DE1928808B2 - DEVICE FOR DRYING A WEB OF MATERIAL - Google Patents
DEVICE FOR DRYING A WEB OF MATERIALInfo
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- F26B13/22—Arrangements of gas flames
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen einer Materialbahn, z. B. einer Materialbahn mit aufgebrachter Druckfarbe, bei der die Bahn durch ein Gehäuse bewegt wird und in der ein auf die Materialbahn gerichteter Gasbrenner mit einer benachbarten Frischluftdüse so angeordnet ist, daß sich die Verbrennungsgase und die Frischluft zu einem Heißgasstrom vermischen, der in Laufrichtung der Materialbahn auf diese geneigt auftrifft.The invention relates to a device for drying a web of material, e.g. B. a web of material with applied printing ink, in which the web is moved through a housing and in which a the material web of directed gas burner with an adjacent fresh air nozzle is arranged so that the combustion gases and the fresh air mix to form a hot gas stream that runs in the direction of travel the web of material impinges on this at an incline.
Eine solche Vorrichtung ist aus der französischen Patentschrift 1 527 336 bereits bekannt. Bei dieser zum Trocknen einer mit aufgebrachter Druckfarbe versehenen Materialbahn dienenden Vorrichtung wird bereits eine kurzzeitige starke Erwärmung an der Oberseite der Materialbahn erreicht, die sich jedoch nicht bis in die Materialbahn hinein auswirkt, so daß Beschädigungen der Materialbahn sowie eine starke Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts der Bahn und die Gefahr der Bildung von Blasen vermieden werden. Andererseits werden durch die hohe Erwärmung der Druckfarbe die in dieser enthaltenen flüchtigen Bestandteile schnell verdampft und dann verbrannt, so daß im Vergleich zu früheren bekannten Vorrichtungen bereits eine Steigerung der Trocknungsleistung erreicht wird, die höhere Durchlaufgeschwindigkeiten der zu trocknenden Materialbahn ermöglicht. Bei den früheren bekannten Vorrichtungen war die Laufgeschwindigkeit der Materialbahn insbesondere durch die Notwendigkeit begrenzt, die flüchtigen Stoffe vollständig innerhalb der Vorrichtung zu verbrennen. Das war bei höheren Laufgeschwindigkeiten nicht mehr möglich, so daß dann Brandgefahr gegeben war.Such a device is already known from French patent specification 1,527,336. At this for drying a material web provided with applied printing ink is used a short-term strong heating on the upper side of the material web is already achieved, which however does not affect into the material web into it, so that damage to the material web as well as a greatly reducing the moisture content of the web and avoiding the risk of blistering will. On the other hand, as a result of the high level of heating of the printing ink, those contained in it volatile constituents evaporated quickly and then burned, so that compared to previous known Devices already an increase in the drying performance is achieved, the higher throughput speeds allows the material web to be dried. In the earlier known devices the running speed of the material web was limited in particular by the need for to burn volatiles completely within the device. That was at higher running speeds no longer possible, so that there was then a risk of fire.
Bei der vorbeschriebenen bekannten Vorrichtung ist der Gasbrenner senkrecht auf die vorbeilaufende Materialbahn gerichtet und dementsprechend in einem nennenswerten Abstand von der Materialbahn angeordnet. Die Frischluftdüse ist der Brenneröffnung unmittelbar benachbart mit einer Neigung zur Materialbahn angeordnet, so daß der Heißgasstrom aus Frischluft und Verbrennungsgasen mit einer Bewegungskomponente in Durchlauf richtung der Materialbahn auf diese auftrifft. Das mit einem Gasabzug versehene Gehäuse erstreckt sich schon im Hinblick auf die Aufnahme des senkrecht angeordneten Brenners in einem größerem Abstand oberhalb der Materialbahn, und es besitzt einen in Durchlaufrichtung gleichbleibenden Querschnitt, über den sich die abströmenden Heißgase verteilen.In the known device described above, the gas burner is perpendicular to the one passing by Material web directed and accordingly at a significant distance from the material web arranged. The fresh air nozzle is immediately adjacent to the burner opening with an inclination to Material web arranged so that the hot gas stream of fresh air and combustion gases with a Movement component impinges on this in the direction of passage of the material web. That with a gas vent provided housing extends already with a view to receiving the vertically arranged Burner at a greater distance above the material web, and it has one in the direction of passage constant cross-section over which the outflowing hot gases are distributed.
Die Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung der bekannten Vorrichtung zur Erzielung einer Steigerung der Trocknungsleistung und damit einer weiteren Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit der Materialbahn bei gleichzeitig geringeren Abmessungen der Vorrichtung.The invention now aims to improve the known device in order to achieve an increase the drying performance and thus a further increase in the throughput speed of the material web with simultaneously smaller dimensions of the device.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der eingangs genannten Vorrichtung aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein Trocknungstunnel für die Materialbahn mit in Bahnrichtung leicht zunehmender Tunnelhöhe abgeteilt ist, vor dessen Eintrittsöffnung unmittelbar die Frischluftdüse und daneben der Gasbrenner mit gegenüber der Frischluftdüse stärkerer Neigung zur Materialbahn angeordnet sind.To solve this problem, the invention is based on the device mentioned at the beginning and is thereby characterized in that in the housing a drying tunnel for the material web with in the direction of the web slightly increasing tunnel height is divided, in front of the inlet opening immediately the fresh air nozzle and next to it the gas burner with a greater inclination towards the material web than the fresh air nozzle are arranged.
Bei dieser Ausbildung werden die Verbrennungsgase bereits mit einer starken Neigung zur Materialbahn abgegeben, so daß sie eine große Bewegungskomponente in Durchlauf richtung aufweisen und nahe der Materialbahn zugeführt werden können, ohne daß sich Schwierigkeiten wie bei einem direkten Auftreffen der Verbrennungsgase auf die Materialbahn ergeben. Ferner sichert der Tunnel, der in einer geringeren Höhe als das Gehäuse gegenüber der Materialbahn angeordnet ist, eine parallele Strömung der Heißgase in gutem Kontakt zur zu trocknenden Materialbahn, wobei die zugeführte Frischluft der Verbrennung von beim Trocknen verflüchtigten ίο Stoffen dient und auch zur Regulierung der Oberflächentemperatur der durchlaufenden Materialbahn beiträgt. Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch ohne Brandgefahr eine wesentliche Heraufsetzung der Durchlaufgeschwindigkeit der zu trocknenden Materialbahn ermöglicht wird, wobei ferner eine Vorrichtung von kleineren Abmessungen und insbesondere von geringerer Baulänge in Durchlaufrichtung verwendet werden kann. Dabei ist auch die Materialbahn keiner erhöhten Beschädigung ausgesetzt.With this training, the combustion gases are already with a strong tendency to the web of material released so that they have a large component of movement in the direction of passage and close the material web can be fed without difficulties such as direct impact the combustion gases result on the material web. The tunnel, which is part of a lower height than the housing is arranged opposite the material web, a parallel flow the hot gases in good contact with the material web to be dried, with the fresh air supplied to the Combustion of ίο substances that have evaporated during drying and also to regulate the surface temperature contributes to the continuous web of material. It has been shown that by the invention Measures without the risk of fire mean a significant increase in the throughput speed the material web to be dried is made possible, furthermore a device of Smaller dimensions and in particular of shorter overall length used in the direction of passage can be. The material web is also not exposed to any increased damage.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Gasbrenner im engstmöglichen Abstand von der Materialbahn und so angeordnet, daß die Verbrennungsgase nahezu parallel zu dieser gerichtet sind und daß die Frischluftdüse so angeordnet ist, daß sie den Frischluftstrom unter einem Winkel von etwa 45° zur Materialbähn abgibt. Unter diesen Verhältnissen wurde eine besonders gute Trocknungsleistung festgestellt.In an expedient embodiment, the gas burner is as close as possible to the Material web and arranged so that the combustion gases are directed almost parallel to this and that the fresh air nozzle is arranged so that it the fresh air flow at an angle of about 45 ° to the material track. Under these conditions, the drying performance was particularly good established.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated more schematically below on the basis of hand Drawings of several exemplary embodiments explained in more detail.
Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform mit weggebrochenen
Bereichen in Draufsicht;
F i g. 2 ist ein lotrechter Längsschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1;Fig. 1 shows the first embodiment with broken away areas in plan view;
F i g. Fig. 2 is a vertical longitudinal section taken on line 2-2 in Fig. 1;
F i g. 3 ist ein lotrechter Querschnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2; :F i g. Figure 3 is a vertical cross-section taken along line 3-3 in Figure 2; :
F i g. 4 zeigt in vergrößertem Lotrechtschnitt die Ausbildung und Anordnung des Gasbrenners und der Frischluftdüse;F i g. 4 shows in an enlarged vertical section the design and arrangement of the gas burner and the Fresh air nozzle;
F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform in einem F i g. 2 entsprechenden Längsschnitt;F i g. 5 shows another embodiment in one F i g. 2 corresponding longitudinal section;
F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform in einem entsprechenden Längsschnitt.F i g. 6 shows a further embodiment in a corresponding longitudinal section.
, Die Vorrichtung 10 nach F i g. 1 bis 3 umfaßt ein Gehäuse 11 mit einer Trennwand 12, in dem ein Trocknungstunnel 13 angeordnet ist. Nahe der Eintrittsöffnung 15 des Tunnels 13 sind ein Gasbrenner 16 und eine Frischluftdüse' 17 angeordnet.The device 10 according to FIG. 1 to 3 comprises a housing 11 with a partition wall 12 in which a Drying tunnel 13 is arranged. A gas burner is located near the inlet opening 15 of the tunnel 13 16 and a fresh air nozzle '17 are arranged.
Gemäß F i g. 4 umfaßt der Gasbrenner 16 eine in Querrichtung waagerecht im Gehäuse 11 angeordnete Leitung 20 mit in einer Reihe angeordneten Austrittsbohrungen 21, denen Abschirmungen 22 zugeordnet sind, die eine sich in Querrichtung erstreckende Austrittszone 23 umgrenzen. Der Gasbrenner 16 wird gemäß F i g. 3 über eine Proportionalmischvorrichtung 24 der Venturibauart gespeist, an die eine Brenngasleitung 25 mit einem Regelventil 26 sowie eine Luftleitung 27 mit einem der Zufuhrregelung dienenden Klappenventil 3© angeschlossen ist. Die Luftleitung 27 steht mit der Druckseite 31 eines Gebläses 32 in Verbindung, das über eine Zweigleitung 35 mit einer Regelklappe 37 und einem Anschlußstutzen 36 Druckluft auch der Frischluftdüse 17 zuführt. According to FIG. 4, the gas burner 16 comprises one which is arranged horizontally in the housing 11 in the transverse direction Line 20 with outlet bores 21 arranged in a row, to which shields 22 are assigned which delimit an exit zone 23 extending in the transverse direction. The gas burner 16 is according to FIG. 3 fed via a proportional mixing device 24 of the Venturi type, to which one Combustion gas line 25 with a control valve 26 and an air line 27 with one of the supply controls serving flap valve 3 © is connected. The air line 27 is connected to the pressure side 31 of a fan 32 in connection, which via a branch line 35 with a control flap 37 and a connection piece 36 also supplies compressed air to the fresh air nozzle 17.
Gemäß F i g. 2 wird die zu erhitzende bzw. zu trocknende Materialbahn 40 in gerader ErstreckungAccording to FIG. 2, the material web 40 to be heated or dried is straight
in Längsrichtung durch den Trocknungstunnel 13 geführt, wozu das Gehäuse 11 eine schlitzförmige Einlaßöffnung 41 und eine schlitzförmige Auslaßöffnung 42 aufweist. Nahe der Auslaßöffnung 42 ist ein sich in Querrichtung nahe oberhalb der Materialbahn 40 erstreckendes Rohr 45 vorgesehen, das in einer Reihe längs einer Rohrmantellinie angeordnete Düsenbohrungen aufweist, die wie in F i g. 2 durch die gemeinsame Bohrungsebene 50 angedeutet unter einem spitzen Winkel entgegen der Durchlaufrichtung der Materialbahn 40 auf diese gerichtet sind. Auch das Rohr45 ist über den Leitungsteil51 (Fig. 1) an die Druckluftzweigleitung 35 angeschlossen, und die aus dem Rohr 45 austretende Druckluft erzeugt einen Luftvorhang, der die heißen Gase von der Materialbahn 40 abhebt, so daß diese nicht aus der schlitzförmigen Auslaßöffnung 42 austreten, sondern dem Abgaskanal 52 zugeführt werden.guided in the longitudinal direction through the drying tunnel 13, for which purpose the housing 11 has a slot-shaped inlet opening 41 and a slot-shaped outlet opening 42. Near the outlet opening 42 there is provided a tube 45 which extends in the transverse direction close above the material web 40 and which has nozzle bores arranged in a row along a tube surface line, which as in FIG. 2, indicated by the common bore plane 50, are directed at an acute angle counter to the direction of passage of the material web 40. The pipe 45 is also connected to the compressed air branch line 35 via the line part 51 (FIG. 1), and the compressed air emerging from the pipe 45 generates an air curtain that lifts the hot gases from the material web 40 so that it does not come out of the slot-shaped outlet opening 42 exit, but are fed to the exhaust gas duct 52.
Ferner sind gemäß F i g. 3 dem Gasbrenner 16 eine Zündvorrichtung 55 sowie eine weitere Vorrichtung 56 zugeordnet, die auf das Vorhandensein einer Gasbrennerflamme anspricht und nach erfolgter Zündung die Zündvorrichtung 55 abstellt und auch das Regelventil 26 für die Zuführung des brennbaren Gases steuert, damit bei Aussetzen der Flamme kein brennbares Gas zugeführt wird.Furthermore, according to FIG. 3 the gas burner 16 is assigned an ignition device 55 and a further device 56 which responds to the presence of a gas burner flame and switches off the ignition device 55 after ignition and also controls the control valve 26 for the supply of the combustible gas, so that no combustible gas when the flame is interrupted is fed.
Der Trocknungstunnel 13 ist an seiner Unterseite von einem waagerechten Boden 59 aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial und an seiner Oberseite von einer an die Trennwand 12 anschließenden Wand aus temperaturbeständigem Isoliermaterial begrenzt, die gemäß F i g. 2 einen in Durchlauf richtung der Materialbahn vorderen Abschnitt 60 und einen zur Trennwand führenden hinteren Abschnitt 61 umfaßt. Der Abschnitt 60 ist gegenüber der waagerechten Materialbahn 40 und auch gegenüber dem Boden 59 von der Eintrittsöffnung 15 des Trocknungstunnels 13 aus über eine Strecke von etwa 150 bis 200 mm unter einem Winkel von etwa 2° bis 4° nach oben geneigt, während der Abschnitt 61 bei einer Gesamtlänge des Tunnels von etwa 760 mm nur noch um etwa 30 Minuten geneigt ist. Somit nimmt die Tunnelhöhe in Durchlaufrichtung der Materialbahn 40 leicht zu. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit und die Turbulenz der den Trocknungstunnel 13 durchströmenden heißen Gase erhöht, was eine schnellere und wirksamere Erhitzung bzw. Trocknung der Materialbahn 40 begünstigt.The drying tunnel 13 is delimited on its underside by a horizontal floor 59 made of a temperature-resistant insulating material and on its upper side by a wall made of temperature-resistant insulating material adjoining the partition wall 12, which according to FIG. 2 comprises a front section 60 in the direction of passage of the material web and a rear section 61 leading to the partition wall. The section 60 is inclined towards the horizontal material web 40 and also towards the floor 59 from the inlet opening 15 of the drying tunnel 13 over a distance of about 150 to 200 mm at an angle of about 2 ° to 4 ° upwards, while the section 61 with a total length of the tunnel of about 760 mm is only inclined by about 30 minutes. The tunnel height thus increases slightly in the direction of passage of the material web 40. As a result, the flow speed and the turbulence of the hot gases flowing through the drying tunnel 13 are increased, which favors faster and more effective heating or drying of the material web 40.
Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, gibt der Gasbrenner 16 infolge seiner starken Neigung gegenüber der Materialbahn 40 die Verbrennungsgase in einer zur Materialbahn nahezu parallelen Richtung ab. Die Frischluftdüse 17 bzw. der aus ihr austretende Frischluftstrahl 70 (F i g. 4) ist demgegenüber weniger stark geneigt, nämlich unter einem Winkel von etwa 45°. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sowohl der Verbrennungsgasstrahl wie der Frischluftstrahl durch die Eintrittsöffnung 15 in den Trocknungstunnel 13 eintreten, wobei sich die Frischluft mit den Verbrennungsgasen mischt, das entstehende Gemisch in Form eines kräftigen Stromes auf die Materialbahn 40 geleitet wird und das Gemisch die an der Oberfläche der Materialbahn 40 anhaftende Luftschicht durchbricht und ablöst, was die Erhitzung bzw. Trocknung der Materialbahn beschleunigt.As shown in FIG. 2, the gas burner 16 emits the combustion gases in a direction almost parallel to the material web due to its strong inclination with respect to the material web 40. The fresh air nozzle 17 or the fresh air jet 70 exiting from it (FIG. 4) is inclined less sharply, namely at an angle of approximately 45 °. The arrangement is such that both the combustion gas jet and the fresh air jet enter the drying tunnel 13 through the inlet opening 15 , the fresh air mixing with the combustion gases, the resulting mixture being conducted in the form of a powerful stream onto the material web 40 and the mixture the air layer adhering to the surface of the material web 40 breaks through and detaches, which accelerates the heating or drying of the material web.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 ist der vorbeschriebenen Ausführung entsprechend eine Baugruppe 100 mit einem wenig geneigten Gasbrenner und einer wiederum um etwa 45° gegenüber der Materialbahn geneigten Frischluftdüse vorgesehen. Dieser Baugruppe 100 ist in Durchlauf richtung der Materialbahn eine weitere Baugruppe 101 mit einem Gasbrenner und einer Frischluftdüse zugeordnet, wobei jedoch die Anordnung des Gasbrenners und der Frischluftdüse im wesentlichen derjenigen bei der bekannten Ausführung entspricht. Zwar könnte bei der Baugruppe 101 auch eine der Baugruppe 100 entsprechende Anordnung gewählt werden, um die Trocknungsleistung zu erhöhen, jedoch erweist sich die bekannte Anordnung im Rahmen der zweiten Baugruppe 101 als zweckmäßig, nachdem die der Materialbahn anhaftende Luftschicht bzw. Grenzschicht bereits durch die Baugruppe 100 mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Gasbrenners und der Frischluftdüse entfernt worden ist.In the embodiment according to FIG. 5, according to the embodiment described above, an assembly 100 with a slightly inclined gas burner and a fresh air nozzle inclined by approximately 45 ° with respect to the material web is provided. This assembly 100 is assigned a further assembly 101 with a gas burner and a fresh air nozzle in the direction of passage of the material web, but the arrangement of the gas burner and the fresh air nozzle essentially corresponds to that in the known embodiment. Although an arrangement corresponding to the subassembly 100 could also be selected for the subassembly 101 in order to increase the drying performance, the known arrangement in the context of the second subassembly 101 proves to be expedient after the air layer or boundary layer adhering to the material web has already passed through the subassembly 100 has been removed with the inventive arrangement of the gas burner and the fresh air nozzle.
Bei der Vorrichtung200 gemäß Fig. 6 sind gleichfalls zwei Baugruppen 201 und 202 mit jeweils einem Gasbrenner und einer Frischluftdüse vorgesehen. Diese sind jedoch nicht in Durchlaufrichtung der Materialbahn 205 hintereinander, sondern auf verschiedenen Seiten der Materialbahn 205 angeordnet, und zwar in der in F i g. 4 bzw. für die Baugruppe 100 in F i g. 5 dargestellten Weise. Dabei sind beide Baugruppen 201 und 202 der Eintrittsöffnung eines gemeinsamen Trocknungstunnels 206 zugeordnet, der in der Mitte der Gehäusekammer angeordnet ist und bei symmetrischer Ausbildung zur Materialbahn 205 eine obere Wand und eine untere Wand aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial aufweist, die jeweils einen in Durchlaufrichtung vorderen Abschnitt 207 mit stärkerer Neigung gegenüber der Materialbahn 205 und einen hinteren Abschnitt 210 mit einer nur noch ganz geringen Neigung gegenüber der Materialbahn 205 aufweisen. Ferner kann im Auslaßkanal ein Absauggebläse angeordnet sein.In the device 200 according to FIG. 6, two assemblies 201 and 202 each with a gas burner and a fresh air nozzle are provided. However, these are not arranged one behind the other in the direction of passage of the material web 205 , but rather on different sides of the material web 205 , specifically in the manner shown in FIG. 4 or for the assembly 100 in FIG. 5 illustrated manner. Both assemblies 201 and 202 are assigned to the inlet opening of a common drying tunnel 206 , which is arranged in the center of the housing chamber and, if it is symmetrical to the material web 205, has an upper wall and a lower wall made of a temperature-resistant insulating material, each of which has a front section in the direction of passage 207 with a greater inclination towards the material web 205 and a rear section 210 with only a very slight inclination towards the material web 205 . Furthermore, a suction fan can be arranged in the outlet duct.
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