinuierlich oder in Intervallen erfolgt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des zumindest einen Abreinigungselements (22) entlang der Luftauslassfläche (14) des zumindest einen Düsenkastens (12) eine Hin- und eine Rückbewegung umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebseinrichtung (32) ein Elektromotor ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Verschiebeschlitten (26) mindestens eine Antriebseinrichtung (32), insbesondere für jeweils eine Bewegungsrichtung jeweils eine Antriebseinrichtung (32), zugeordnet ist.
Verfahren zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen (12) eines Schwebedüsentrockners, wobei der Schwebedüsentrockner zumindest einen Düsenkasten (12) mit einer einer zu trocknenden Materialbahn (16) zugewandten Luftauslassfläche (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abreinigungselement (22) über die Luftauslassfläche (14) des zumindest einen Düsenkastens (12) gespannt und mit dieser in Berührungskontakt stehend angeordnet wird und das zumindest eine Abreinigungselement (22) entlang der Luftauslassfläche (14) des zumindest einen Abreinigungselements (22) bewegt wird, wobei zumindest ein Teilbereich der Luftauslassfläche (14) von dem Abreinigungselement (22) überstrichen wird.
Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur automatischen Abreinigung von Düsenkästen (12) in einem Schwebedüsentrockner.