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Trockner für dünnes bahnförmiges Gut, z. B. Papier Die Erfindung bezieht
sich auf Trockner für dünnes bahnförmiges Gut, z. B. Papier, mit von einer Seite
in Laufrichtung der Gutbahn schräg gegen diese gerichteten in Brennern für fließfähigen
Brennstoff erzeugten offenen Flammen als Trocknungsmittel. Trockner dieser
Art sollen erfindungsgemäß auch verwendbar für solche Stoffe, einschließlich Papier,
abgewandelt werden, die wie Textilien, Strickwaren, Filme, Folien u. dgl. ein Verfahren
durchlaufen haben, bei welchem sie mit Feuchtig keit in Berührung gekommen sind
oder einen Aufdruck, überzug oder eine Tränkung von bestimmten Materialien erhalten
haben, wie z. B. Druckfarben, Beizen, Farbstoffen oder sonstigen Flüssigkeiten.
In Form von Gutbahn oder -stücken werden sie die aetrocknet.
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Bevorzugt wird der erfindungsgemäße Trockner zur Trocknung von laufenden
Papierbahnen nach dem Durchgang durch eine Druckmaschine, in welcher sie einen Aufdruck
erhalten haben aus einer flüchtige Bestandteile enthaltenen Druckfarbe od. dgl.,
wobei die Verdampfung des Lösungsmittels der Druckfarbe beschleunigt werden soll,
sowie die Trocknung von Filmen, wobei beispielsweise mittels Polymerisation oder
Oxydation das Verfahren durch Wärmewirkung beschleunigt wird. Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, auf Bahnen oder Bahnstücken verteilte Pulver zum Schmelzen zu bringen,
wie es z. B. bei elektrographischen Druckverfahren der Fall ist.
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Bei den bekannten Trocknern für die genannten Zwecke werden bisher
Brenner verwendet, bei welchen Brennstoff und Luft unter Druck zugeführt werden,
wobei erhebliche Temperaturen bei der Verbrennung entstehen, welche z. B.
1800 bis 20001 C
und darüber betragen können. Dabei wurde beispielsweise
eine Bahn oder ein Bahnstück gleichmäßig unter Verwendung von wenigstens einem Vielfachbrenner
erhitzt, der sich in Querrichtung über die gesamte Breite der Bahn erstreckt und
voneinander getrennt angeordnete, mit gleichmäßigem Abstand verteilte Mundstücke
aufweist, so daß das Gas gleichmäßig verteilt werden kann. Mit derartigen Brennem
werden harte oder starke Flammen erzeugt, wenn eine Mischung von Gas und Luft bei
theoretischen Verhältnissen für eine vollständige Verbrennung miteinander gemischt
werden. Mit dieser Brennart wurde beabsichtigt, infolge der hohen Geschwindigkeiten
derartiger harter Flammen,
die bei geringstem Volumen höchste Temperaturen
aufweisen, die tote abdeckende Luftschicht zu entfernen und mitzunehmen, welche
die zu trocknende Bahn umgibt. Auch Band-Flarnmen-Gasbrenner sind bekannt,
in
welche das Brenngas unter Druck eingepumpt wird und die zu trocknende Papierbahn
nach deren Bedrucken mit hoher Geschwindigkeit an diesen vorbeigeführt wird.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, einen Trockner der eingangs
genannten Art dahingehend auszubilden, daß großvolumige, träge, durch eine Mischung
des Brennstoffes mit Luft vom Atmosphärendruck erzeugte, durch Lage und Bewegung
der Gutbahn breit und lang gezogene, große Bahnflächen bedeckende, mäßig heiße Flammen
entstehen, die geeignet sind, wandernde große Flächen von Papier oder ähnlichem
entflamm- oder brennrarem Gut zu trocknen, wobei die abgestrahlten Flammen von der
zu trocknenden Gutbahn durch die Trocknungskarnnier hindurch mitgenommen werden.
Hierdurch soll erreicht werden, das Gut schonender zu behandeln, langsamer zu transportieren
und dabei mit weniger Brennern auszukommen. Zur Erzeugung derartiger Flammen schlägt
die Erfindung zylindrische Brenner vor, mit je einem kleinen, zentralen,
rechteckigen Durchlaß für das Brennstoff-Luft-Gemisch in spaltförmiger konkaver
Ausnehmung des ebenen, sonst geschlossenen flammenseitigen Brennerendes.
Im
Gegensatz zu Flammen hoher Temperatur bis etwa 2200'C umfaßt dabei
die Aufgabe »mäßig heiße Flamme« Temperaturen zwischen 900 und 1400'
C, je nach der betrachteten Flammen one.
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Der Verlauf einer nach der Erfindung mäßig heißen Flamme in Richtung
der laufenden Bahn ist deshalb träge und langsam, weil im Gegensatz zu den bisher
als Trocknungsmittel verwendeten offenen Flammen diese ohne Druck aus dem Brenner
direkt gegen (r die zu trocknende Gutbahn gerichtet werden, so daß sich die von
dem erfindungsgemäßen Brenner ausgehende Flamme in Längs- und Querrichtung,der
Gutbahn ausbreitet und diese mit einer milden Flamme auf breiter Fläche berührt.
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Eine solche Flamme ist in der Lage, trotz der niedrigen Flammentemperatur
in befriedigender Weise eine z. B. auf eine Papierbahn aufgebrachte Druckfarbe zu
trocknen, so daß die Notwendigkeit entfällt, wiederholt eine erheblich heißere
Flamme
auf eine viel kleinere Gutfläche zu konzentrieren. Ein wesentlicher
Vorteil dieser Flarnmenart besteht darin, daß jede Änderung der physikalischen Eigenschaften
der behandelnden Gutbahn und deren Ab-
messungen Während des Trocknungsvorganges
ausgeschaltet ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in schematischen Zeichnungen erläutert.
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F i g. 1 zeigt -einen senkrechten Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trockners, F i g. 2 einen waagerechten Längsschnitt
gemäß Linie 11-11 nach F i g. 1, wobei ein Teil der zu trock--nenden Bahn
ausgespart ist, um die Anordnung der Brenner und die trägen Flammen sichtbar zu
machen; F i g. 3 ist eine Seitenansicht und F i g. 4 eine Stimansicht
eines Brenners.
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In der Trocknungskammer 1 befinden sich zwei Gasbrenner 2.
Außerhalb dieser befestigte Führungswalzen 3 und 4, sowie wassergekühlte
Trag-und Führungszylinder 5, 6 halten und führen die zu trocknende Gutbahn
W, z. B. aus Papier, während ihres Laufs durch die Kammer 1 an den Brennern
2 vorbei in Richtung der Pfeile A. Die Gutbahn W tritt in die Trocknungskammer
1 durch einen Einlaßschlitz 7 in der einen Stirnwand la und verläßt
die Kammer 1 durch einen Auslaßschlitz 8
an der gegenüberliegenden
Stirnwand lb. In der Trocknungskammer 1 ist nahe bei dem Einlaß-:schlitz7
und unterhalb von diesem eine Gaszuleitung 9 mit zwei Abzweigstücken
10 angebracht. Die Abszweigstücke 10 tragen je einen Brenner
2.
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Die Ausbreituna der von jedem Brenner 2 aus-.gehenden trägen Flamme
F niedriger Temperatur beträgt etwa 37 bis 75 cm. Die Brenner 2 arbeiten
unterhalb der Gutbahn W und die erzeugten Flammen F strahlen in Bewegungsrichtung
der Gutbahn W ab. Hierbei sind die Brenner 2 so befestigt, daß die von diesen abgestrahlten
Flammen F gegen die Gutbahn W gerichtet sind, um so mit dieser in inniger Berührung
stehen. Die Gutbahn W läuft schräg aufwärts, um die FlammenF an dieser zu halten.
Der Neigungswinkel der Gutbahn W beträgt etwa 80.
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Die Wärme der stetig abgestrahlten trägen FlammenF hat ausreichend
Zeit, nicht nur die abdeckende Luftschicht der Gutbahn W sondern auch diese selbst
zu durchdringen und erfaßt somit ihre gesamte Stärke, so daß auch auf beiden Seiten
dieser Bahn aufgetragene Farbschichten in gleicher oder im wesentlichen gleicher
Weise getrocknet werden.
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Oberhalb der Gutbahn W kann eine Reihe weiterer kleiner Brenner
11 angeordnet werden, wobei die von diesen Brennem erzeugten Flammen die
aus den trocknenden Farbschichten flüchtigen Bestandteile verbrennen.
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Während harte und heiße Flammen leicht die Bahnkanten versengen,
wird durch die erfindungsgemäßen trägen, sanften Flammen diese Möglichkeit ausgeschaltet,
selbst wenn die Breite dieser Flammen größer ist als die Bahnbreite.
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Je nach dem verwendeten Brennstoff können als Brenner 2 auch Bunsenbrenner
verwendet werden. Wenn durch diese - falls erforderlich - ein Luftstrom
durchgeleitet wird, dann werden träge Flammen F erzeugt, welche nicht oder nur wenig
leuchten, so daß das Ablagern von Kohlenstoff auf der Gutbahnoberfläche vermieden
wird.
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Es ist für die Erfindung wesentlich, die beschriebenen Brenner 2 innerhalb
der Trocknungskammer 10 so auszubilden und anzuordnen, daß je eine
flache, seitlich ausgebreitete Flamme F entsteht, deren Breite sehr viel
größer ist als ihre Dicke. Hierdurch wird erreicht, daß die Zahl der Brenner für
das Bestreichen der vollen Gutbahnbreite auf ein Mindestmaß beschränkt werden kann.
Es ist weiterhin wesentlich, die Brenner so auszubilden, daß das abgestrahlte Gas-Luft-Gemisch
ein kurzes Stück vor der Abstrahlfläche jedes Brenners brennt. Dadurch wirkt die
Flamme F zur Abstrahlfläche des Brenners kaum zurück, so daß der Brenner selbst
verhältnismäßig kühl bleibt. Wenn daher einmal die Gaszufuhr zu den Brennern
abgeschaltet wird und die erzeugten Flammen erlöschen, so geht von den Brennern
selbst nur eine geringe Wärmestrahlung aus, die so minimal ist,daß die zu trocknende
Gutbahn nicht ansengen oder Feuer fangen kann, wenn sie etwa beim Anhalten der Einrichtung
die Brenner 2 berührt. Kupferplatten oder sonstige Schirme, welche die Bahn in derartigen
Fällen gegen die Brenner schützen müßten, sind daher Überflüssig.
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Normalerweise werden die Brenner 2 mit Leucht-"as gespeist. Aber auch
die Verwendung anderer ge-
eigneter fließfähiger Brennstoffe ist möglich,
z. B. von Methan oder Butan, Paraffindämpfe u. dgl., flüssigem Brennstoff wie
öl. Falls erforderlich, kann eine Mischung des Brennstoffes mit Luft bei
Atmosphärendruck erfolgen.
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Eine vorteilhafte Form der Brenner hat einen Hohlzylinder, dessen
im wesentlichen geschlossenes Stirnende einen nur kleinen Durchlaß aufweist, welcher
einerseits mit einem verhältnismäßig großen Zylinderraum in Verbindung steht und
andererseits in eine spaltförmige breite konkave Ausnehmung übergeht. Dadurch wird
einmal eine Diffusion von Gas und Luft des brennbaren Gemisches, welches dem Durchlaß
entströmt, erzielt, und außerdem eine breite dünne FlanimeF in Form eines Fächers
erzeugt, bei welcher die für eine vollständige Verbrennung erforderliche Luft durch
freie Wirbelung beschafft wird. Der als Hohlzylinder ausgebildete Brenner 2 (F i
g. 3 und 4) ist aus Metall hergestellt und wird am freien Ende des zugehörigen
Abzweigstückes 10 der Gaszuleitung 9 befestigt. In die Stirnwand 2a
des verhältnismäßig dicken flammenseitigen
Brennerendes
2 b ist eine konkave Ausnehmung 12 in Durchmesserrichtung eingefräst. Am.
Boden dieser Ausnehmung 12 in deren Mitte ist ein kleiner rechteckiger Durchlaß
13 ausgespart, welcher eine Verbindung zur Stirnfläche 2c des Zylinderinnenraumes
14 des Brenners darstellt.