DE4300777A1

DE4300777A1 - Zweizonentrockner insbesondere für bedruckte Warenbahnen

Info

Publication number: DE4300777A1
Application number: DE19934300777
Authority: DE
Inventors: Gerhard Klemm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-07-21
Also published as: WO1994016276A1; EP0629281A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweizonentrockner insbes. für bedruckte Warenbahnen und ist im wesentlichen für die Nachordnung an Siebdruckmaschinen gedacht.

Nach Durchlauf einer Warenbahn durch eine Siebdruckma schine ist es erforderlich, nach dem letzten Druckauftrag die Warenbahn aufzuwickeln. Dabei ergibt sich das Problem, daß die Aufwicklung erst erfolgen kann, wenn die in der od. den Druckstationen aufgetragenen Farben vollständig getrock net sind, um ein einwandfreies Ergebnis zu erhalten.

Zu diesem Zweck hat man Wärmezonen, Gebläse od. dgl. den Siebdruckstationen nachgeordnet, wobei die Warenbahn laufstrecke vom letzten Auftrag bis zur Aufwickelstation relativ lang gewählt wird. Ungenügende Trocknung führt zu einem schlechten Druckergebnis bis zur Verklebung der Bahn. Zur Trocknung können Wärmequellen und/oder Gebläse einge setzt werden, die aber entweder kein optimales Ergebnis zeigen oder sehr viel Raum und Energie erfordern.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine frisch bedruckte oder beschichtete Warenbahn auf geringstem Raum einwandfrei und dazu noch energiesparend zu trocknen, und der Weiterbearbeitung oder Aufwicklung zuzuführen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Dabei kann die Warenbahn nach jedem Auftrag durch den Trockner laufen oder am Ende eines Mehrfachauftrages, vor der Aufwicklung, den Trockner durchlaufen. Wesentlich ist, daß die Laufstrecke im Trockner und damit die Zeit, lang genug ist.

Der Trockner ist im wesentlichen zum Trocknen von Druck aufträgen auf Papier-, Kunststoff- gegebenenfalls auch auf Textilbahnen eingesetzt worden bzw. für Misch materialien.

Der Grundgedanke der Ausbildung des erfindungsgemäßen Trockners besteht darin, daß er als Zweizonentrockner ausgebildet ist.

Er ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine höhertempe rierbare Außenzone aufweist und einen durch Sensoren temperaturgeregelten, klimatisierten Innenraum.

Die Vorteile liegen darin, daß durch höhere Temperaturen in der Außenzone die Prozedur beschleunigt wird, um eine kurze Trockenzeit zu erreichen, wonach die Ware vorgetrocknet in den klimatisierten Innen raum des Trockners gelangt.

Der Trockner hat somit eine warme Außenzone in der die Übernahme der Hauptlösungsmittel der Farben des Druckes erfolgt. Dieser Vorgang wird unterstützt durch die Zufüh rung von Blasluft zur gewünschten Temperatur im Bereich von circa 20-70, evtl. bis 120 Grad Celsius, je nach Material. Damit geht der Hauptanteil der Lösungsmittel aus der Ware durch die starke Unterstützung der Blasluft in diesem Bereich heraus. Durch die hohe Luftbewegung, zusammen mit entsprechend hoher Temperatur, wird erzielt, daß ein sehr hoher Anteil der vorher im Warenmaterial vorhandenen Lösungsmittel entfernt ist, wenn die Bahn in die Klima zone des Innenraumes einfährt.

Die gesamte Trocknungsprozedur wird dadurch beschleunigt und es werden kürzere Trocknungszeiten erreicht, als bei vorbekannten Vorrichtungen.

Im klimatisierten Innenraum selbst, soll die Ware ihre gewünschte Luftfeuchtigkeit wieder aufnehmen. Vor dem Trocknereintritt bzw. nach dein Trockneraustritt liegen somit Sensoren 18, 18′, die die Ware auf ihre Feuchtigkeit hin abtasten, so daß der Zustand der Ware, beziehungsweise ihr Trocknungsgrad kontrollierbar ist.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Zweizonentrockners, geöffnet dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Trockner im Querschnitt,

Fig. 2 einen kleinen Ausschnitt desselben.

Der Trockner 1 weist ein Gestell 10 auf, mit Standfüßen 11, um die Warenbahn W unterhalb des Trockners 1 abführen zu können. Im Inneren des Trockners 1 befinden sich zwei unter unterschiedlich klimatisierte Räume, ein äußerer Raum 12 und ein Innenraum 13, durch die die Warenbahn von außen nach innen umlaufend, über in den Eckbereichen im Abstand zueinander liegende Laufrollen 14, in einer Spirale und somit von Ecke zu Ecke laufend, geführt ist. Der äußere, klimatisierte Raum 12, weist in seinem Inneren Heizplatten 15 auf, die in diesem Bereich die jeweils ge gewünschten Temperaturen schaffen können, je nach Material das durchgeführt wird. Entscheidend ist, daß die Trocken temperatur zwar so hoch wie möglich eingestellt werden kann, jedoch der Warenqualität entsprechen muß. Die hohen Temperaturen stabilisieren das Material. In diesem Außenraum 12 gehen durch die Temperatur, die in die Ware gelangt, die durch Druck und Färbung vorhandenen Lösungsmittel heraus, wobei eine starke warme Blasluft eingesetzt wird. Das Gebläse 16 und die Blasdüsen 17 sind in der Zeichnung lediglich auf einer Seite zu sehen, sie werden aber vorzugsweise auf beiden Seiten und oben oder gegebenenfalls auch unten angeordnet. Die Gebläse 16 und somit die Blasdüsen 17 richten sich direkt auf die Ware.

In beiden Räumen, bzw. Bereichen 12 und 13 sollen somit unterschiedliche Wirkungen erzielt werden: Im Außenraum 12 mit höherer Temperatur und hoher Luftbe wegung, soll die Übernahme der Hauptlösungsmittel erfolgen und diese sollen aus diesem Bereich auch abgeführt werden. Zumindest soll ein hoher Anteil der Lösungsmittel entfernt werden. Bei Einsatz von hygroskopischen Mitteln während des Druckes erfolgt im Trockner eine starke Austrocknung des Materials durch die Wärme- oder Hitzeaufbringung in dem Außenraum 12, was zu Maßveränderungen des Materials, wie Papier oder Fasermaterial in der Bahn W, führt. Die Bahn schrumpft in diesem Fall. Das muß dann anschließend in der Klimazone des Innenraumes 13, also in der zweiten Stufe des Trockners, wieder ausgeglichen werden. In dem Außenraum 12 des Trockners 1, gehen die Lösungsmittel nicht allein durch hohe Temperaturen von 20-120 Grad aus dem Material heraus, sondern benötigen eine hohe Luftbewegung, die notwendig ist, um den sehr hohen Lösungsmittelanteil zu entfernen. Dadurch schrumpft aber das Material, was zu einem Nachteil führt.

Um diesen Nachteil zu beheben, ist erfg. der Innenraum 13, als die innere Ausgleichszone vorgesehen, um die Warenbahn W wieder auf ihr Normalmaß, also Ursprungsmaß zu bringen. Dieser Innenraum 13 ist klimatisiert und die gerade von den von ihr mitgeführten Chemikalien befreite, aber geschrumpfte Warenbahn, wird hier über Umlenkstangen geleitet und mit der notwendigen, vorzugsweise chemikalienfreien Feuchtigkeit wieder versehen. Sprühdüsen 19 sorgen für die Zuführung der Luftfeuchtigkeit und den Ausgleich.

Sowohl die neu zugeführte Luftfeuchtigkeit, als auch die Temperaturen werden je nach Material mengengesteuert. Es er folgt somit eine Klimatisierung und Normalisierung der Ware im Innenraum 13 des Trockners. Sensoren 18, 18′ liegen zur Kontrolle der Druckfeuchtigkeit vor und nach dem Ein- und Auslauf des Trockners 1. Sie tasten die Ware somit ab und und regeln die Feuchtigkeitszuführung im Trockner. Somit wird die Druckfeuchtigkeit der Ware vor dem Einlauf in den Trock ner 1 von den Sensoren kontrolliert und auch hinter dem Aus gang desselben abgetastet. Die Werte werden alle, vorzw. über einen Kontrollcomputer überwacht, der über Leitungen angeschlossen ist. Die Sensoren 18, 18′ arbeiten zusammen und kontrollieren die Ergebnisse, wonach die Feuchtigkeits zufuhr im Innenraum 13 des Trockners geregelt wird.

Um die Ware nicht zu verletzen, liegt sie geführt auf Laufrollen 14 oder luftgepolsterten Umlenkstangen 20, sodaß sie geschont ist und keine Verletzung erleidet.

Da bei Verwendung von hydroskopischen Auftragsmitteln beim Bedrucken einer Warenbahn eine starke Austrocknung des Materials erfolgt, was zu ungewünschten Maßverände rungen führt, sind im Bereich des Innenraumes 13 zur Kom pensation des Schrumpfvorganges in der Außenzone Sprüh düsen 19 in der Innenzone angeordnet. Wie diese gesetzt sind und in welcher Anzahl, muß den raumklimatischen Ver hältnissen angepaßt werden. In der Zeichnung, Fig. 1 liegen sie jeweils im Eckbereich des Innenraumes hinter den geloch ten Heizplatten 15. Diese Sprühdüsen bewirken den Ausgleich zur notwendigen Austrocknung im Außenbereich des Trockners. Die im Außenbereich eingesetzten Mittel bewirken, wie er wähnt, eine starke Austrocknung des durchlaufenden Materials, was zur Maßveränderung durch die Schrumpfung führt. Durch die Blasdüsen, die Feuchtigkeit aussprühen, erhält man eine Mindestfeuchte für die Warenbahn, die dann im Innenraum 13 wieder ihre, bzw. etwa ihre, Ursprungsmaße bekommt. In der Klimazone oder dem Klimaraum, im Innenraum 13 dagegen, muß ebenfalls die Luftfeuchtigkeit geregelt werden. Hier re geln die erwähnten Sensoren 18 die Luftfeuchtigkeit in dieser Klimazone, die dabei gleichzeitig überwacht wird.

Wesentlich ist, daß zwei voneinander getrennte Durchlauf räume vorhanden sind, der Außenraum 12 zur Übernahme der Hauptlösungsmittel und der Innenraum 13, der die unver meidliche Austrocknung der Ware im Grunde durch seine ihm zugeordneten Sprühdüsen 19 kompensiert.

Während des Laufes liegt die Ware auf dem Umluftpolster der Umlenkstangen 20 oder den Laufrollen 14. Wesentlich ist somit der Grundgedanke, zunächst durch Feuchtigkeitsent zug die frisch gedruckte Ware zu trocknen und zwar im Außen raum 12, - durch dichte Führung nahe der Heizplatten 15, - um dann, in dem Innenraum 13 im weiteren Arbeitsschritt die enorme, durch die Trocknung mit hygroskopischen Mitteln hervorgerufene Austrocknung der Ware, zu kompensieren. Im Innenraum 13 liegen Blasrohre 21, 21′ unter einem Winkel von je 45 Grad zum Wenden der Warenbahn um 90 Grad.

Die Warenbahn läuft dann aus der Vorrichtung heraus über eine weitere Vakuumwalze 23, die auch wieder als Vorzugs walze dient.

Bei 2500 Drucken/h und 0,5 m Vorzug ergibt sich eine Verweilzeit in der Heizzone von 23,4 sec. und in der Klimazone von 79,2 sec.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, durch Einsatz von relativ hohen Temperaturen die Gesamtprozedur zu beschleunigen, was im ersten Umlauf geschieht und dann das maßlich veränderte Papier wieder auf sein Ur sprungsmaß zurückzuholen. Die Vorteile liegen darin, daß die Gesamtvorrichtung in kleiner Bauweise erstellt werden kann, in niedrigen Kosten und der geringe Lösungsmittelanteil. Dazu können die Außenkammern zusammengeschaltet werden, und von der Umluft entsprechend entsorgt werden. Da das Volumen relativ klein ist, kann eine höhere Konzen tration im äußeren Raumbereich gewählt und zugelassen sein. Auch ist das schnellere Erreichen der Konzentration ein erheblicher Vorteil, was wieder einen Vorteil für die Entsorgung darstellt. Das gilt für die thermische, als auch für die Kohlefilterentsorgung, die dann auch wirt schaftlicher ist. Somit ist die Konzentration möglichst hoch zu wählen und das Volumen möglichst klein zu halten. Druck und Entwicklungschemikalien sind sonst schwer zu entsorgen. Es geht ja darum, möglichst viel bedrucktes Bahnmaterial durch einen Trockner zu transportieren und zu trocknen, auf möglichst kleiner Stellfläche des Trockners. Ferner, die Klimatisierung zu integrieren, in Verbindung mit einer Vortrocknung, mit meist höheren Temperaturen, um dann, in der Klimazone, im Inneren des Trockners, die Ware sich wieder regenerieren zu lassen und den Papier schrumpf wieder rückgängig zu machen, unter Aufnahme von verlorener Luftfeuchtigkeit. Die Vorteile dieser Erfindung eignen sich insbes. für im Siedruck bedruckte Warenbahnen.

Die Energie wird dadurch eingespart, daß in der Klimazone nicht mehr viel an Lösungsmitteln anfällt, weil in der Vortrocknung mehr als ca 75% schon abgeführt worden sind. Das bedeutet, daß die kostenintensive Klimaluft nicht in so großer Menge erneuert werden muß. Die Abluftentsorgung geht durch die obere Tür, dort können die Lösungsmittel verbrannt werden, wobei durch die Energie der Verbrennungswärme die Frischluft zugeführt werden kann. Vom Eingang links oben, wandert die Warenbahn, die wie im Ausgang zum Weitertransport, von einer nicht darge stellten Vakuumwalze zugeführt, da sie exakt geführt werden muß, um nicht an den Heizplatten zu kleben. Die seitlich dazu vorgesehenen Blasdüsen 17 müssen so eingestellt werden, daß die Chemikalien herausgeblasen werden, die Warenbahn aber nicht an den Heizplatten klebt. Sie muß durch die Blasluft so dicht wie möglich an die Heizplatten herangebracht werden aber sie nicht berühren.

Wesentlich ist bei der Erfindung die getrennte Zweiglie derung des Führungsraumes für die Ware, enggeführt, mit höherer Temperatur in der Außenzone, mit der Wirkung, daß die Lösungsmittel intensiv und beschleunigt entfernt werden, schon durch die Wärme und durch die Gebläsedüsen wodurch gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen eine erheblich kürzere Trocknungszeit erreichbar ist. Die Ware kommt somit schon mit ihrem, auch getrockneten Druckauftrag, also vorgetrocknet, lösungsmittelfrei, - zumin dest fast lösungsmittelfrei, - in die nächste Stufe, - in die Hauptrocknungsphase der Vorrichtung und erhält in dieser, durch die Befeuchtung der Luft, die sie aufnimmt, ihre Normalfeuchtigkeit zurück. Sie verläßt somit den Trockner in einer hervorragenden Konsistenz, mit getrocknetem Farbauftrag. Dabei ist sie nicht zerknittert, da sie durch die im Einlauf (nicht dargestellt) und im Auslauf durch die Vakuumtransportwalzen ständig exakt geführt ist. Die geoffenbarten Merkmale einzeln und in Kombination werden als erfindungswesentlich angesehen.

Bezugszeichenliste:

W Warenbahn
1 Trockner
2
3
4
5
6
7
8
9
10 Gestell
11 Standfüße
12 äußerer Raum
13 Innenraum
14 Laufrollen
15 Heizplatten
16 Gebläse
17 Blasdüsen
18 Sensoren
19 Sprühdüsen
20 Umlenkstangen
21, 21′ Blasrohre
22 Umlenkwalzen
23 Vakuumvorzugswalze

Claims

1. Trockner insbes. für bedruckte Warenbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei voneinander getrennten Zonen besteht und zwar einem Außenraum (12), als warme, luftdurchströmte, vorzw. schmal im Querschnitt gehaltene Außenzone (12) zur Abgabe der Hauptlösungsmittel nach dem Druck und einem größeren Innenraum (13), in dem der Warenbahn (W) chemikalienfreie Feuchtigkeit zuführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Außenraum (12) Vorrichtungen zugeordnet sind, zur Erzielung einer starken, die Hauptlösungsmittel vertrei benden Luftturbulenz.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Ware durchführenden Außenraum (12) ein oder mehrere Gebläse (16) zugeordnet sind, die an mehreren Seiten dem Trockner zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (16) auf den äußeren Durchführungsspalt der Ware gerichtete Blasdüsen (17) aufweist und zum Innenraum hin der Durchführungsspalt durch jeweils abdeckende Heiz platten (15) durchgängig flächig gesichert ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gebläse (16) dicht an dicht stehende Blasdüsen (17) zugeordnet sind, deren Austrittsquerschnitte auf den Durchführungsspalt der Ware im Außenraum (12) des Trockners (1) gerichtet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (13) des Trockners (1) Vorrichtungen zur Zuführung von Luftfeuchtigkeit, wie Sprühdüsen (19) vorgesehen sind und die Luft in ihm vorzw. mit chemiefreier Feuchtigkeit versehbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Innenraum (13) und/oder den Außenräumen (12) Vorrichtungen zur Steuerbarkeit der Temperaturen, vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenraum (13) vorhandene Temperatur als auch/oder die zugeführte Luftfeuchtigkeit in Intensität und Menge steuerbar ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (13) Sprühdüsen (19) zur Wiederbefeuchtung der Ware angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle der Vorrichtung Sensoren (18) zur Abtastung der Oberflächenfeuchtig keit dem Ein- und Auslaufbereich der Ware in und aus dem Trockner zugeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18), derart angeordnet sind, daß sie die Ware direkt abtasten.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren mit Regelvorrichtungen verbunden sind, zur Einstellung der Luft und Warenfeuchtigkeit, bzw. der Wärmeregelung in den Zonen des Trockners (1).

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware über sich drehende Umlenkpolster oder Umlenkstangen (20) geführt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Innenraum der Vorrichtung Sprühdüsen (19) zur Befeuchtung der Ware angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eckbereichen des Innenraumes (13) Heizplatten (15) angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenraum (12) zur Übernahme der Hauptlösungsmittel von der gedruck ten Bahn vorgesehen ist und im Innenraum Sprühdüsen (19), zur Kompensation der Austrocknung, angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenraum getrocknete Ware über Blasrohre (21, 21′, 21′′) vorbeiführbar ist zur Trocknung und Wendung im Winkel von zwei mal 45 Grad, zum Auslauf aus der Vorrichtung.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlefilter in der Vorrichtung zur Entsorgung der Chemikalien angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß Vakuumtransportwalzen (23) dem Trockner vor- und/oder nachgeordnet sind, zur Zu- und Abführung der Bahn (W) vom Trockner (1).