EP0496758B1

EP0496758B1 - Trockner, insbesondere zwischentrockner

Info

Publication number: EP0496758B1
Application number: EP90915114A
Authority: EP
Inventors: Winfried Schuster-Morath; Hans-Helmut Fritz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1993-08-25
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: DE3934905C2; EP0496758A1; DE3934905A1; WO1991005978A1; DE59002500D1

Abstract

Herkömmliche Trockner und insbesondere Zwischentrockner benötigen immer noch eine nicht zu vernachlässigende Trocknungszeit zum Trocknen der unterschiedlichen Trocknungsgüter (7). Um die notwendige Trocknungszeit nochmals deutlich zu verkürzen und den Trocknungsvorgang zu verbessern, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die hierfür benötigten Lampen (F, G, H) in einem Trocknerfeld raster- bis gitterförmig versetzt zueinander angeordnet sind, wobei bei Verwendung von röhrenförmigen Lampen (F, G, H), diese vorzugsweise in zumindest zwei Ebenen versetzt zueinander liegen. Der Trockner eignet sich insbesondere zum Trocknen von Druckfarben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockner, insbesondere Zwischentrockner, vor allem zum Trocknen von Druckfarbe, Lebensmittelfarbe etc. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In vielen technischen Bereichen ist nach Durchführung jeweils eines Verfahrensabschnittes eine Zwischentrocknung des zu bearbeitenden Gutes notwendig. Dies gilt beispielsweise im Druckereigewerbe und dort wiederum insbesondere auch bei der Herstellung von Siebdrucken. Denn bei Mehrfarben-Siebdrucken muß nach der Aufbringung einer jeweiligen Farbdrucksequenz die Druckfarbe zunächst zwischengetrocknet werden, bevor mit dem Auftrag der nächsten Siebdruck-Farbe begonnen werden kann.
Aber auch beim Trocknen von Druckfarben, nicht nur im Textilbereich, sondern auch beim Bedrucken von Papier, Folien und anderen Medien, wie beispielsweise selbst beim Einfärben von Marzipan, sind derartige Zwischentrocknungsschritte notwendig.
Als Trockner und insbesondere Zwischentrockner sind bereits Geräte bekannt geworden, die mittels intensiver Lichtbestrahlung einen Trocknungsprozeß durchführen. Beispielsweise können mehrere Leuchtstoffröhren parallel nebeneinander angeordnet werden, so daß bei Durchführung des Zwischentrocknungsprozesses das zu trocknende Gut unterhalb der Röhren auf einen Ablagetisch gelegt und dann durch die Leuchtstoffröhren bestrahlt wird. Nach Vollendung des Trocknungsvorganges kann der nächste Bearbeitungs- und Verfahrensschritt beginnen.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der FR-A-1 072 871 bekannt geworden.
Bei diesem vorbekannten Stand der Technik kann gegenüber früheren Lösungen eine gewisse Verbesserung dadurch erzielt werden, daß beispielsweise zwei unterschiedliche Röhrentypen verwandt werden, die jeweils abwechselnd in Parallelausrichtung nebeneinander angeordnet werden. Die beiden Röhrentypen wurden so ausgewählt, daß sie ein Lichtspektrum mit unterschiedlicher Lichtwellenlänge ausstrahlten, wodurch der Trocknungsprozeß beschleunigt werden konnte. Dies kann damit erklärt werden, daß die Druckfarben aus einer Vielzahl unterschiedlichster chemischer Verbindungen bestehen, deren Trocknungsgeschwindigkeit grundsätzlich unterschiedlich ist. Durch das Trocknen von Druckfarben mit nur einem Röhren- oder allgemeinen Lampentyp mit einem bestimmten vom technischen Aufbau der Lampenröhre her festgelegten Frequenz- und Farbtemperaturband bedeutet dann aber, daß durch diese festgelegte Wellenlänge oder durch den dadurch festgelegten Wellenlängenbereich nur eine bestimmte, sehr schmale Druckfarbenpalette optimal angetrocknet werden kann. Alle außerhalb dieser Druckfarbenpalette liegenden farben trocknen schlecht oder reagieren überhaupt nicht.
Die bisher bekannt gewordenen Trockner und insbesondere Zwischentrockner konnten trotz bereits festgestellter Verbesserungen zwar eine gewisse Verkürzung der erforderlichen Trocknungszeit bewirken, ohne daß aber das Ergebnis bereits als befriedigend bezeichnet werden könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, einen Trockner und insbesondere einen Zwischentrockner zu schaffen, mit dem in einem gegenüber dem Stand der Technik noch deutlich kürzeren Zeitraum eine durchaus als befriedigend zu bezeichnende Antrocknung des Trockengutes, insbesondere von mit wasser- bzw. plastisolhaltigen Druckfarben behandelten Trockengutes möglich wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird es erstmals möglich, auch bei stark differierendem chemischen Aufbau von wasserlöslichen bzw. plastisolhaltigen Druckfarben den insgesamt benötigten Zeitraum für den Behandlungs-, insbesondere Druckvorgang einschließlich der Trocknungs- und wiederum der Zwischentrocknungszeit erheblich zu verkürzen. Dadurch wächst in beachtlichem Maße auch die Auslastung der benötigten Maschinenanlagen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gewährleistet, daß bei dem Trockner Lampen mit unterschiedlichem Lichtfrequenzbandbereich und/oder Intensität so rasterförmig an geordnet werden, daß sich ein optimaler Lichtüberlappungsbereich auf dem Trocknungsgut ergibt. Dies heißt bei Anordnung von einzelnen Lampen in Kolbenform, daß die in mehreren Reihen angeordneten einzelnen Lampentypen so montiert werden, daß die einzelnen Lampen auf kreuzweise sich schneidenden Geraden oder Reihen zu liegen kommen, und zwar insbesondere bei Verwendung von Röhrenlampen derart, daß sie in zwei Ebenen winkelig, bevorzugt rechtwinkelig zueinander ausgerichtet sind. Dadurch werden in durchaus überraschender Weise deutlich verkürzte Antrocknungszeiten möglich.
Vor allem bei Verwendung dreier und mehrerer verschiedener Lampentypen und insbesondere Leuchtstoffröhrentypen können diese bevorzugt in drei Ebenen jeweils winkelig zueinander angeordnet werden. Beispielsweise können die Leuchtstoffröhren in jeder Ebene um 90° versetzt zueinander so zu liegen kommen, daß in Draufsicht die in der obersten und untersten Ebene parallel zueinander ausgerichteten Leuchtstoffröhren jeweils um einen halben Abstand versetzt zueinander liegen, um eine optimale Ausleuchtung zu gewährleisten.
Bevorzugt werden Lampen und insbesondere Röhrenlampen verwandt, die im Infrarotbereich über 800 nm, insbesondere über 1,0 µm Wellenlänge strahlen. Ganz grundsätzlich aber kommen alle möglichen Glüh-, Entladungs- und/oder Leuchtstofflampen und verschiedene Kombinationen einschließlich Lampen, die im UV-Bereich strahlen in Betracht, um eine Optimierung zu gewährleisten.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den anhand von Zeichnungen näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im einzelnen:

Figur 1 :: eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Trockner unter Verwendung dreier verschiedener Leuchtröhren;
Figur 2 :: eine schematische Seitenansicht auf das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel;
Figur 3 :: ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Der in Figur 1 und 2 gezeigte Trockner besteht aus einer Vielzahl von Lampen 1, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel von rohrförmigen Lampen 1. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden rohrförmige Lampen mit drei unterschiedlichen Röhrentypen F, G sowie H verwandt, die Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen und/oder -intensitäten ausstrahlen, wobei das Spektrum optimal auf das Trockengut abgestimmt ist.
In Figur 1 und 2 ist dazu im Trockner in der untersten Ebene beispielsweise der Lampentyp H in regelmäßigem Abstand zueinander in Parallellage angeordnet. In einem Abstand oberhalb dieser ersten Ebene sind dann in einer zweiten mittleren Ebene mehrere rohrförmige Lampen 1 des weiteren Lampentypes G in Parallellage zueinander in regelmäßigem Abstand angeordnet.
In der dritten und obersten Ebene sind dann ebenfalls wieder in Parallellage in regelmäßigen Abständen zueinander die rohrförmigen Lampen 1 des dritten Lampentypes F montiert.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die rohrförmigen Lampen von Ebene zu Ebene jeweils um 90° versetzt zueinanderliegend angeordnet, so daß die an der obersten Ebene liegenden rohrförmigen Lampen 1 des Types F zu den in der untersten Ebene liegenden rohrförmigen Lampen 1 des Types H parallel ausgerichtet, aber - wie sich vor allem in Figur 1 zeigt - um den halben Abstand versetzt zueinander liegen. Daraus ist auch ersichtlich, daß zumindest die rohrförmigen Lampen in der obersten und unteren Ebene in gleichem Abstand in Parallellage, aber in Draufsicht um den halben Abstand versetzt zueinander liegend eingebaut werden.
Durch diese Anordnung vor allem unter Verwendung eines darüber montierten Reflektros 3 kann das auf einer unteren Trocknungsebene 5 bringbare Trockengut 7 optimalst getrocknet bzw. angetrocknet werden.
In Abhängigkeit des Trocknungsgutes werden vor allem Lampen mit einem Lichtspektrum im nicht sichtbaren Infrarotbereich mit unterschiedlichen Wellenlängen verwandt. Möglich sind aber genauso Kombinationen vom Infrarot- über den sichtbaren Wellenlängenbereich bis hin zum Ultraviolett-Wellenbereich, wobei hier nicht nur der Lampen- und insbesondere Röhrentyp, sondern auch die Anzahl der verschiedenen Lampen- und insbesondere Röhrentypen unterschiedlich sein können.
Durch die erläuterte Lampenanordnung wird eine ansonsten zwangsläufig sich ergebenden inhomogone Ausleuchtung nicht nur bei verschiedenen, sondern sogar bei gleichen röhrenförmigen Lampen 1 vermieden. Denn bei paralleler Anordnung eines oder verschiedener Röhrentypen lediglich in einer Ebene kommt es zwangsläufig neben den schon trockenen Farbpartien zu noch nicht angetrockneten Streifen oder Flecken je nach der Intensität bzw. dem Beaufschlagungswinkel der röhrenförmigen Lampen 1 schon allein deshalb, weil der Ausleuchtungshof einer jeden röhrenförmigen Lampe über die Gesamtlänge des Lampenkörpers sehr unterschiedlich ist und vor allem zu den Endbereiche der röhrenförmigen Lampen 1 hin bereits auf dem letzten Drittel der Gesamtlänge deutlich abnimmt. Von daher ist auch denkbar, daß Bezug nehmend auf das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zu jedem Lampentyp im Bereich der Halte- und Einspeisenden jeweils zumindest eine weitere Röhrenlampe gleichen Typs mit einer versetzt dazu liegenden Ebene und quer zu den ansonsten parallel ausgerichteten Röhrenlampen angeordnet wird, und zwar bevorzugt unterhalb der jeweiligen Ebene der ansonsten parallel zueinander liegenden Röhrenlampen gleichen Typs. Dadurch kann vor allem dem Intensitätsabfall der Leuchtstoff- und Röhrenlampen im Bereich ihrer Halte- und Einspeisenden ausgleichend entgegenwirkt werden.
Bei dem anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispiel kann der Abstand der einzelnen Lampen-Ebenen durchaus unterschiedlich gewählt werden. Ein Abstand von einer zur anderen Lampenebene von beispielsweise 3 cm bis 10 cm, vorzugsweise von 4 bis 6 cm, also um 5 cm, ist dabei durchaus wünschenswert und ausreichend. Wenn die Lampen zu dicht zueinander zu liegen kommen, könnte die Aufheizung evtl. zu groß werden. Wird der Abstand zu groß gewählt, so wird die Entfernung von den oberen oder zumindest der obersten Lampenebene bis zum Trocknungsgut evtl. zu groß und damit die Beleuchtungsintensität zu gering.
Auch der Abstand bis zur Reflektorebene von der obersten Lampenebene aus kann in weiten Grenzen beliebig gewählt werden, beispielsweise von 3 cm bis 20 cm variieren. Die Entfernung von der untersten Lampenebene bis zum Trocknungsgut beträgt beispielsweise 6 cm und kann allgemein von etwa 3 cm bis 20 cm, vorzugsweise bis 10 cm, variieren, wobei bereits häufig nach einem ersten Anschalten der Lampen und einem Ingangsetzen des Antrocknungsprozesses die Heizeinrichtung nach oben hin unter Herstellung eines größeren Abstandes zum Trocknungsgut zurückgefahren werden kann.
Der Nachteil der nicht gleichmäßigen Antrocknung durch Verwendung einer gitterförmigen Anordnungsstruktur für die röhrenförmigen Lampen 1 gilt grundsätzlich auch im Falle von Lampen in Kolbenform. Entsprechend kolbenförmige Lampen 1 könnten dann in Linien, d.h. in mehreren parallelen Reihen zueinander angeordnet werden, und zwar so, daß die kolbenförmigen unterschiedlichen Lampentypen F, G oder beispielsweise H in Draufsicht auf Geraden zu liegen kommen, wie sie in Figur 1 für den Fall von röhrenförmigen Lampen dargestellt sind. Bei einzelnen Kolbenlampen können diese aber natürlich dann in einer gemeinsamen Ebene versetzt zueinander liegen, daß sich eine zu Figur 1 vergleichbare Raster- oder Gitterstruktur ergibt.
Eine versetzte Anordnung ist nur rein beispielhaft auch anhand von Figur 3 für Kolbenlampen, bestehend aus drei unterschiedlichen Typen, gezeigt, die in einem rechteckförmigen Raster in einer Ebene so angeordnet sind, daß in jeder Reihe die drei Lampentypen um einen Platz vertauscht angeordnet sind.
Schließlich können aber auch röhrenförmige oder kolbenförmige Lampen in einer zu Figur 1 oder 3 vergleichbaren gitter- oder rasterförmigen Anordnung in einer oder mehreren Ebenen vorgesehen sein.
Schließlich können die verschiedenen Lampentypen zur optimalen Anpassung an den eigentlichen Trocknungsprozeß elektrisch oder mechanisch geregelt und/oder verändert werden, wobei die Beleuchtungszeiten zum Teil auch nur extrem kurz sein können, um den Trocknungsprozeß zu iniziieren.
Für das anhand von Figuren 1 und 2 vom prinzipiellen Aufbau erläuterte Ausführungsbeispiel können beispielsweise Faden-Röhren der folgenden Typen verwandt werden:

Typ F:: Röhrentype FQS 300 (geschlossene Hallogenlampe)
Wellenlänge 1,5 µm
el. Leistung 600 W
Typ G:: Röhrentype HSS 350 ( geschlossene Hallogenlampe )
Wellenlänge 2,5 µm
el. Leistung 500 W
Typ H:: Röhrentype HHS 450 (offene Glasröhre mit Wendel)
Wellenlänge 4,5 µm
el. Leistung 350 W

Das erfindungsgemäße Beispiel ist anhand einer Lampenanordnung mit zumindest zwei Lampentypen mit unterschiedlichem Wellenlängenspektrum und/oder -Intensitäten beschrieben worden. Manchmal kann aber auch eine Lampenanordnung mit nur einem Lampentyp ausreichend sein.

Claims

Trockner, insbesondere Zwischentrockner, vor allem zum Trocknen von Druckfarbe, Lebensmittelfarbe etc., bestehend aus einer Lampenanordnung mit zumindest zwei Lampentypen mit unterschiedlichem Wellenlängenspektrum und/oder -intensitäten, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (1) in einem Trocknerfeld raster- bis gitterförmig versetzt zueinander angeordnet sind, und daß röhrenförmige bzw. in einer Reihe angeordnete kolbenförmige Lampen (1) in Parallellage zueinander bzw. parallelen Reihen zueinander in einer ersten und versetzt dazu zumindest in einer zweiten Ebene angeordnet sind, wobei die röhrenförmigen Lampen (1) bzw. die parallel zueinander ausgerichteten Reihen von kolbenförmigen Lampen (1) winkelig zu der Anordnung in der an deren Ebene liegen.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmigen Lampen (1) bzw. die parallelen Reihen von kolbenförmigen Lampen (1) in den zumindest beiden Ebenen rechtwinkelig zueinander ausgerichtet sind.
Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenanordnung n = 2 und mehr unterschiedliche Lampentypen (F, G, H ...) umfaßt, die in verschiedenen Ebenen angeordnet und jeweils in einem Winkel α = 360°/n zur Ausrichtung der Lampen (1) in einer anderen Ebene ausgerichtet sind.
Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei drei Lampentypen und mehr diese in zumindest drei parallelen Ebenen übereinander angeordnet sind, wobei die rohrförmigen Lampen (1) bzw. die in parallelen Reihen angeordneten kolbenförmigen Lampen (1) in einer unteren und oberen Ebene parallel aber um den halben Abstand der rohrförmigen Lampen (1) bzw. der Lampenreihen versetzt und in dazwischen befindlichen Mittelebene um 90° dazu verdreht angeordnet sind.
Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei ausschließlich aus kolbenförmigen Lampen (1) bestehender Lampenanordnung die Lampen (1) unterschiedlichen Lampentyps in mehreren Reihen in regelmäßigem Abstand so angeordnet sind, daß die unterschiedlichen Lampentypen in benachbarten Reihen jeweils in rotierender Reihenfolge angeordnet sind.
Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (1) ein Lichtspektrum vor allem im Infrarotbereich, vorzugsweise im Infrarotbereich über 1,0 µm Wellenbereich ausstrahlen.
Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (1) zumindest auch im sichtbaren und/ oder Ultraviolletbereich strahlen.