DE2841101A1

DE2841101A1 - Trockenvorrichtung

Info

Publication number: DE2841101A1
Application number: DE19782841101
Authority: DE
Inventors: Robert W Pray
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-19
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1979-03-29
Also published as: GB2004628B; CA1097911A; CH626711A5; SE7809779L; JPS5455863A; FR2403529B3; FR2403529A1; GB2004628A; US4146974A

Description

PATENTANWÄLTE

erkörner&,Qf>ey 28A1101

D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSWALLEE 68 D-8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 49

BERLIN: DIPL.-ΙΝΘ. R. MÜLLER-BÖRNER

MÜNCHEN: DIPL.-INQ. HANS-HEINRICH WEY

Robert W. Pray dipl-inq.ekkehard körner

Berlin, den 19. September 1978

Trockenvorrichtung

(Priorität: USA, Nr. 834,335 vom 19. September 1977)

9 Seiten Beschreibung mit
7 Patentansprüchen
2 Blatt Zeichnungen

MP - 27 402

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BERLIN: TELEFON (O3O) 8312O88 MÜNCHEN: TELEFON (O89) 22558S

KABEL: PROPINDUS · TELEX O1 84O57 KABEL: PROPlNDUS · TELEX 05 24244

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen und Behandeln von sich bewegenden Materialbahnen, z.B. Papierbahnen und insbesondere auf eine Infrarot-Trockenvorrichtung, die unter anderem zum Trocknen von gedruckten Bahnen aus leicht entzündlichen Material nutzbringend angewendet werden kann.

Bekannte Trockenvorrichtungen waren, ob sie nun von Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung Gebrauch machen, derart ausgelegt, daß sie in verhältnismäßig enger Nähe zu der sich bewegenden Bahn arbeiten, und jede Abnahme in der Geschwindigkeit der Bahn würde sie brennen, wenn nicht gar entzünden. Dementsprechend schlossen derartige bekannte Vorrichtungen notwendigerweise eine Einrichtung ein, um die auf die Bahn auftreffende Strahlung automatisch zu vermindern, indem die Heizelemente zurückgezogen, die Bahn abgeschirmt oder andere geeignete Schritte unternommen werden, um eine Beschädigung der Bahn zu vermeiden. Beispielsweise werden im Fall von Infrarot Temperaturen in der Größenordnung von 426,6⁰C (800⁰F) verwendet, und die Strahler können im Abstand von 2,54 cm bis 15,24 era (1 bis 6 Zoll) von der Bahn angeordnet sein. Daraus folgt, daß jede Funktionsstörung bei der Bahntransporteinrichtung eine Entzündung der Bahn in weniger als drei Sekunden nach sich ziehen kann. Bei großen Druckpressenanlagen kann dies nicht nur einen wesentlichen Zeitverluft beim Wiedereinfädeln der Presse, sondern auch eine nicht unerhebliche Gefahr sowohl für die Ausrüstung als auch für das Bedienungspersonal mit sich bringen.

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Die vorliegende Erfindung überwindet die bis jetzt bei Bahntrockenvorrichtungen angetroffenen Probleme und schafft einen neuartigen und verbesserten Infrarot-Trockner mit Einrichtungen zum Erwärmen einer sich bewegenden Bahn und einer Einrichtung zum Steuern des Luftstroms durch den Trockner, um während des Trockenvorgangs für einen normalen Strom zu sorgen, wobei im Falle irgendeiner Funktionsstörung beim Transportieren der Bahn oder einer beabsichtigten oder zufälligen Geschwindigkeitsverminderung der Luftstrom sofort umgelenkt wird, um die Bahn abzukühlen und ihre Temperatur unterhalb des Brennpunkts zu halten. Dazu soll weiter eine Düse dienen zum Steuern des Luftstroms über die Bahn während des normalen Betriebes und zum Abkühlen der Bahn unter die Entzündungstemperatur mittels eines verstärkten Luftstroms, der bei Abnahme der Bahngeschwindigkeit erzeugt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Trocknen und Behandeln von sich bewegenden Papierbahnen ο.dgl. vorgeschlagen, die sich erfindungsgemäß auszeichnet durch ein eine offene Seite aufweisendes Gehäuse* eine Trennwand in diesem Gehäuse, die im wesentlichen parallel zu der offenen Seite verläuft, wobei die Trennwand das Gehäuse in einen ersten Raum und einen zweiten Raum teilweise unterteilt, von denen letzterer die offene Seite aufweist; Heizeinrichtungen im zweiten Raum; einen Lufteinlaß im Gehäuse und eine Luftauslaßeinrichtung im ersten Raum und durch ein Luftventil in zusammenwirkender Beziehung mit der Trennwand, um Luft aus dem Einlaß durch den ersten Raum zu dem Auslaß zu leiten, wenn es sich in einer Stellung befindet, und um Luft aus dem Einlaß direkt auf die Bahn zu leiten, wenn es sich in einer anderen Stellung befindet.

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Der neue Trockner hat also ein Gehäuse, das einen oberen geschlossenen Raum und einen unteren Raum besitzt, der am Boden offen ist und in dem Heizelemente angebracht sind. Die Luft tritt üblicherweise in den oberen Raum zum Abkühlen der Trennwand zwischen dem oberen und dem unteren Raum und jeder sich darin befindlichen elektrischen Verdrahtung ein. Des weiteren wird ein Teil der Luft auf die Bahn geleitet, um während des Trocknens freigesetzte flüchtige Gase zu entfernen. Falls die Bahngeschwxndigkeit abnehmen sollte, wird ein zwischen dem oberen und dem unteren Raum angeordnetes Luftsteuerventil geöffnet, um sämtliche Luft in den unteren Raum zum Abkühlen der Bahn und der Heizelemente zu leiten, damit eine Beschädigung der Bahn vermieden wird.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der Erfindung werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Trockenvorrichtung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Fig. 1 entlang der Linie 2-2 derselben:

Fig. 3 einen Teilabschnitt der Fig. 2 mit dem Luftsteuerventil in der Stellung, um im wesentlichen sämtliche Luft auf die Bahn um die Heizelemente herum zu leiten;

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Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Fig. 2 entlang der Linie 4-4 derselben;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Fig. 2 entlang der Linie 5-5 derselben und

Fig. 6 einen Teilabschnitt der Fig. 2 mit einer abgewandelten Form von Heizelementen.

Der in Fig. 1 dargestellte Trockner ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Während der Trockner jede gewünschte Länge und Breite aufweisen kann, so erstreckt er sich vorzugsweise mit einer Länge von ungefähr 20,32 cm bis 40,64 cm (8 bis 16 Zoll) entlang der Bahn und kann sich entweder über die gesamte Breite der Bahn erstrecken, oder es kann eine Aufeinanderfolge von Trocknern in Seite-an-Seite-Beziehung quer über der Bahn angeordnet sein. Die bevorzugte Längenbegrenzung des Trockners hat den Zweck, für eine ausreichende Luftverteilung entlang der Länge der Bahn zu sorgen, wenn eine längere Trockenperiode erforderlich ist. Falls eine Aufeinanderfolge von Trocknern benötigt werden sollte, wurden diese in einer Abstandsbeziehung in der Bewegungsrichtung der Bahn angeordnet sein, wie dies beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, die einen Teilabschnitt eines zweiten Trockners zeigt, der mit dem Bezugszeichen 10' bezeichnet und im Abstand von dem Trockner 10 angeordnet ist, um für einen Luftstrom zwischen den Trocknern zu sorgen. Diese Anordnung erzeugt im allgemeinen ein Minimum von 0,0014 m (0,05 Kubikfuß) Luft pro Minute je Watt elektrischer Energie, da diese Luftmenge im allgemeinen erforderlich ist, um die Bahn unterhalb des Entzündungspunkts zu halten sollte die Bahngeschwindigkeit entweder plötzlich herabgesetzt oder die Bahn ganz ange-

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halten werden. Während die Trockner 10 und 10* auf der einen Seite der Bahn W angeordnet dargestellt sind, können ähnliche Trockner auch auf der anderen Seite der Bahn verwendet werden, so daß beide Seiten gleichzeitig getrocknet werden können. Außerdem braucht die Bahn nicht waagerecht angeordnet zu sein, sondern sie kann sich auch senkrecht zwischen Sätzen von Trocknern oder in jedem anderen ausgewählten Winkel bewegen.

Jeder Trockner 10 umfaßt ein äußeres rechteckiges Gehäuse mit Seitenwänden 11 und 12, einer Vorder- und einer Rückwand 13 und 14, einer oberen Wand 15 und einer Trennwand 16, die im wesentlichen einen oberen Raum 17 und einen unteren Raum 18 bildet. Die Wand 13 am vorderen Rand des Trockners hat einen nach unten und.nach innen geneigten Abschnitt 13' , der an einer im Abstand über der Bahn W vorgesehenen Stelle endet. Die Trennwand 16 endet kurz vor der Vorderwand 13 und ist mit einer nach unten ausgebildeten Wand versehen, die sich über die gesamte Breite des Trockners erstreckt und aus einem nach unten und nach außen angeordneten Abschnitt 19 und einem nach unten und nach hinten angeordneten Abschnitt 20 besteht, der oberhalb des unteren Endes des Wandabschnitts 13' und leicht rückwärts von demselben endet, um eine Düse mit einer Luftauströmöffnung 21 zu bilden.

Die obere Wand 15 des Trockners hat eine Lufteinströmöffnung 22 und eine nach unten und nach vorne geneigte Leitplatte 23 unmittelbar unterhalb der Einströmöffnung. Ein Luftventil 24 ist an den vorderen Rand der Trennwand 16 mittels eines Scharniers 25 angelenkt. Wie in Fig. darstellt, liegt das Ventil in der geschlossenen Stellung

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mit seinem Abschnitt 27 flach gegen die Vorderwand 13 an. Der Ventilabschnitt 26 schließt weiterhin eine Vielzahl von Öffnungen 28 ein, um für den Strom eines Verhältnisanteils der Luft aus dem Einlaß 22 durch die Öffnungen 28 und die Düse 21 zu sorgen und dadurch einen kleinen Kühlbetrag für die Bahn zu erzeugen und auch genügend Luft zum Entfernen von Dämpfen zu liefern, die von der Bahn aus während des Trockenprozesses freigesetzt werden können. Der Hauptteil der Luft streicht jedoch abwärts über die Trennwand 16 und strömt durch den Auslaß 29 aus. Die Betätigung des Ventils 24 wird durch einen geeigneten pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Zylinder 30 bewirkt, der bei 31 an der oberen Wand 15 und dessen Kolbenstange 32 bei 33 am Ventil 24 schwenkbar angebracht ist. Es können aber auch andere gleichwertige mechanische Einrichtungen verwendet werden. Um eine ordnungsgemäße Betätigung des Ventils mit einem einzigen Zylinder zu bewirken, ist das Ventil mit einem Paar von sich aufwärts erstreckenden, im Abstand voneinander angeordneten Ohren 34 versehen, die eine Querwelle 35 tragen. Die Kolbenstange 32 hat eine Muffe 36, die die als Drehpunkt 33 arbeitende Welle 35 umgibt.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird der Kolben 30 immer dann betätigt, wenn die Bahn W eine wesentliche Herabsetzung in der Geschwindigkeit erfährt oder ihre Vorwärtsbewegung beendet ist. In solchen Fällen bewirkt der Kolben 30 die Bewegung des Ventils 24 in die Offenstellung, wie in Fig. 3 dargestellt, woraufhin sämtliche Luft durch den Einlaß 22 aus der Düse 21 austritt, was ausreicht, die Bahn W unterhalb der Entzündungs-

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temperatur zu halten. Zur gleichen Zeit wird etwas von der Luft in die und um die Heizelemente 37 herum geleitet, um beim Ableiten von etwas Wärme behilflich zu sein, und dann strömt die Luft unter den Seitenwänden und der Hinterwand des Trockners aus.

Die Heizelemente 37 können jede beliebige Form aufweisen und zylindrische Elemente sein, die sich zwischen den Seitenwänden 11 und 12 erstrecken, wie dies beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Fall sind die Endklemmen 38 jedes Heizelements mit denen von anderen Elementen und mit einer geeigneten Energiequelle wechselseitig verbunden, um die gewünschte Strahlungsenergie zum Trocknen der Bahn zu entwickeln. Es können aber auch bogenförmig ausgebildete Heizkörper wie die beispielsweise in Fig. 6 dargestellten und mit dem Bezugszeichen 39 bezeichneten verwendet werden; die Heizkörper würden in einem solchen Fall von der Trennwand 16 gehalten werden, wobei die Elektroverkabelungseinrichtung 40 zum Anschließen der Heizkörper an eine Energiequelle innerhalb der Räume 17 angeordnet sein und durch den normalen Luftstrom durch dieselben gekühlt werden würde. Im Falle der in Fig. 5 gezeigten Heizkörper 37 sind die Endklemmen 38 von geeigneten Kanälen 41 umschlossen, um die Klemmen zu schützen und das Bedienungspersonal vor Verletzungen zu bewahren.

Der in Fig. 1 gezeigte Betätigungszylinder 30 für das Ventil 24 kann durch jede geeignete Einrichtung zum Erfühlen der Bahngeschwindigkeit aktiviert werden. Es kann z.B. ein magnetischer Sensor 42 mit dem Bahngeschwindig-

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keitssensor 41 verbunden sein und auf einen von einer Walze 44 getragenen Magneten 43 zum Messen der Bahngeschwindigkeit reagieren. Wenn die Bahngeschwindigkeit und somit die Geschwindigkeit der Walze 44 abnehmen sollte, würde diese Information auf diese Weise dem Fluidsteuergerät 45 zugeführt werden, das seinerseits den Zylinder 30 zum Öffnen des Ventils 24 zu der in Fig. 3 gezeigten Stellung betätigen würde. Auf diese Weise würde sämtliche üblicherweise zum oberen Raum geströmte Luft nach unten auf die Bahn und um die Heizelemente herum geleitet werden, um eine Entzündung der Bahn zu vermeiden. Sobald die Bahngeschwindigkeit auf das normale Maß anwächst, findet der vorerwähnte Vorgang in umgekehrter Reihenfolge statt, und das Ventil 24 wird zu der beispielsweise in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung geschlossen.

Die vorstehend erläuterte neuartige und verbesserte Trockenvorrichtung ist in der Lage, Temperaturen in der Größenordnung von 426,6°G (800⁰F) bis 2 204,4⁰C (4.000 F) zum Zwecke des Trocknens von Bahnen zu erzeugen, ohne daß ein Entzünden der Bahn möglich ist, was eine ganze Fabrik gefährden könnte. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zu jeder Zeit ein gleichmäßiger Luftstrom erzeugt, so daß, wenn die Bahngeschwindigkeit aus irgendeinem Grund abnehmen sollte - sei es absichtlich oder zufällig -, das Ventil 24 augenblicklich eine derartige Wirkung ausüben würde, daß sämtliche Luft auf die Bahn geleitet und auf diese Weise die Bahn automatisch

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unterhalb der Entzundungstemerpatur gehalten wird. Daraus folgt also, daß, wenn die Geschwindigkeit der Bahn unverzüglich erhöht werden sollte, das Ventil 24 sich sofort schließt, damit der eigentliche Trockenprozeß fortgesetzt wird.

Die Düse 21, die, wie in Fig. 2 dargestellt, von den Wänden 13' und 20 gebildet wird, kann von vielerlei Gestalt sein. Bei der Ausbildung der Düse ist es jedoch wünschenswert, daß die von den Enden der Wandabschnitte 13' und 20 gebildete senkrechte Öffnung in der Größenordnung von 0,08 cm bis 0,64 cm (V32 Zoll bis ^Χ/4 Zolljliegt und daß der Winkel, in dem die Luft aus der Düse strömt, im Bereich von 25 bis 65 unterhalb einer parallel zum Weg der Bahn verlaufenden Ebene liegt. Bei dieser Anordnung ist herausgefunden worden, daß der Trockner beim Trocknen von Bahnen wirkungsvoll arbeitet und gleichzeitig ein zufälliges Entzünden vermeidet.

Während nur bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, so versteht es sich von selbst, das Auswechselungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom wahren umfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen.

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Leerseite

Claims

1. Vorrichtung zum Trocknen und Behandeln von sich bewegenden Papierbahnen ο. dgl. gekennzeichnet durch ein eine offene Seite aufweisendes Gehäuse (10); eine Trennwand (16) in diesem Gehäuse, die im wesentlichen parallel zu der offenen Seite verläuft, wobei die Trennwand das Gehäuse in einen ersten Raum (17) und einen zweiten Raum (18) teilweise unterteilt, von denen letzterer die offene Seite aufweist; Heizeinrichtungen (37;39) im zweiten Raum; einen Lufteinlaß (22) im Gehäuse und eine Luftauslaßeinrichtung (29) im ersten Raum und durch ein Luftventil (24) in zusammenwirkender Beziehung mit der Trennwand (16), um Luft aus dem Einlaß (22) durch den ersten Raum (17) zu dem Auslaß (29) zu leiten, wenn es sich in einer Stellung befindet, und um Luft aus dem Einlaß direkt auf die Bahn (W) zu leiten, wenn es sich in einer anderen Stellung befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (10) eine obere Wand (15), Seitenwände (11,12), eine Rückwand (14) und eine Vorderwand (13) mit einem nach unten und nach hinten ausgebildeten Abschnitt (13¹) aufweist, wobei die Trennwand (16) an einer Linie endet, die im Abstand von der Vorderwand liegt und einen sich nach unten erstreckenden Abschnitt (19,20) besitzt, der mit dem Abschnitt (13¹) der Vorderwand zum Bilden einer Düse (21) zusammenwirkt, und daß das Luftventil (14)

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ORIGINAL INSPECTED

von deiu vorderen Ende der Trennwand (16) getragen wird und in der anderen Stellung dahin wirkt, um Luft durch die Düse zu leiten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (22) sich im vorderen Abschnitt der oberen Wand (15) befindet; daß der Auslaß (29) am rückwärtigen Abschnitt der oberen Wand liegt und daß die obere Wand mit einer Einrichtung (23) versehen ist, die mit dem Luftventil (24) in der anderen Stellung zusammenwirkt, um im wesentlichen sämtliche Luft durch die Düse (21) zu leiten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (23) aus einer sich nach unten erstreckenden Leitplatte und daß das Luftventil (24) aus einer Platte (26,27) besteht, die an den vorderen Rand der Trennwand (16) scharnierartig angelenkt und aus der einen Stellung, in der sie sich in Berührung mit der Vorderwand (13) befindet, in die - andere Stellung, in der sie sich in Berührung mit der Leitplatte (23) befindet, bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die Geschwindigkeit der Bahn (W) erfühlende Einrichtung (41) und durch eine Einrichtung (34), die an das Ventil (24) angeschlossen ist und von der Fühleinrichtung (41) betätigt wird, um das Ventil in der einen Stellung zu halten, wenn sich die Bahn mit einer ausgewählten Geschwindigkeit bewegt, und um das Ventil unvermittelt in die andere Stellung zu bewegen im Falle einer ausgewählten Verminderung der Bahngeschwindigkeit.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10) mit Heizeinrichtungen (37;39),um eine Strahlung auf eine zu trocknende Bahn zu richten; eine Abschirmeinrichtung (16) für eine Seite der Heizeinrichtung; eine Lufteinlaß- und eine Luftausiaßeinrichtung (22,29) im Gehäuse und durch eine Luftsteuereinrichtung (41,42,43,44,45) zum Leiten von Luft durch das Gehäuse und über die Abschirmung (16) während der normalen Bewegung der Bahn (W) und zum Richten des Hauptteils der Luft auf die Bahn im Falle einer Verminderung in der Rate der Bahnbewegung.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein rechteckiges, eine Vorderwand (13,13') und eine offene Seite aufweisendes Gehäuse (10); eine Trennwand (16) in diesem Gehäuse, die im wesentlichen parallel zu der offenen Seite verläuft, wobei die Trennwand das Gehäuse in einen ersten Raum (17) und einen zweiten Raum (18) teilweise unterteilt, von denen letzterer die offene Seite aufweist; eine Einrichtung zum Bewegen der Bahn (W) im wesentlichen parallel zu und im Abstand von der offenen Seite, wobei die Trennwand (16) eine Einrichtung (19,20) besitzt, die mit der Vorderwand zum Bilden einer Düse (21) zusammenwirkt; Heizeinrichtungen (37;39) in dem zweiten Raum; einen Lufteinlaß (22) in dem Gehäuse und einen Luftauslaß (29) in dem ersten Raum und durch ein Luftventil (24) in zusammenwirkender Beziehung mit der Trennwand, um wenigstens einen Hauptteil der Luft aus dem Einlaß

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durch den ersten Raum zu dem Auslaß zu leiten, wenn es sich in einer Stellung befindet, und um den Hauptteil der Luft aus dem Einlaß direkt durch die Düse auf die Bahn zu richten, wenn es sich in einer anderen Stellung befindet.

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