DE3839554A1

DE3839554A1 - Trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3839554A1
Application number: DE3839554A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Wiesenborn; Rolf Evertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1990-06-13
Also published as: EP0370503A1; DE3839554C2; DE58900800D1; EP0370503B1; ATE72323T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung für wasser- und kunstharzgebunde Klebeverbindungen und Gummileime.

Trocknungsverfahren werden heute in vielfältigen Bereichen der Technik angewendet, z. B. bei der Herstellung von Briefumschlägen oder Profilgummis von Kraftfahrzeugen. Hierbei werden mittels Strom erwärmte Heizspiralen eingesetzt, über welche die zu erwärmende Luft geleitet wird. Solche Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß mit ihrem Betrieb ein sehr hoher Energie- und Kostenaufwand verbunden ist.

Aus dem Stand der Technik sind spezielle Anlagen bekannt, mit deren Hilfe die gummierten Leimschichten von Briefumschlägen getrocknet werden. Hierbei werden elektrisch beheizte Luftmassen über mehrere Föne auf die Briefumschläge geleitet. Die Briefumschläge befinden sich in der Regel auf einer Bandfördereinrichtung, mit deren Hilfe diese unter den Fönen hindurchgeleitet werden. Die Anordnung der Föne bedingt eine ungleichmäßige Trocknung der gummierten Leimschichten. Die Folge ist, daß Teile der gummierten Schichten nicht vollständig getrocknet sind, so daß die Briefumschläge aneinander kleben. Auf der anderen Seite kann es zu punktuellen Trocknungen kommen, so daß die gummierten Schichten beim Anfeuchten nicht die erwünschte Klebewirkung aufweisen, zumal das Verfahren bei relativ hohen Temperaturen (150°C) arbeitet. Da derartige Anlagen mit nur geringen Luftgeschwindigkeiten arbeiten, sind außerdem deren Trocknungsleistung und -geschwindigkeit nicht befriedigend.

Schließlich sind aus dem Stand der Technik Systeme bekannt, die mit Mikrowellen, Hochfrequenztechnik oder Infrarotstrahlen trocknen. Die genannten Techniken haben jedoch den Nachteil, daß sie ohne Luftbewegung arbeiten. Die Folge ist, daß die beim Trocknungsvorgang freiwerdende Feuchtigkeit nicht schnell genug abgeführt wird, so daß die Trocknungsgeschwindigkeit und -leistung nicht befriedigend ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Trocknungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist infolgedessen eine Trocknungsvorrichtung, welche aus einem Wärmetauscher mit einer Zuleitung für Raumluft und einer Ableitung für die erwärmte Raumluft, einer in der Ableitung saugseitig angeordneten Gasfördereinrichtung und einem Entspannungs- und Verteilerkasten am Ende der Ableitung vom Wärmetauscher besteht.

Die Gasfördereinrichtung ist vorzugsweise ein Ventilator. Dieser kann mit einer elektrischen Drehzahlregelung versehen sein, so daß sich über den Ventilator jederzeit der Volumenstrom der Luft einstellen läßt. Alternativ oder zusätzlich können auf der Druckseite der Gasfördereinrichtung und am Entspannungs- und Verteilerkasten Drosseleinrichtungen zwecks Steuerung des Volumenstroms der Luft angebracht sein. Der Entspannungs- und Verteilerkasten kann an der Luftaustrittsseite eine Platte mit Luftschlitzen enthalten, so daß die Luft über die gesamte Breite des Kastens gleichmäßig abgegeben wird. Durch die Wahl von Schlitzgröße und Schlitzzahl in der Platte sowie die durch die Drosselklappen und Regeleinrichtungen gegebenen Verstellmöglichkeiten ist es möglich, die Anlage fexibel an verschiedene Trocknungsvorgänge in Abhängigkeit von Zusammensetzung und Menge des zu trocknenden Materials anzupassen. Zusätzliche Variationsmöglichkeiten ergeben sich dadurch, daß der Entspannungs- und Verteilerkasten höhen- und seitenverstellbar angeordnet ist. Für diesen Zweck ist auch die Zuleitung zum Verteilerkasten als flexibler Schlauch ausgestaltet. Eine derartig ausgestaltete Trocknungsvorrichtung ist ganz besonders für das Trocknen der gummierten Leimschichten von Briefumschlägen geeignet.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine nach dem Stand der Technik übliche Vorrichtung.

In der Anlage gemäß Fig. 1 wird über eine Heizungs-Warmwasseranlage (z. B. Temperaturvorlauf 9=90° und Temperaturrücklauf 11=70°), ein Wärmetauscher mit entsprechender Größenauslegung mit Wasser beschickt. Die Heizungs-Warmwasseranlage kann z. B. mit Erdöl oder Erdgas betrieben werden. Dem Wärmetauscher ist ein Mischventil 10 vorgeschaltet, damit die Temperatur am Wärmetauscher 2 geregelt werden kann. Über eine Zuleitung 3 wird Raumluft angesaugt und über die Wärmetauscher 2 saugseitig erwärmt. Die Zuleitung 3 zur Ansaugeinrichtung für die Luft ist mit einem Filter versehen. Aus dem Wärmetauscher 2 wird die erwärmte Luft über die Ableitung 4 mittels einer Gasfördereinrichtung 5 dem Entspannungs- und Verteilerkasten 6 zugeführt.

Erfindungsgemäß wird als Gaszufuhrvorrichtung ein Ventilator eingesetzt, welcher zwischen Wärmetauscher 2 und Entspannungs- und Verteilerkasten 6 angeordnet ist. Es wurde überraschend festgestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren nur bei einer derartigen saugseitigen Anordnung des Ventilators funktioniert. Bei druckseitiger Anordnung arbeitet die Trocknungsvorrichtung nicht befriedigend.

Die Regelung des Volumenstroms der Luft kann auf verschiedene Art erreicht werden. Bevorzugt wird eine Regelung des Ventilators mittels einer elektrischen Drehzahlregelungsvorrichtung. Ebenso ist es aber auch möglich, auf der Druckseite des Ventilators eine Drosselklappe 7 anzubringen. Eine Drosseleinrichtung 8 kann auch am Verteilerkasten vorgesehen werden. Diese wird vorzugsweise am Ende der Ableitung 4 angebracht, so daß die Luft mit einer definierten Geschwindigkeit in den Entspannungs- und Verteilerkasten 6 eintreten kann. Drosselung 7, 8 und Drehzahlregelung können selbstverständlich auch nebeneinander vorliegen. Durch die Vielzahl der Einstellungsmöglichkeiten kann die Trocknungsvorrichtung dem Zweck der Anlage jeweils angepaßt werden. Ebenso ist eine jederzeitige Abstimmung auf den Wärmetauscher 2 möglich.

Zusätzliche Variationsmöglichkeiten bestehen darin, daß der Entspannungs- und Verteilerkasten 6 beweglich ist. Gemäß Fig. 1 ist er an mit Gelenken versehenen Armen aufgehängt, so daß eine Verstellung nach oben und unten sowie seitlich möglich ist. Die Ableitung 4 ist in diesem Fall als bewegliches Rohr ausgestaltet.

Prinzipiell kann der Gasverteilerkasten beliebig groß gewählt werden. Für Briefumschläge haben sich Trockenstrecken von 1,50 m bis 2 m bewährt. In diesem Falle beträgt die Höhe des Kastens 10-30 cm vorzugsweise 20 cm und die Breite 20-40 cm vorzugsweise 30 cm. Als Trockenstrecke wird eine Länge von 1,65 m bevorzugt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hier jedoch in weiten Bereichen variierbar, so daß sie leicht an vorhandene Produktionsanlagen angepaßt werden kann.

Der Entspannungs- und Verteilerkasten 6 ist an seiner Unterseite mit einer Platte 12 versehen. In dieser Platte befinden sich Luftschlitze, so daß die Luft über die gesamte Fläche des Verteilerkastens gleichmäßig nach außen tritt. Bei der Trocknung von Briefumschlägen ist unter dem Luftverteilerkasten vorzugsweise ein Band 1 angeordnet, auf das die zu trocknenden Briefe gelegt werden. Mittels des Entspannungs- und Verteilerkastens 6 kann hier über eine große Fläche eine gleichmäßige Trocknung der Briefumschlagsgummierschichten erreicht werden. Durch die Luftschlitze sowie die Drossel- und Regeleinrichtungen ist gewährleistet, daß die Luft mit einer Geschwindigkeit auf die Briefe trifft, bei der gewährleistet ist, daß die Briefe nicht bewegt werden.

Die Zahl der Schlitze in der Platte des Entspannungs- und Verteilerkastens 6 liegt vorzugsweise bei 150, ausgehend von einer Trockenstrecke von 1,65 m. Bei einem Druck von 180- 200 Pa im Zuführschlauch lassen sich bei Verwendung eines derartigen Entspannungs- und Verteilerkastens besonders gute Ergebnisse erzielen. Jedoch ist im Prinzip die Zahl der Schlitze unbeschränkt. Allerdings ist in diesem Fall zu berücksichtigen, daß Drossel- und Regeleinrichtungen sowie Wärmetauscher unter Umständen anders auszulegen sind.

Bei der herkömmlichen Trocknungsanlage für Briefumschläge gemäß Fig. 2 wird mit Lufttemperaturen von 150°C gearbeitet, so daß es häufig zur Übertrocknung der Gummierschichten gekommen ist. Außerdem kann bei einer derartigen Vorrichtung nur mit Volumenströmen von VL=700 m³/h gearbeitet werden. Die Folge ist, daß die Feuchtigkeit nicht schnell genug abgeführt wird. Da die Föne 13 zudem über eine Stromleitung 17 mit Strom aus dem Leitungsnetz 16 gespeichert werden müssen, ist die Vorrichtung gemäß Fig. 2 von den örtlich und zeitlich schwankenden Strompreisen abhängig. Zudem sind mehrere Ventilatoren 14 erforderlich, so daß die Anlage gemäß Fig. 2 sehr energieintensiv arbeitet. Gleichzeitig muß bei dieser Vorrichtung mit einer relativ geringen Bandgeschwindigkeit gefahren werden, um zu vermeiden, daß punktuell nicht ausreichend getrocknet wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Gegensatz hierzu mit einer erheblich erhöhten Luftmenge gearbeitet, ohne daß durch die austretende Luft und die Luftgeschwindigkeit die zu trocknenden Teile in Bewegung geraten. Durch die erhöhte Luftmenge ist es möglich, größere Mengen an Feuchtigkeit schnell abzuführen, so daß sich Trocknungsgeschwindigkeit und -leistung erhöhen. In dem erfindungsgemäßen Beispiel gemäß Fig. 1 beträgt der Volumenstrom VL=1500 m³/h. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können daher herkömmliche Anlagen zum Trocknen von Briefumschlägen mit maximaler Bandgeschwindigkeit betrieben werden.

Ferner wird erfindungsgemäß mit erheblich niedrigeren Temperaturen als beim bisherigen Stand der Technik gearbeitet. So wird bei Briefumschlägen vorzugsweise eine Temperatur von 80°C im Wärmetauscher erzeugt und über den Entspannungs- und Verteilerkasten 6 geleitet.

Da somit infolge der erhöhten Volumenströme auch eine schnellere Trocknung trotz niedrigerer Temperaturen erreicht wird, kommt es zu der überraschend hohen Energieersparnis von 20%. Außerdem können eigene Wärmegewinnungsanlagen für die Energiegewinnung eingesetzt werden. Der Betreiber der Trocknungsanlage ist also nicht mehr von den Strompreisen externer Unternehmen abhängig, sondern kann seine Anlagen mit den jeweils preisgünstigsten Energieträgern arbeiten lassen. Derartige Erfolge konnten auch mit anderen herkömmlichen Systemen, z. B. Mikrowellen, Hochfrequenztrocknung und Infrarotstrahlen nicht erzielt werden.

Claims

1. Trocknungsvorrichtung bestehend aus

a) einem Wärmetauscher (2) mit einer Zuleitung (3) für Raumluft und einer Ableitung (4) für die erwärmte Raumluft,
b) einer in der Ableitung (4) saugseitig angeordneten Gasfördereinrichtung (5) und
c) einem Entspannungs- und Verteilerkasten (6) am Ende der Ableitung (4) vom Wärmetauscher (2).

2. Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfördereinrichtung (5) ein mittels elektrischer Drehzahlregelung geregelter Ventilator ist.

3. Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite der Gasfördereinrichtung (5) eine Drosselklappe (7) angeordnet ist.

4. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungs- und Verteilerkasten (6) mit einer verstellbaren Drosseleinrichtung (8) ausgerüstet ist.

5. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Luftaustrittsseite des Entspannungs- und Verteilerkastens (6) eine mit Luftschlitzen versehene Platte (12) zwecks gleichmäßiger Verteilung der erwärmten Luft über die gesamte Luftaustrittsfläche angeordnet ist.

6. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (4) flexibel und der Entspannungs- und Verteilerkasten (6) höhen- und seitenverstellbar ausgestaltet ist.

7. Verfahren zum Trocknen von wasser- und kunstharzgebundenen Klebeverbindungen und Gummileimen, dadurch gekennzeichnet, daß Luft

a) mittels eines Wärmetauschers (2) erwärmt wird,
b) über eine Ableitung (4) mittels einer saugseitig angeordneten Gasfördereinrichtung (5) zu einem Entspannungs- und Verteilerkasten (6) gefördert wird und
c) mittels des Entspannungs- und Verteilerkastens (6) auf eine zu trocknende Fläche gleichmäßig verteilt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvolumenstrom über einen mit einem elektrischen Drehzahlmesser versehenen Ventilator (5) und/oder eine hinter dem Ventilator angeordnete Drosselklappe (7) und/oder über eine Drosselvorrichtung (8) im Entspannungs- und Verteilerkasten (6) geregelt wird.

9. Verwendung der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1-6 zum Trocknen der gummierten Leimschichten von Briefumschlägen.