DE1561117A1 - Trockenverfahren und -vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarbe, lacic, Emaille, ü'arbe, Firnis und anderen Bezeichnungs- und Überzugsmaterialien, die auf Papier, Bedachungsmaterial aus Aluminium, Kunststoff, Cellophan oder dergleichen aufgebracht worden sind·

Bis jetzt ist es auf Druckereien auf den genannten Arbeitsgebieten üblich, die Druckfarbe auf einer bedruckten Bahn durch Verbrennen der fluchtigen Bestandteile der Druckfarbe zu trocknen» Mit anderen Worten, das bahnförmige Material wird mit der Druckfarbe bedruckt und dann einer Temperatur ausgesetzt, die ausreicht, um die flüchtigen Bestandteile der Druckfarbe zu verdampfen und zu verbrennen· Die Trocknung der Druckfarbe muß vollständig durchgeführt sein, bevor das bahnförmige Material auf eine Aufnahmerolle aufgewickelt wird, denn anderenfalls kann die Druckfarbe verschmiert werden· Wenn mit mehrfarbigen mittels Wärme härtbaren Druckfarben gearbeitet wird, zeigt es sich, daß es bei solchen Druck- und Trockenvorrichtungen be-

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kannter Art möglich ist, mit einer Laufgeschwindigkeit des bahnförmigen Materials von nur etwa 120 m/min zu arbeiten. Ein die laufgeschwindigkeit der Materialbahn begrenzender i'aktor besteht in der Tatsache, daß es bei höheren Geschwindigkeiten nicht möglich ist, die Verbrennung der erwähnten flüchtigen Bestandteile auf den Ofen zu beschränken, so daß eine Brandgefahr besteht.

Nunmehr besteht ein Ziel der Enindung darin, Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarben und dergleichen vorzusehen, die es ermöglichen, mit laufgeschwindigkeiten des bahnförmigen Materials von erheblich mehr als 120 m/min zu arbeiten, so daß sich die Druckkosten verringern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung bestehe _ der Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarben und dergleichen, bei denen der Betrieb im Vergleich zu den bis jetzt bekannten Verfahren und Vorrichtungen gefahrloser ist.

Perner sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarben und dergleichen auf einer Materialbahn vor, die es ermöglichen, eine Beschädigung der Materialbahn weitgehend auszuschalten, so daß sich eine kleinere Menge von Materialabfällen ergibt.

Weiterhin sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarben und dergleichen vo^_: die es er~ möglichen, die Herstellungskosten einer Trock„avo ihtung im Vergleich zu bekannten Trockenvorrichtungen isi 20$ bis 35# zu senken; diese Kostensenkung wird dadurch ermöglicht, da die

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Trockenvorrichtung von relativ einfacher Konstruktion .ist und kleinere Abmessungen erhalten kann·

Das Trocknen von Druckfarben stellt nur ein Beispiel für eine allgemeine Aufgabenstellung dar· Mit anderen Worten« die Erfindung bezieht sich nicht nur auf das Trocknen von Druckfarben» sondern auch auf das Trocknen von Farbanstrichen, Lacken, Firnissen und auf Wasserbasis hergestellten überzügen, die mit Hilfe nicht elektrostatischer oder elektrostatischer Spritzverfahren oder mit Hilfe von Auftragwalzen aufgebracht werden· Auf dieses allgemeine Problem ist die Tatsache zurückzuführen, daß sich zahlreiche Verfahren zum Markieren oder Überziehen von Gegenständen nur als so gut erweisen, wie es dem schwächsten Glied der.Arbeitskette entspricht, bei dem es sich um den Trocknungsprozeß handelt« Da die Geschwindigkeit begrenzt ist, mit der dieser Trocknungsprozeß durchgeführt werden kann, ist auch die Geschwindigkeit des gesamten Arbeitsgangs zum überziehen oder Bezeichnen von Erzeugnissen begrenzt. Daher besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, Verfahren und Vorrichtungen vorzusehen, die es im Vergleich zu bekannten Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen, mit Überzügen oder Markierungen versehene Materialien erheblich schneller zu trocknen, so daß es möglioh ist, weitere Verbesserungen herbeizuführen, durch welche die Arbeitsgänge zum Markieren bzw. Überziehen von Erzeugnissen beschleunigt werden·

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von überzogenen oder markierten Materialien bei Trockentemperaturen, die inner-

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halb eines weiten Bereichs variieren, z.B. zwischen etwa 90° und etwa 980° C, ohne daß das bahnförmige oder "bogenförmige Material auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß Materialabfälle entstehen· Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die flamme eines mehrflammigen Gasbrenners mit einem .kleinen Volumen von sich mit einer außerordentlich hohen Geschwindigkeit bewegender und in die gewünschte Richtung geleiteter luft kombiniert werden, so daß eine schnelle Trocknung des Überzugs bzw. der Markierungen erzielt wird. Diese "Kombination)! ermöglicht die Beseitigung flüchtiger öle, von Lösungsmitteln oder von Wasser, ohne daß eine bemerkbare Erhöhung der Temperatur des überzogenen oder markierten Materials eintritt. Es hat sich gezeigt, daß es mit Hilfe der Erfindung möglich ist, Druckfarben zu trocknen, die auf Polyäthylen aufgebracht worden sind, ohne die Temperatur der Bahn aus Polyäthylen über etwa 43° C hinaus zu erhöhen. Diese Tatsache ist insbesondere deshalb überrascnend, weil die Druckfarben Lösungsmittel enthalten, deren Siedepunkte erheblich höher sind und zwischen etwa 20b° und etwa 315° C liegen, und da das Polyäthylen bei etwa 110° C wolkig oder undurchsichtig wird.

Eine weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit ergibt sich für die Erfindung beim Trocknen mehrfarbiger lithographischer Druckfarben, die auf Kartonmaterial aufgebracht werden, das mit Polyätyhlen überzogen ist. Solche lithographische Druckfarben enthalten keine Lösungsmittel, sondern Petroleumöle, Lack bzwo firnis und Spuren von metallischen Stoffen, die nur bei hohen Temperaturen über etwa 355° 0 getrocknet werden können. Bei so hohen Temperaturen würde das mit Polyäthylen überzogene

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Kartonmaterial zerstört werden; genauer gesagt würde diese Zerstörung schon bei einer Temperatur von etwa 115° C eintreten. Bis jetzt ist es daher nicht möglich, gefällige mehrfarbige Bilder, wie iie in Zeitschriften erscheinen, z.B. auf Milchkartons aufzubringen, da es bis jetzt nicht möglich ist, die Druckfarben einwandfrei zu trocknen. Die Erfindung ermöglicht es jedoch nunmehr, derartige Bilder auf Milchkartons aufzubringen, da die Temperatur des Polyäthylens niedrig gehalten und die Druckfarbe trotzdem getrocknet werden kann.

Bis jetzt stehen vermutlich drei Trockenverfahren zur Verfügung, mittels deren das Trocknen von überzügen oder Markierungen bewirkt werden kann. Bei einem ersten Verfahren wird eine i'lamme dazu benutzt, eine Verbrennung oder Veraschung von !lösungsmitteln oder Ölen aus dem Überzugs- bzw. Markierungsmaterial herbeizuführen; bei einem zweiten Verfahren wird ein Strahlungsheizelement benutzt, um eine Verbrennung oder Veraschung von Lösungsmitteln oder Ölen aus dem Überzugs- oder Markierungsmaterial zu bewirken? bei einem dritten Verfahren wird eine Trockenkammer der Konvektionsbauart benutzt. Bei den beiden zuerst erwähnten bekannten Verfahren wird eine große restliche Wärmemenge erzeugt. Mit anderen Worten, wenn eine Druckpresse stillgesetzt werden soll, wird das zu überziehende bahnförmige Material häufig angesengt oder verbrannt, da es nicht möglich ist, die gespeicherte restliche Wärme einwandfrei abzuführen« Daher besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen vorzusehen, die ohne Erzeugung einer solchen restlichen Wärme arbeiten. Schon durch die Erreichung dieses Ziels allein bei einer Druckpresse

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bekannter Konstruktion könnte die Erfindung je Arbeitstag verhindern, daß Abfallmaterial im Wert von etwa 240 bis etwa 300 DM anfällt· Bei dem erwähnten dritten bekannten Verfahren ist eine genaue Kegelung unmöglich, da es Schwierigkeiten macht, große Mengen erhitzter Luft in Bewegung zu setzen. Daher besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen vorzusehen, die sich leicnt regeln bzw. steuern lassen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen, die es ermöglichen, Feuchtigkeit bzw. Wasser aus einem Material vor dem Drucken, Markieren oder Behandeln zu verdampfen.

ü'erner sieht die Erfindung Trockenverfahren und Trockenvorrichtungen vor, bei denen es möglich ist, eine gründliche Durchmischung von Luft mit den Verbrennungsprodukten zu erzielen.

Weiterhin sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarben vor, bei denen die Verwendung von Oxyden zum Absorbieren der in den Druckfarben enthaltenen Lösungsmittel vermieden wird. Die Verwendung solcher Oxyde führt häufig zur Entstehung stumpfer, staubiger oder verschleierter Bilder sowie dazu, daß Teile der bedruckten Flächen miteinander verklebt werden. Außerdem haben solche Oxyde eine starke abschleifende Wirkung, so daß sich ein hoher Aufwand für die Wartung der Druckpressen ergibt.

Weitere Ziele und. Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

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Eine Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens könnte Maßnahmen umfassen, um die Druckfarbe oder dergleichen zu trocknen, nachdem die Druckfarbe auf ein Material aufgebracht worden ist; dieses Verfahren würde Maßnahmen umfassen, um einen Strom eines ernitzten gasförmigen Fluds auf das Material zu leiten und um ei#e Relativbewegung zwischen dem Material und dem Fludstrom herbeizuführen, so daß der Fludstrom über das Material hinwegstreicht, um flüchtige Bestandteile der Druckfarbe aus dem Material zu beseitigen; hierbei enthält das gasförmige Flud einen ausreichenden SauerstoffÜberschuß, um eine Verbrennung der flüchtigen Bestandteile zu verhindern·

Eine Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte ein Gehäuse umfassen, in dem ein Gasbrenner angeordnet ist. Nahe diesem Gasbrenner ist eine UTiscnluftdüse angeordnet, deren Anordnung derart ist, daß sie einen Frischluftstrom durch die Bahn der Verbrennungsprodukte des Gasbrenners leitet. Die Friscnluftdüse ist ferner auf das bedruckte Material gerichtet, Has getrocknet werden soll, so daß das Gemisch aus Verbrennungsprodukten und Frischluft die Oberfläche des Materials überstreicht, um das Material zu trocknen_e

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Grundriß in teilweise weggebrochener Dar-' stellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarben.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt längs der linie 2-2

in Fig. 1. ""*

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Fig. 3 1st ein senkrechter Schnitt längs der Linie 3-3 in i'ig. 1.

i'ig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus rig· 2 und zeigt Einzelheiten eines der Brenner und der dem Brenner .zugeordneten Frischluftdüse·

Fig· i> ist ein Fig. 2 ähnelnder Längsschnitt durch eine andere Ausbildungsform der Erfindung·

Flg. 6 ähnelt ebenfalls Fig. 2, zeigt jedoch eine weitere abgeänderte Ausbildungsform der Enindung.

• Fig· 7 ist eine im Vergleich zu rig. 4 weiter vergrößerte Teildarstellung einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung.

Zwar werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, doch sei bemerkt, daß man bei diesen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen könnte, ohne den Bereich der Enindung zu verlassen.

In den Zeichnungen erkennt man ein Gehäuse 10, in dem zwei Brenner 11 angeordnet sind. Es sei bemerkt, daß diese Vorrichtung auch mit nur einem einzigen Brenner 11 betrieben werden kann; jedoch ist es auch möglich, zwei oder mehr derartige Brenner vorzusehen, wenn dies zur Erhöhung der Trocknungsleistung zweckmäßig ist. Gemäß Fig. 4 umfaßt der Brenner eine Leitung 16, die parallel zu ihrer Achse mit einer langgestreckten Vertiefung 12 von U-förmigem Querschnitt versehen iet. Düsenöffnungen 15 führen vom Inneren der Leitung 16 zu dieser Vertiefung. Den Leitungen 16 der verschiedenen Brenner

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wird ©in geeignetes G-as/Luft-=G©ialseö, tltei? Laitimgoa 17 312g©= -führtj denen die Luft über ein Venturirohr 20 abgeführt wird*

ü±n geeignetes ü-ebläs© 21 dient dazu_s Frischluft über eine Leitung 22 dem Venturirohr 20 zuzuführen, unfi außerdem ü'ris©h= luft über ein© leituäg 25 in einen sich in dor Längsrichtung erstreckenden Kanal 26 einzuleiten^ Der &anal 26 steht in ¥®r-Bindung mix aeu Prischluftdüsen 27 ₉ di© sieb, teide innernalb des Gehäuses 10 über die ganze Breit© der Kammer 28 erstreekeno

Das vollständig© Aggregat umfaßt ferner eine geeignet© Aufi'/ickelrolle 3O₉ mittels deren di® Papierbahn 31 über @ia@ Uiilenicroll© 32 hin?/©g durch das G-ehäuse 10 hindurchgezogen,
wirdβ Es s@i bemerkt _s daß das Gehäuse 10 mit langgestrsaktoa Schlitzen oder üifnungen 35 v©E>s©hen ist_p die an beidea Bad©a d@s G-ehäusos ¥orges@hen sind und von der Bahn 31 durchlauf©n w<srd®n_o Das (5@häus® 10 ist mit Ausnahm© der AbzugscSffmmg 3S allseitig abg@@ehlossen_o Bei lamaehua Ausbildungsformen öqe³ Ξ2?= findung ist &-©r Abgmg ait ®ia©a Absauggabläse aiasgerüstiitp isait die Ysrbrennuagsprodukt© laai ai© ufeor die Frisc
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Mechanismus der Bauart 4 EN 6 gebildet werden, wie er von der Pyronics, Inc., Cleveland, Ohio, U.S.A., hergestellt wird. Dieser Mechanismus umfaßt eine Zündkerze und eine sogenannte , Flammenstange. Y/enn dieser Mechanismus in den richtigen Zustand gebracht wird, erzeugt die Zündkerze ü'unken, bis die rlammenstange das Vorhandensein einer ilamme fühlt. Das Venturirohr 20 kann z.B· ein Erzeugnis der Western Products, Inc«, New Castle, Indiana, U.S.A. sein, und es kann sich hierbei um eine genormte Proportionalmiscnvorrichtung mit einem Eisenrohr mit einem Durchmesser von etwa 50 mm handeln. Das Gebläse 21 soll etwa

20 m luft bei einem UberdBuck von etwa 0,105 atü in der Minute liefern. Die relativ kleinen Abmessungen der hier gezeigten enlndungsgemäßen Vorrichtung sind daraus ersichtlich, daß in der Praxis die Abmessungen einer Vorrichtung nach der Zeichnung nur 900 χ 1200κχ 300 mm betragen.

Ss sind geeignete Kittel vorgesehen, um die Geschwindigkeit der Zufuhr der -frischluft zu den Friöchluftdüsen 27 und die Gaszufuhr zu dem Venturirohr 20 zn regeln. Ein in die Leitung 25 eingeschaltetes Vt^til 50 re^e'· .· die Geschwindigkeit der Zufuar von Luft zu dan Frischluft.": ^ . vfiv^r-v.ui. ni; weiteres Ventil 51 die Geschwindigkeit der Safuxr ¥on u-as zu dem Venturirolir· 20 regelt»

Eines der wicht!-|aten Merkmale der Erfindung besteht darin, dö:i vj.β flüchtigen iid^uriggaittel in eier druckfarbe nicht durch V-:.:r' ~r-i-\.. ir>ii ■ <?r?i d'Tih Vsrdsmpfon r-ssaitigt bzw. getrocknet Wf : :.■..-■ ■ ". .... '· -tire ale ilaa.ya 60 awar auf die Material

tvc--.-■■-. -.-.:-, örröicht. άχ3 ."Lamm® die Bahn 31 selbst

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nicht_β Bei einer Ausbildungsform der Erfindung brennt die Flamme ZoSo 'jis zu einem Abstand von etwa 25 mm von der Unterseite äes Brenners 11, während die Materialnahn 31 in einem Abstand voa 3twa 25 bis etwa 100 mm von dem Brenner 11 angeordnet ist· Ferner wird die aus der ü'rischluftdüse 27 austretende Luft auf das Material 31 gerichtet, jedoch in der Y/'eise, daß der luftstrom die Bahn der Yerbrennungsprodulcte 60 des Brenners 11 kreuzt© Um die der Bahn 31 zugeführte Wärme einzustellen, k&nn man den Abstand zwischen der Bahn 31 und der Vorrichtung 11₉ 27 einstellen, denn die Frischluft 61 ist nahe dem Austrittsschlitz 62 heißer und in einem größeren Abstand von dem Schlits 62 kühler,

Gemäß Fig» 4 weicht äie aus der Frischltiftdüse 27 austretende .frischluft 61 während ihrer Bewegung von ä@m Austrittsschlitz* 62 der Js'rischluft&üse zur Oberfläohe der Bahn 31 des⁵-» art ab, daß sie einen divergierenden Luftstrom "bildet. Bei einer Ausbildungsform der Erfindung beträgt der Divergenswinkel des Frischluftstroms 61 etwa 7°· Um eine Verbrennung der flüchtigen Bestandteile der zu trocknenden Druckfarbe zu verhindern, muß über die .frischluftdüse 27 eine ausreichende Frischluftmenge zugeführt werden, um Bedingungen zu scnaffen, unter denen ein Luftüberschuß für eine Verbrennung an der Oberfläche des Materials 31 vomanden ist· Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung gefahrlos arbeitet und eine solche • Verbrennung verhindert, wenn die Zufuhr von Luft Über die jj'rischluftdüse 27 zu einem Luftüberschuß von 100% führte Mit anderen Worten, mit Hilfe der Düse 27 wird eine ausreichende Frischluftmenge zugeführt, so daß 100$ mehr Frischluft in dem Λ 909887/0748

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resultierenden Gemiscn aus ü'rischluft und VerbrennungsproduJcten vorhanden ist, das sich in Richtung auf die Bahn 31 bewegt, als in einem Gemiscn, das eine Verbrennung der aus der Druckfarbe entfernten flücntigen Bestandteile bewirken würde j dieses zuletzt erwähnte Gemiscn würde ein Gemisch sein, das die größte Luftmenge enthält, welche eine solche Verbrennung bewirken würde. Gemäß der Erfindung wird an der Oberfläche des Materials 31 ein Gemisch aus ü'riscnluft und Verbrennungsprodukten erzeugt, das sich so schnell über das Material 31 hinweg bewegt, daß Keine Möglichkeit dafür besteht, daß die flüchtigen brennbaren Bestandteile der -Uruckrarbe zur Entzündung gebracht werden» Praktiscn trifft ein Luitstrom auf die ü'läche 31 auf, so daß diese Fläche von dem Luftstrom überstrichen wird.

Die in Fig. 4 mit 62· bezeichnete Breite des Luftstroms beträgt dort, wo der Abstand von der Düse in der btrömungsrichtung der Luft gemessen wird, etwa 12,!? mm, und der erwähnte Abstand beträgt etwa i>0 mm. Unter diesen Umständen bewirbt eine Bewegung der Uaterialbahn 31 mit einer Gesenwindigiceit von etwa 24-0 m/min, daß der Luftstrom einer einzigen Brenner- und Düsenicombination während einer Zeitspanne von 1/320 see auf das Material 31 auftrifft.

Die Ventile 50 und 51 zum Hegeln der Zufuhr von Frischluft und Gas werden entsprechend dem gewünschten Ergebnis eingestellt. Wenn z.B. eine Druckfarbe getrocknet werden soll, die ein Methylsolsosol-Losungsmittel enthält, ist eine Temperatur von etwa 125° C erforderlich, um das Lösungsmittel aus der Druckfarbe zu entfernen. Somit müßte man die Ventile 50 und 51

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so einstellen, daß eine ausreichende Menge an Verbrennungspro-. dukten in dem Gemisch aus Verbrennungsprodukten und frischluft enthalten ist, um zu gewährleisten, daß die !Temperatur an der Oberfläche des Materials 31 etwa 125° C oder mehr beträgt· Nimmt man ferner an, daß die die Druckfarbe tragende Materialbahn aus Polyvinyl mit glänzender Oberfläche besteht, darf die Temperatur an dieser glänzenden Oberfläche des Materials nicht über etwa 93° C hinaus ansteigen, denn anderenfalls verliert das Material seinen ü-lanz oder es wird durchscheinend· Es hat sich gezeigt, daß die richtige Einstellung der Ventile 50 und 51 entsprechend den obigen Erfordernissen zu einer Bahntemperatur von etwa 82° C führt, ferner zu einer Abgasgemischtemperatur in der Austrittsöffnung 36 von etwa 175° C und zu einer Temperatur an der überstrichenen Pläche in einer Höhe von etwa 540° C. Selbst wenn die Temperatur des sich bewegenden Gemisches an der fläche 31 etwa 540° C beträgt, erhöht sieh die Temperatur der Materialbahn selbst nicht über etwa 82 C hinaus. Obwohl die lösungsmittel gründlich verflüchtigt werden, verliert somit die Materialbahn ihren Glanz nicht. Dies ist offenbar darauf zurückzuführen, daß sich die Materialbahn mit der erwähnten hohen Geschwindigkeit an dem Brenner und der i'rischluftdüse vorbei bewegt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich^ daß die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vorsieht,, die es ermöglicht, Druckfarben und dergleichen su trocknen, wobei im Vergleich zu den bis jetzt bekannten Vorrichtungen mit erheblich höheren Laufgesehwindigkeiten der liaterialfc&hn gearbei«

tet werden kann, so daß sich eine entsprechende Ver^iageraiag BADORKSiNAL · 909887/0748

der Druckkosten ergibt« ferner ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen im Vergleich zu bekannten Verfahren und Vorrichtungen ein gefahrloseres Arbeiten ermöglicüen, da die in der Druckfarbe enthaltenen lösungsmittel nicht verbrannt, sondern nur verdampft und fortgeblasen werden, jrerner wurde festgestellt, daß es die Erfindung ermöglicht, die Herstellungskosten der Trockenvorrichtung im Vergleich zu denjenigen bekannter Trockenvorrichtungen erheblich herabzusetzen diese Kostensenkung wird durch die kleineren Abmessungen der Trockenvorrichtung und deren relativ einfache Konstruktion ermöglicht·

Wenn die erfindungsgemäße Trockenvorrichtung in Verbindung mit einer Druckpresse benutzt wird, so erfüllt sie ihre Aufgabe so zufriedenstellend, daß die 'Geschwindigkeit, mit der die Materialbahn der Presse zugeführt wird, von etwa 120 m/min auf einen Wert erhöht werden kann, der zwischen etwa 240 und etwa 1100 m/min liegt. Zwar sind mehrere jraktoren dafür verantwortlich zu machen, daß die Erfindung eine so erhebliche Verbesserung ermöglicht, doch besteht ein wichtiger faktor in der außerordentlich hohen Strömungsgeschindigkeit der Luft, die durch die Düse 27 hervorgerufen wird. Ein weiterer faktor ist die relativ kleine Luftmenge, die im Vergleich zu den bis jetzt gebräuchlichen Konvektionsverfahren benötigt wird, um den Luftstrom 61 zu erzeugen· Bei einer Ausbildungsform der Erfindung wurde die Geschwindigkeit der aus dem Düsenschlitz 62 entweichenden Luft mit etwa 7500 m/min gemessen. Natürlich ist es möglich, die Förderleistung des Gebläses 21 je nach den gewünschten Ergebnissen zu ändern, um das Arbeiten mit anderen

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Luftströmungsgeschwindigkeiten zu ermöglichen« Um die relativ kleine verbrauchte Luftmenge zu veranschaulichen, sei erwähnt, daß aus der Düse 27 maximal etwa 4,2b bis etwa 5,60 vor luft je lilinute ausströmen können, wenn die Strömungsgeschwindigkeit etwa 7500 m/min oder menr beträgt_o bolche Werte wurden erzielt, wenn die Temperatur am Ausgang der Düse etwa ö70° C betrug, wenn die Schlitzöifnung bei 62 eine Breite zwischen etwa 0,25 und etwa 1,0 mm besaß, und wenn die Länge des Düesenschlitzes etwa 690 mm betrug.

Die hohe Geschwindigkeit des aus den Düsen 27 austretenden Luftstroms bewirkt eine Veränderung der gewöhnlichen Form der Flamme derart, daß die flamme die in Fig. 4 angedeutete Form annimmt, wobei die irlamme nach rechts gesaugt wird, so daß sie von dem Luftstrom 61 aufgenommen und gegen die Düse 27 gedrängt wird. Ein Anteil von 60$ bis öO# des für die Verbr©?!=- nung in dem Brenner benötigten Sauerstoffs wird als Bestandteil des Luft/Gas-Gemisehes zugeführt. Da der übrige Sauerstoff über die Luftdüse zugeführt wird und sich Gase bei ihrer Erhitzung erheblich ausdehnen, wird die oben erwähnte hohe Geschwindigkeit der Luft und der Yerbrennungsprodukte auch noch in einem Abstand von der Düse aufrechterhalten« Natürlich verhindert die beschriebene Zufuhr von überschüssigem Sauerstoff, daß die flüchtigen Bestandteile des Überzugsmaterials verbrannt werden«

Die Geschwindigkeit der durch Luft und Verbrennungsprodukte gebildeten Strömung 61 ist so hoch, daß es in manchen Fällen erforderlich ist, eine Einrichtung 100 in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise anzuordnen, um am Ende der Trockenkammer

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einen luftstrom zuzufünren und so den Verlauf des hauptluitstroms zu verändern und die Gase nach oben zu der Abzugöffnung 101 umzulenken. Wenn eine Einrichtung der bei 100 angedeuteten Art nicht vorgesehen ist, strömt das Gemisch aus Luft und Verbrennungsprodukten in enger Anlage über die Oberfläche der Materialbahn 102 hinweg, um dann über den Schlitz bzw. die Öffnung 105 zu entweichen. Bei der Einrichtung 100 kann es sich im eine Brenner- und Düsenkombination handeln, deren Konstruktion derjenigen der Brenner 11 und der Düsen 27 entspricht, abgesehen davon, daß die Düse 106 gemäß Fig. Ό in der entgegengesetzten Richtung geneigt ist· Alternativ kann die Einrichtung 100 auch lediglich eine unter einem geeigneten Winkel geneigte Düse umfassen* Im übrigen entspricht die Ausbildungsform nach i'ig. 5 der vorstehend an Hand von ülg. 1 bis 4 beschriebenen.

i'ig. 6 zeigt eine weitere Lösung für die gleiche Aufgabe und läßt eine andere Anordnung mit zusätzlichen Düsen und Brennern erkennen, die gewänlt werden kann, wenn eine größere Zahl von Düsen und Brennern benötigt wird, um eine zusätzliche !■rocknungswirkung zu erzielen. Die Ausbildungsform nach Pig. 6 entspricht derjenigen nach Ji'ig. 1 bis 4, abgesehen davon, daß Düsen 200 vorgesehen sind, um die Wirkung der Düsen 201 auszugleichen, so daß die resultierende Geschwindigkeit der Luftströme im mittleren Teil der Vorrichtung bei 202 in dem Gehäuse 205 gleich Null ist und das Gemisch aus Luft und Verbrennungs-

d produkten leicht nach oben über die Austrittsoffnung 205 «ntweichen kann, die im mittleren Teil des Gehäuses 206 vorgesehen ist·

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Fig. 7 zeigt einen gegenüber dem beschriebenen Brenner 11 . verbesserten Brenner 300. Es hat sich gezeigt, daß der gegossene Brenner 11 nach einer längeren Benutzungsdauer dazu neigt, sich zu..verformen oder durchzubiegen, und zwar in einem Ausmaß von etwa 5 bis etwa 40 mm/m« Bei einer solchen Durchbiegung besteht die Gefahr, daß sich die Stellung des Brenners gegenüber der Düse verändert, wodurch ein einwandfreier Betrieb beeinträchtigt wird. Eine solche Durchbiegung wird bei dem Brenner 300 nach Fig. 7 vermieden! dieser Brenner ist aus handelsüblichem quadratischem Rohrmaterial aus Flußstahl hergestellt. Das Rohr 303 wird angebohrt, um es mit mehreren Düsenöffnungen 301 zu versehen, die durch Abschirmungsteile 302 derart geschützt werden, daß eine langgestreckte U-förmige Zone 305 zum Aufnehmen der brennenden Gase vornanden ist. Die Abschirmungsteile 302 werden in einem Abstand von dem Rohr 303 gehalten, und zwar durch Scheiben 306, so daß Luftspalte zwischen jedem Abschirmungsteil und dem Brennerrohr vorhanden sind. Die mit 309 bezeichneten Bauteile sind als Platten aus isolierendem Material ausgebildet. Die Düse 307 ist von gleicher Konstruiction wie die Düse 27 nach Fig. 4, und die Vorrichtung nach i'ig. 7 arbeitet ebenfalls in der an Hand von Fig. 4 beschriebenen Weise· Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Betriebstemperatur des Rohrs 303 erheblich niedriger ist als diejenige der Gasleitung 16} bei einem Versuch wurde eine Temperatur von etwa 315° 0 für das Rohr 303 gemessen, während die Betriebstemperatur der Leitung 16 etwa 1050° 0 betrug.

Natürlich ist es möglich, die Erfindung auf die verschiedenste andere Weise auszubilden. Beispielsweise könnte der

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Auslaß 62 der Düsen 27 nicht durch einen Schlitz, sondern durch mehrere Offnungen gebildet werden, ,wobei es nur erforderlich ist, dafür zu sorgen, daß eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der Luft gewährleistet ist. Außerdem läßt sich die Erfindung nicht nur bei bahnförmigen Materialien anwenden, die z.B. von einer Druckpresse abgegeben werden, sondern auch bei einzelnen Flachmaterialstücken oder Bogen. Die einzige notwendige Abänderung würde in der zusätzlichen Verwendung von Hilfsmitteln bestehen, die dazu dienen, die Bogen während der Trocknung in die richtige Lage zu bringen·

Aus der vorstehenden -Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von überzogenen oder markierten Materialien vorsient» die im Vergleich zu bekannten Verfahren und Vorrichtungen eine erheblich nöhere Produktionsgeschwindigkeit ermöglichen, so daß weitere Verbesserungen durchgeführt werden können, um die Arbeitsgänge zum Markieren bzw. Überziehen von Materialien zu beschleunigen. Somit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Trockenvorrichtung von bekannten Trockenvorrichtungen dadurch, daß sie nicnt einen einschränkenden Faktor darstellt, i>r«^ len die Arbeitsgeschwindigkeit, z.B. einer Druckpresse, beschränkt wird. Ferner ist ersichtlich, daß es die eriindungsgemäße Trockenvorrichtung ermöglicht, auf die Verwendung von Oxyden zum Trocknen iu verzichten, so daß die sich bei der Verwendung von Oxyden di'^ den Nachteile vermieden werden. Weiterhin verhindert da» Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung ein des zu trocknenden Materials beim Stillsetzen der Vorrichtung, das Ausblasen der Gasflamme wird vermieden, und es wird eine

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gründliche Durchmischung der Verbrennungsprodukte mit der über die Düsen 27 bzw. 507 zugeführten Luft ermöglicht.

Es sei bemerkt, daß man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die -verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

In den*Ansprüchen bezeichnen die Ausdrücke "Druckfarbe und dergleichen" sowie "Farbe" auch Materialien, die bei anderen Arbeitsgängen zum Überziehen oder Markieren von Material verwendet werden, bei denen die Überzüge oder Markierungen getrocknet werden müssen. Ferner bezeichnet der Ausdruck "Material" in den Ansprüchen neben Papier zahlreiche weitere Stoffe, z.B# Textilmatirialien, Messing (das vor dem Reinigen oder Glühen getrocknet werden muß), mit Überzügen versehenen oder vorbehandelten Stahl oder Aluminium oder dergleichen; es sei bemerkt, daß diese Aufzählung nicht als vollständige Aufzählung der in kommenden Materialien zu betrachten ist»

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur als Trockenvorrichtung, sondern auch als Heiz- oder Erwärmungsvorrichtung benutzt werden.

Patentansprüche;

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Claims (1)

1. 8 MÜNCHEN 9O

   ^8CB~H 561117

   TELiroic 82 0(01

   TtiiouuKionuii

   PBOTBOTPATBHT M OKOM SM

   U-33 316

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfaliren zum Trocknen von Druckfarbe oder dergleichen, nachdem die Druckfarbe auf ein Material aufgebracht worden ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Strom eines erhitzten gasförmigen Fluds auf das Material geleitet wird, und daß" eine Relativbewegung zwischen dem Material und dem i'ludstrom herbeigeführt wird, so daß der ij'ludstrom das Material überstreicht und flüchtige Bestandteile aus der Druckfarbe entfernt, wobei das gasförmige Flud einen ausreichenden Überschuß an Sauerstoff aufweist, um eine Verbrennung der flüchtigen Bestandteile zu verhindern.

   2. Verfahren zum Trocknen von Druckfarbe, nachdem die Druckfarbe auf ein Material aufgebracht worden ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Strom der Verbrennungsprodukte eines Gasbrenners auf das Material geleitet wird, daß ein i'rischluftstrom sä auf das Material geleitet wird, daß er den Strom der Verbrennungsprodukte abfängt und sich mit den Verbrennungsprodukten mischt, bevor die Verbrennungsprodukte das Material erreichen, so daß das Material von einem Ü-emisch , aus Verbrennungsprodukten und Frischluft überstrichen wird, und daß gleichzeitig eine relativbewegung des Materials gegenüber der Bahn der erwähnten Ströme herbeigeführt wird·

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   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Relativbewegung dadurch bewirkt wird, daß das Material durch ein Gehäuse hindurch bewegt wird, in dem der erwähnte Gasbrenner angeordnet ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche ü'riscnluftmenge auf das Material geleitet wird, daß die verfügbare i'rischluftmenge um mindestens 100$ größer ist als die ü'rischluitmenge, bei der eine Verbrennung einer beliebigen brennbaren Substanz erfolgen kann, die in der -Druckfarbe oder dem Material enthalten ist oder aus der Druckfarbe oder dem Material stammt.

   5.· Verfahren, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der tfrischluftstrom mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung vdtn etwa 7500 m/min bewegt, und daß die Verbrennungsprodukte nur 60% bis 80$ der Sauerstoffmenge enthalten, die zu einer vollständigen Verbrennung erforderlich ist, so daß die Verbrennung durch den in dem Frischluft* strom enthaltenen Sauerstoff zuendegefUhrt wird·

   6. Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe oder dergleichen, nachdem die Druckfarbe auf ein Material aufgebracht worden ist, g e k e η η ζ e i ο h η β t durch Mittel, um einen Strom eines erhitzten gasförmigen Pluds auf das Material zu leiten, sowie durch Mittel, um eine Relativbewegung zwischen dem Material und dem fludstrom derart herbeizuführen, daß der Fludstrom das Ma- terial überstreicht und die flüchtigen Bestandteile dtr Druck farbe entfernt, wobei das gasförmig· Flud einen ausreichenden Überschuß an Sauerstoff enthält» um eine Verbrennung der flüch-

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   tigen Bestandteile zu verhindern·

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel, um einen Jj'ludstrom auf das Material zu leiten» einen Gasbrenner (11) umfassen, ferner Mittel, um dem Gasbrenner ein brennbares Gemisch aus Gas und Luft zuzuführen, eine nahe dem Gasbrenner angeordnete i'rischluftdüse (27), Mittel zum Zuführen von Frischluft zu der i'riechluitdüse, ein Gehäuse, in dem der Gasbrenner und die j?rischluftdlise angeordnet sind, wobei die Mittel zum Bewirken einer Relativbewegung Mittel umfassen, um das Material durch das Gehäuse hindurch zu bewegen, wobei der Gasbrenner so angeordnet ist, daß er seine heißen Verbrennungsprodukte auf das Material richtet, und wobei die ü'riscnluftdUse ebenfalls .■-" das Material gerichtet, jedoch so angeordnet ist, daß der zugeführte i'rischluftstrom die Bahn der aus dem Gasbrenner austretenden Verbrennungsprodukte kreuzt, so daß sich die Frischluft mit den Verbrennungsprodukten mischt, bevor sich das Gemisch in Richtung auf das Material bewegt.

   θ. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Gasbrenner eine U-fönnige Vertiefung (12) aufweist, die nach unten in Richtung auf das Material offen ist, daß der Gasbrenner mit Düsenöffnungen versehen ist, wobei einige der Düsenöffnungen in der Basis der U-fömigen Vertiefung und weitere Düsenöffnungen in den Sc .enkeln der U-förmigen Vertiefung vorgesehen sind, und flaä cut ^riechluftdüse einen Auslaß in Pore eines Schlitzes besitzt, der sich parallel zu der Vertiefung des Gasbrenners erstreckt.

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   y. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel zum Hegeln der Durchsatzgeschwindigkeit des dem Gasbrenner zugefünrten Gas/Luft-Gemisohes sowie durch Mittel zum Regeln der Durcnsatzgeschwindigkeit der der Frischluftdüse zügeführten Frischluft«

   10. Vorrichtung nach Anspruch T₉ dadurch g e k e η η -zeichnet, daß der Gasbrenner ein langgestrecktes Rohr (30?) umfaßt, das mit mehreren Über seine Länge verteilten Düsenöffnungen versehen ist» wobei zwei Flammenabschirmungsteile (302) an dem Rohr auf entgegengesetzten Seiten der Düsenöffnungen befestigt sind, um eine abgeschirmte Brennzone abzugrenzen, und wobei die Frischluftdüse (307) einen Auslaß in Form eines Schlitzes aufweist, der sich parallel zu dem Rohr über dessen ganze Länge erstreckt·

   11· Vorrichtung sum Beheizen bzw* Erhitzen, gekennzeichnet durch einen Gasbrenner, eine nahe dem Gasbrenner angeordnete Frischluftdüse und Mittel, um ein Material an des Gasbrenner und der Frischluftdüse vorbei zu bewegen, wobei der Gasbrenner so angeordnet ist_t daß er seine heißen Verbrennungsprodukte auf das Material richtet, und wobei die Frischluftdüse ebenfalls auf das Material gerichtet, jedoch so angeordnet ist, daß der aus ihr austretende Frischluftstrom die Bahn der aus dea Gasbrenner austretenden Verbrennungsprodukte kreuzt_f so daß sich die Frischluft mit den Verbrennungsprodukten mischt» bevor sich das Gemisch in Richtung auf das Material bewegt·

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