EP0528372B1 - Vorrichtung zum berührungsfreien Führen eines beschichteten Materialbandes - Google Patents

Vorrichtung zum berührungsfreien Führen eines beschichteten Materialbandes Download PDF

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EP0528372B1
EP0528372B1 EP92113895A EP92113895A EP0528372B1 EP 0528372 B1 EP0528372 B1 EP 0528372B1 EP 92113895 A EP92113895 A EP 92113895A EP 92113895 A EP92113895 A EP 92113895A EP 0528372 B1 EP0528372 B1 EP 0528372B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
material strip
jacket
guide
guide element
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92113895A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0528372A1 (de
Inventor
Horst Faust
Joachim Stroszynski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of EP0528372A1 publication Critical patent/EP0528372A1/de
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Publication of EP0528372B1 publication Critical patent/EP0528372B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
    • F26B13/104—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts supported by fluid jets only; Fluid blowing arrangements for flotation dryers, e.g. coanda nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/004—Nozzle assemblies; Air knives; Air distributors; Blow boxes

Definitions

  • the invention relates to a device for the contact-free guiding of a coated material strip through a dryer with the aid of a heated gas, in which guide elements are arranged at regular intervals below the material strip, each of which has a gas-permeable guide surface that faces the underside of the material strip a supply line for the gas supply to the guide elements, which is separate from the line for supplying the dryer with drying gas or drying air and is operated independently.
  • Such a device is known from document EP-A 0 414 125 and has a lower gas or air supply system and an upper gas or air supply system.
  • the supply material strip is flown with hot supply air or gas, which forms a support cushion, without mechanical support from guide elements, and the exhaust air or exhaust gas is discharged through return channels. Slots for the gas or air supply and return channels for gas or air discharge are alternately arranged in the lower gas or air supply system.
  • the upper gas or air supply system is divided into sections for the supply and exhaust air, each section consisting of two filter plates made of porous material. In the upper gas or air supply system, the supply air is directed onto the carrier material by baffles and returned as return flow air or gas via the carrier material web.
  • a float dryer for evenly supplying a vapor or gaseous medium to the top and bottom of a web is known, in which nozzle openings in the middle of a wall Nozzle housing, have a smaller distance from the web than on the sides. There are no air or gas permeable guide elements arranged transversely to the web.
  • US-A-2,691,225 relates to a drying or treatment device for a web, in which near the bottom and top of the web, which is guided by rollers through a housing of the device, gas-emitting pipes are arranged transversely to the web. Likewise, transversely to the material web, gas exhaust pipes are arranged at a greater distance than the gas-emitting pipes to the product web.
  • the gas-emitting pipes have at least one perforation or a slot which points to the web.
  • GB-A-847 548 describes the contact-free guiding of a material strip in a drying zone over a gas-permeable planar or curved surface with the aid of a heating gas.
  • the material band is carried by a gas film with a thickness of less than or equal to 1 mm, which flows perpendicularly to the longitudinal and running direction of the material band, the gas flow being interrupted several times below and in the longitudinal direction of the material band.
  • the dryer air is led from a vestibule via suitable inlet openings and flow deflectors into a calm space in order to avoid stagnation-point-like flows in the initial area of the dryer apparatus, from where a part of the dryer air passes through in close proximity to the liquid jet arranged porous filter element on the web to be dried.
  • the mode of operation of such drying is based on the fact that between the porous protective shield and the liquid film to be dried a calm, but highly enriched, solvent-rich air flow forms, which is constantly renewed by exchange with the residual air transversely flowing over the porous medium, and thus, due to the relatively short overall length, predrying of the liquid film with reduced tendency to mottling is achieved.
  • This type of drying is predominantly characterized by diffusion of the solvent vapor / air mixture through the porous protective shield, which means that if there is almost no convective removal within the space between the belt and the protective shield, the liquid film can only dry out completely if the dryer lengths are very large or by adding downstream auxiliary dryers.
  • drying goods are, for example, metal or plastic belts, on which liquid layers are applied, which usually consist of evaporable solution components that are removed from the liquid film during the drying process and non-evaporable components that remain on the carrier material after drying.
  • evaporable solution components that are removed from the liquid film during the drying process
  • non-evaporable components that remain on the carrier material after drying.
  • Such become drying webs first through a drying zone and then through the actual drying zone.
  • the coating gives the surfaces of the carrier materials special properties which are only present in the form after the drying process, as are desired for later use.
  • An example of this is the coating of metal strips, in particular aluminum strips, with light-sensitive layers, which are assembled into printing plates.
  • the coating of metal strips or plastic films with a solvent-containing wet film, hereinafter referred to as the liquid film, and its subsequent drying represent a process that requires special systems to ensure the desired product quality of the layers.
  • the process steps of drying and the final film drying are essential as the final process measures for the coating.
  • the dryer floor When designing the dryer floor with a soft material, e.g. a textile fabric, felt or fleece, such longitudinal scratches are avoided, but these linens are cut at different widths of the material strips. Particles of the lining material then form, which occupy and thus contaminate the layer to be dried, as well as grooves in the lining material, which impair uniform contact with the guide surface.
  • a soft material e.g. a textile fabric, felt or fleece
  • the dryer floor is designed with a material that has a significantly lower coefficient of friction than the material band and that is temperature-resistant, e.g. Polytetrafluoroethylene, the mechanical resistance of this material to the edges of the material strip is not given in the long run.
  • a material that has a significantly lower coefficient of friction than the material band and that is temperature-resistant e.g. Polytetrafluoroethylene
  • the object of the invention is to develop a device so that the supply of gas or air to individual guide elements take place under the same pressure and temperature conditions and that the supply of the drying device with drying air or gas and the guide elements with carrier air or gas for the non-contact sliding of the material band is independent of each other.
  • each guide element contains an inlet channel or a supply pipe for the gas supply, that the guide elements are connected to the common supply line for the gas supply, that each guide element has a gas-permeable body which is transverse to its length
  • the running direction of the material strip is arranged and that drying gas flows in the longitudinal direction via the central inlet channel or the supply pipe into the interior of the guide element.
  • a common suction line for all guide elements is expediently provided for the extraction of the outflowing drying gas.
  • the material of the cuboid body of the guide element is sintered metal or porous glass, and the three outer sides of the cuboid body of the guide element, which do not face the material band, are sealed on the outside with a barrier layer made of lacquer or plastic against undesired gas leakage.
  • the outer side facing the material strip is chamfered towards the outline edges of the guide element, in and against the direction of the strip running and form outwardly sloping, sloping partial surfaces of the outside with the underside of the material strip outflow zones for the outflowing gas.
  • the advantage is achieved that the gas or air supply under the material strip does not take place over the entire surface, and that a uniform sliding effect of the material strip is obtained over the entire web width without the material strip being pushed up at the edges. Interruptions due to slight depressions of the sliding surfaces of the guide elements, which lie transversely to the material band, have proven to be particularly advantageous.
  • FIG. 1 shows a dryer 13 with a so-called air-lubricated guide for a material strip 1.
  • the material strip 1 runs from an inlet into the dryer 13 around a deflecting roller 11, which is opposite an application roller 19 for a liquid layer 2. After the liquid layer 2 has been applied to the material strip 1 by the application roller 19, it enters the dryer 13 through a gap and is guided horizontally over guide elements 14. On the back of the dryer 13, the coated material strip 1 emerges from a gap and is guided downwards via a deflection roller 12.
  • the dryer 13 has a housing 15, through the underside of which a supply line 17 and a suction line 18 are passed.
  • Each of the guide elements 14 is connected to the common supply line 17 for the gas or air supply.
  • Each of the guide elements 14 contains an inlet channel 5 for the gas or air supply.
  • the supply line 17 is separated from the line for the supply of drying air and is operated independently.
  • a unit 16 for the air supply which is not shown in detail, consists of an air compressor with an upstream fine filter and a downstream heat exchanger, as well as corresponding pipes and fittings with a corresponding control system.
  • the guide surfaces 9 of the guide elements 14 facing the material strip 1 are gas or. permeable to air, so that air or gas flows vertically onto the material strip 1.
  • a gas or air film 7 is formed, on which the coated material strip 1 with the blow-sensitive liquid layer 2 slides, without mechanical contact with the guide surfaces 9 of the guide elements 14.
  • the air pressure or gas pressure before the air or gas emerges from the guide elements can rise to 1 bar or more and depends essentially on the permeability of the guide surfaces 9. The more permeable these guide surfaces 9 are, the smaller the pressure increase within the guide elements 14 before the air or gas escapes.
  • the distance between the underside of the material strip 1 and the guide surfaces 9 is less than 1 mm, but can also be up to 1 mm.
  • the gas or air film 7 flows both in the running direction and opposite to the running direction of the Material tape 1 from, the spaces existing between two guide elements function as outflow areas for the film. Since the outflowing amounts are very small, the guidance and flow behavior within the dryer 13 is not influenced overall, so that there are also no disruptions to the layer cosmetics when the liquid layer 2 dries on the material strip 1.
  • FIGS. 2 to 4 show different embodiments of guide elements 14, 32, 33, which can each be used in the dryer 13 according to FIG. 1.
  • Figure 2 shows a single guide element 14 of the dryer 13 in detail.
  • the guide element 14 consists of a cuboid permeable body 3, which is supplied with gas or finely filtered air from the inside via a central inlet channel 5.
  • the permeable body 3, which is arranged along its length transversely to the running direction of the material strip 1, consists of sintered metal or porous glass.
  • Three outer sides 24, 25, 26 of the body 3, which are not facing the material strip 1, are externally covered with a barrier layer 4 made of lacquer or plastic against unwanted Sealed air outlet from the body 3.
  • Guide air or gas is guided centrally through the inlet channel 5 along the guide surface 9 first against the material strip 1, in order then in and against the strip running direction, with the formation of a gas or. To drain air film 7 in the adjacent outflow zones.
  • the surface of the guide surface 9 is relatively rough.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a guide element 32, which consists of a distributor pipe 6 with passage openings 8 in the region of the guide surface 9 and a jacket 20 which surrounds the distributor pipe 6.
  • the jacket 20 is permeable to air or gas and consists of a fleece or felt coated with polytetrafluoroethylene.
  • Gas or guide air 10 which flows in through the distributor pipe 6, exits through the passage openings 8, flows through the jacket 20 and forms a gas or gas between the peripheral surface of the jacket 20 and the underside of the material strip 1.
  • Gas or guide air 10 mainly emerges from the jacket 20 below the material strip 1 in the area of the guide surface 9.
  • Further material for the jacket 20 can be fabrics coated with polytetrafluoroethylene, glass or carbon fibers.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the guide element 33, which consists of a distributor pipe 6 with through openings 8 for the air, a jacket 34 made of sintered metal or porous glass, sliding seals 21 and a protective jacket 22.
  • the air-permeable jacket 34 is kept at a distance from the distributor pipe 6 by the sliding seals 21 applied to the distributor pipe 6.
  • the protective jacket 22 encloses the jacket 34, with the exception of a flat polygon surface 35 which faces the underside of the material strip 1.
  • the sliding seals 21 and 23 can, for example, be glued to the supply pipe 6 or to the inside of the protective jacket 22.
  • the air-permeable jacket 34 is rotatable relative to the supply pipe 6, so that the entire circumferential surface of the air-permeable jacket 34 can be used by rotating the jacket 34 as soon as its flat polygon surface 35, which faces the material strip 1, is not contaminated by internal or external contamination is more functional.
  • the outside of the jacket 34 consists of flat polygon surfaces 35 which are connected to one another by rounded transition surfaces 36. These transition surfaces 36 facilitate the rotation of the jacket 34 with respect to the fixed protective jacket 22, since they only have small ones with the sliding seal 23 Partial areas and not in contact over the total area.
  • the passage openings 8 of the fixed distributor pipe 6 face the material strip 1, and two sliding seals 21 are located in the immediate vicinity of the passage openings 8, while two further sliding seals 21 are applied to the distributor pipe 6 at diametrically opposite locations.
  • the guide elements 14, 32 or 33 With the help of the guide elements 14, 32 or 33, the material strip 1 is guided in the dryer 13 without mechanically moving parts, such as rollers, and the blow-sensitive liquid layer 2 is dried largely without problems.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungsfreien Führen eines beschichteten Materialbandes durch einen Trockner mit Hilfe eines erwärmten Gases, bei der unterhalb des Materialbandes in gleichmäßigen Abständen voneinander Führungselemente angeordnet sind, von denen jedes eine gasdurchlässige Führungsfläche aufweist, die der Unterseite des Materialbandes zugewandt ist, mit einer Versorgungsleitung für die Gaszufuhr zu den Führungselementen, die von der Leitung für die Versorgung des Trockners mit Trocknungsgas bzw. Trocknungsluft getrennt ist und eigenständig betrieben wird.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Dokument EP-A 0 414 125 bekannt und weist ein unteres Gas- bzw. Luftzufuhrsystem und ein oberes Gas- bzw. Luftzufuhrsystem auf. Das Trägermaterialband wird ohne mechanische Unterstützung von Führungselementen mit heißer Zuluft bzw. Gas angeströmt, die ein Tragpolster bildet, und die Abluft bzw. das Abgas wird durch Rücksaugkanäle abgeführt. Schlitze für die Gas- bzw. Luftzufuhr und Rücksaugkanäle für die Gas- bzw. Luftabfuhr sind abwechselnd in dem unteren Gas- bzw. Luftzufuhrsystem angeordnet. Das obere Gas- bzw. Luftzufuhrsystem ist in Abschnitte für die Zu- und Abluft unterteilt, wobei jeder Abschnitt aus zwei Filterplatten aus porigem Material besteht. Im oberen Gas- bzw. Luftzufuhrsystem wird die Zuluft durch Leitbleche auf das Trägermaterial gelenkt und über die Trägermaterialbahn als Rückstromluft bzw. -gas zurückgeführt.
  • Aus der DE-C 11 43 474 ist ein Schwebetrockner zum gleichmäßigen Zuführen eines dampf- oder gasförmigen Mediums auf die Ober- und Unterseite einer Warenbahn bekannt, bei dem Düsenöffnungen in der Mitte, von Wänden eines Düsengehäuses, einen geringeren Abstand von der Warenbahn aufweisen als an den Seiten. Quer zur Warenbahn angeordnete luft- bzw. gasdurchlässige Führungselemente sind nicht vorhanden.
  • Die US-A - 2,691,225 betrifft eine Trocknungs- bzw. eine Behandlungsvorrichtung für eine Warenbahn, in der nahe der Unterseite und Oberseite der Warenbahn, die über Rollen durch ein Gehäuse der Vorrichtung geführt ist, gasabgebende Rohre quer zur Warenbahn angeordnet sind. Gleichfalls quer zur Warenbahn sind Gasabzugsrohre in einem größeren Abstand als die gasabgebenden Rohre zu der Warenbahn angeordnet. Die gasabgebenden Rohre besitzen zumindest eine Perforation oder einen Schlitz, der zu der Warenbahn hinweist.
  • Das berührungsfreie Führen eines Materialbandes in einer Antrocknungszone über eine gasdurchlässige planare oder gekrümmte Fläche mit Hilfe eines erwärmenden Gases ist in der GB-A - 847 548 beschrieben. Das Materialband wird von einem Gasfilm mit einer Dicke von kleiner/gleich 1 mm getragen, der senkrecht zu der Längs- und Laufrichtung das Materialband anströmt, wobei der Gasstrom unterhalb und in Längsrichtung des Materialbandes mehrfach unterbrochen ist.
  • Es ist heute Stand der Technik, in Schwebetrocknern für Folien- oder Metallbänder mit Hilfe eines Tragluftdüsensystems berührungslos eine Oberflächenbehandlung vorzunehmen (Zeitschrift "gas wärme international", Band 24 (1975), Nr. 12, S. 527 bis 531). Es wird dabei die mit Lösungsmittel angereicherte Trocknerluft direkt in den Düsenfeldern wieder abgesaugt, um die unerwünschte Transversalströmung zu beseitigen. Dies ergibt sogenannte Düsentrockner bzw. Prallstrahltrockner, bei denen vor allem die staupunktähnliche Strömung einzelner Düsen nachteilig ist, die sowohl bei laminarer als auch bei turbulenter Strömungsform zu strömungsphysikalischen Instabilitäten neigt, die insbesondere bei niederviskosen Flüssigkeitsfilmen zwangsläufig zu irreversiblen Trocknungsstrukturen führen.
  • Zur Vermeidung von staupunktartigen Strömungen im Anfangsbereich der Trocknerapparatur wird nach der PCT-Anmeldung WO 82/03450 die Trocknerluft aus einem Vorraum über geeignete Einlaßöffnungen und Strömungsabweiser in einen beruhigten Zwischenraum geführt, von dort aus gelangt ein Teil der Trocknerluft über ein in unmittelbarer Nähe zum Flüssigkeitsstrahl angeordnetes poröses Filterelement auf die zu trocknende Bahn. Die Wirkungsweise einer solchen Trocknung beruht darauf, daß sich zwischen dem porösen Schutzschild und dem zu trocknenden Flüssigkeitsfilm eine beruhigte, an Lösungsmittel jedoch hoch angereicherte, schwache Luftströmung ausbildet, die durch Austausch mit der über dem porösen Medium transversal abströmenden Restluft ständig erneuert wird und somit, aufgrund der relativ kurzen Baulänge, eine Vortrockung des Flüssigkeitsfilms mit verminderter Neigung zu Meliererscheinungen erzielt wird.
  • Diese Art Trocknung ist überwiegend gekennzeichnet durch Diffusion des Lösungsmitteldampf-/Luftgemisches durch den porösen Schutzschild, womit bei nahezu vollständig fehlendem konvektivem Abtransport innerhalb des Raumes zwischen Band und Schutzschild eine vollständige Austrocknung des Flüssigkeitsfilms nur bei sehr großen Trocknerlängen oder unter Hinzuschalten nachgeordneter Hilfstrockner möglich wird.
  • Bei der Trocknung großflächiger bahnförmiger Güter, auf denen Flüssigkeitsschichten aufgetragen sind, werden unterschiedliche Trocknungsverfahren und Trocknungsvorrichtungen angewandt. Typische Trocknungsgüter sind beispielsweise Metall- oder Kunststoffbänder, auf denen Flüssigkeitsschichten aufgebracht sind, die in der Regel aus verdampfbaren Lösungskomponenten, die während des Trocknungsprozesses aus dem Flüssigkeitsfilm entfernt werden und aus nicht-verdampfbaren Komponenten bestehen, die nach der Trocknung auf dem Trägermaterial zurückbleiben. Im allgemeinen werden solche zu trocknenden Bahnen zunächst durch eine Antrocknungszone und anschließend durch die eigentliche Trocknungszone hindurchgeführt. Die Oberflächen der Trägermaterialien erhalten durch die Beschichtung spezielle Eigenschaften, die erst nach dem Trocknungsprozeß in der Form vorliegen, wie sie für die spätere Anwendung erwünscht sind. Als Beispiel hierzu kann die Beschichtung von Metallbändern, insbesondere Aluminiumbändern, mit lichtempfindlichen Schichten genannt werden, die zu Druckplatten konfektioniert werden. Die Beschichtung von Metallbändern oder Kunststoffolien mit einem lösungsmittelhaltigen Naßfilm, im folgenden Flüssigkeitsfilm bezeichnet, und dessen anschließende Trocknung stellen einen Vorgang dar, der besonderer Anlagen bedarf, um die gewünschte Produktqualität der Schichten sicherzustellen. Wesentlich sind hierbei die Verfahrensschritte der Antrocknung und der endgültigen Filmtrocknung als abschließende Verfahrensmaßnahmen der Beschichtung.
  • Die gleichmäßige Trocknung der verblasungsempfindlichen Beschichtungen auf dem Trägermaterial in Trocknern, in denen eine Trocknerluftströmung parallel zum beschichteten Band verläuft, wird hauptsächlich durch mechanische Führungselemente, wie Walzen, für das Trägermaterial bzw. das beschichtete Metallband gestört. Sehr gute Trocknungsergebnisse im Hinblick auf die Schichtkosmetik werden bei entsprechender Luftführung auf der zu trocknenden Schichtseite erhalten, wenn das Materialband in enger Nähe zum Trocknerboden geführt wird. Wird das Materialband beispielsweise über einen ebenen Trocknerboden geführt, der aus Aluminium besteht, so besteht die Gefahr, daß auf der Materialbandunterseite sogenannte Längskratzer entstehen, die das beschichtete Materialband beschädigen oder sogar auch unbrauchbar machen können.
  • Bei Auslegung des Trocknerbodens mit einem weichen Werkstoff, wie z.B. einem Textilgewebe, Filz oder Vlies, werden derartige Längskratzer zwar vermieden, jedoch werden diese Auslegwaren bei verschiedenen Breiten der Materialbänder eingeschnitten. Es bilden sich dann Partikel des Auslegematerials, die die zu trocknende Schicht belegen und somit verschmutzen, sowie Riefen in dem Auslegematerial, die den gleichmäßigen Kontakt zur Führungsfläche beeinträchtigen.
  • Wird der Trocknerboden mit einem Werkstoff ausgelegt, der einen wesentlich kleineren Reibungswert als das Materialband hat und der temperaturbeständig ist, wie z.B. Polytetrafluorethylen, so ist auf Dauer die mechanische Beständigkeit dieses Werkstoffes gegenüber den Kanten des Materialbandes nicht gegeben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß die Zufuhr von Gas bzw. Luft zu einzelnen Führungslementen unter gleichen Druckund Temperaturbedingungen erfolgen und daß die Versorgung der Trocknungsvorrichtung mit Trocknungsluft bzw. -gas und der Führungselemente mit Tragluft bzw. -gas für das berührungsfreie Gleiten des Materialbandes voneinander unabhängig erfolgen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß jedes Führungselement einen Einlaufkanal bzw. ein Versorgungsrohr für die Gasversorgung enthält, daß die Führungselemente an der gemeinsamen Versorgungsleitung für die Gaszufuhr angeschlossen sind, daß jedes Führungselement einen gasdurchlässigen Körper aufweist, der seiner Länge nach quer zur Laufrichtung des Materialbandes angeordnet ist und daß Trocknungsgas über den zentralen Einlaufkanal bzw. das Versorgungsrohr in das Innere des Führungselements in Längsrichtung einströmt.
  • Für die Absaugung des abströmenden Trocknungsgases ist zweckmäßigerweise eine gemeinsame Absaugleitung für alle Führungselemente vorhanden.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist das Material des quaderförmigen Körpers des Führungselements Sintermetall oder poröses Glas, und sind die drei Außenseiten des quaderförmigen Körpers des Führungselements, die nicht dem Materialband zugewandt sind, außen mit einer Sperrschicht aus Lack oder Kunststoff gegen unerwünschten Gasaustritt abgedichtet.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist die dem Materialband zugwandte Außenseite gegen Umrißkanten des Führungselements hin, in und gegen die Bandlaufrichtung, abgeschrägt und bilden nach außen abgesenkte, schräge Teilflächen der Außenseite mit der Unterseite des Materialbandes Abströmzonen für das abfließende Gas.
  • Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 5 bis 12.
  • Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß die Gas- bzw. Luftzufuhr unter das Materialband nicht vollflächig erfolgt, und daß ein gleichmäßiger Gleiteffekt des Materialbandes über die gesamte Bahnbreite erhalten wird, ohne daß das Materialband an den Rändern hochgedrückt wird. Hierbei haben sich Unterbrechungen durch leichte Vertiefungen der Gleitflächen der Führungselemente, die quer zum Materialband liegen, als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht durch einen Trockner, mit einer erfindungsgemäßen Führungselementen für das Materialband, Anzahl von
    Figur 2
    eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Führungselements nach der Erfindung,
    Figur 3
    eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Führungselements nach der Erfindung, und
    Figur 4
    eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Führungselements nach der Erfindung.
  • In Figur 1 ist ein Trockner 13 mit einer sogenannten luftgeschmierten Führung eines Materialbandes 1 dargestellt. Das Materialband 1 läuft aus einem Eintritt in den Trockner 13 um eine Umlenkwalze 11, der eine Antragwalze 19 für eine Flüssigkeitsschicht 2 gegenüberliegt. Nachdem die Flüssigkeitsschicht 2 durch die Antragwalze 19 auf das Materialband 1 aufgetragen ist, tritt dieses durch einen Spalt in den Trockner 13 ein und wird horizontal über Führungselemente 14 geführt. Auf der Rückseite des Trockners 13 tritt das beschichtete Materialband 1 aus einem Spalt aus und wird über eine Umlenkwalze 12 nach unten geführt. Der Trockner 13 hat ein Gehäuse 15, durch dessen Unterseite eine Versorgungsleitung 17 und eine Absaugleitung 18 hindurchgeführt sind. Jedes der Führungselemente 14 ist an die gemeinsame Versorgungsleitung 17 für die Gas- bzw. Luftzufuhr angeschlossen. Normalerweise wird Luft als das Führungsgas für das Materialband 1 verwendet, wobei die Luft gegenüber der Umgebung innerhalb des Trockners 13 eine höhere Temperatur besitzt. Jedes der Führungselemente 14 enthält einen Einlaufkanal 5 für die Gas- bzw. Luftversorgung. Die Versorgungsleitung 17 ist von der Leitung für die Versorgung mit Trocknungsluft getrennt und wird eigenständig betrieben. Ein nicht detailliert dargestelltes Aggregat 16 für die Luftversorgung besteht aus einem Luftverdichter mit davorgeschaltetem Feinstfilter und nachgeschaltetem Wärmeaustauscher sowie entsprechenden Rohrleitungen und Armaturen mit einem entsprechenden Regelungssystem. Die dem Materialband 1 zugewandten Führungsflächen 9 der Führungselemente 14 sind gas-bzw. luftdurchlässig, so daß Luft bzw. Gas senkrecht auf das Materialband 1 strömt. Es bildet sich ein Gas-bzw Luftfilm 7 aus, auf dem das beschichtete Materialband 1 mit der verblasungsempfindlichen Flüssigkeitsschicht 2 gleitet, ohne daß es zu einer mechanischen Berührung mit den Führungsflächen 9 der Führungselemente 14 kommt.
  • Der Luftdruck bzw. Gasdruck vor dem Austritt der Luft bzw. des Gases aus den Führungselementen kann bis auf 1 bar oder mehr ansteigen und hängt im wesentlichen von der Durchlässigkeit der Führungsflächen 9 ab. Je durchlässiger diese Führungsflächen 9 sind, desto geringer ist der Druckanstieg innerhalb der Führungselemente 14 vor dem Austritt der Luft bzw. des Gases. Der Abstand zwischen der Unterseite des Materialbandes 1 und den Führungsflächen 9 beträgt weniger als 1 mm, kann jedoch auch bis zu 1 mm groß sein. Der Gas-bzw Luftfilm 7 strömt sowohl in Laufrichtung als auch entgegengesetzt zur Laufrichtung des Materialbandes 1 ab, wobei die zwischen zwei Führungselementen bestehenden Räume als Abströmungsgebiete für den Film funktionieren. Da die abströmenden Mengen sehr klein sind, wird das Führungs- und Strömungsverhalten innerhalb des Trockners 13 insgesamt nicht beeinflußt, so daß auch keine Störungen der Schichtkosmetik beim Antrocknen der Flüssigkeitsschicht 2 auf dem Materialband 1 auftreten.
  • Durch die Einlaufkanäle 5 strömt Gas bzw. Luft in die durchlässigen Körper der Führungselemente 14 und nach ober durch die Führungsfläche 9 hindurch als Führungsluft bzw.-gas 10 gegen das Materialband 1. Damit Führungsluft bzw.-gas 10 nicht seitlich und nach unten durch die Außenwände der Führungselemente abströmt, sind diese Außenwände abgedichtet, wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird.
  • In den Figuren 2 bis 4 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Führungselementen 14, 32, 33 dargestellt, die jeweils in dem Trockner 13 nach Figur 1 eingesetzt werden können. Figur 2 zeigt ein einzelnes Führungselement 14 des Trockners 13 im Detail. Das Führungselement 14 besteht aus einem quaderförmigen durchlässigen Körper 3, der von innen mit Gas bzw feinstfiltrierter Luft über einen zentralen Einlaufkanal 5 versorgt wird. Der durchlässige Körper 3, der seiner Länge nach quer zur Laufrichtung des Materialbandes 1 angeordnet ist, besteht aus Sintermetall oder porösem Glas. Drei Außenseiten 24, 25, 26 des Körpers 3, die nicht dem Materialband 1 zugewandt sind, sind außen mit einer Sperrschicht 4 aus Lack oder Kunststoff gegen unerwünschten Luftaustritt aus dem Körper 3 abgedichtet. Die vierte Außenseite 27, die der Unterseite des Materialbandes 1 in einem Abstand kleiner/gleich 1 mm gegenüberliegt, insbesondere in einem Abstand, der erheblich geringer als 1 mm ist, weist nach außen abgesenkte, schräge Teilflächen 30, 31 auf, die mit der Unterseite des Materialbandes 1 Abströmzonen für Gas bzw. Luft bilden. Führungsluft bzw.-gas wird zentral durch den Einlaufkanal 5 längs zur Führungsfläche 9 erst gegen das Materialband 1 geführt, um dann in und gegen die Bandlaufrichtung unter Bildung eines Gas-bzw. Luftfilms 7 in die benachbarten Abströmzonen abzufließen. Die Oberfläche der Führungsfläche 9 ist relativ rauh.
  • Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Führungselements 32, das aus einem Verteilerrohr 6 mit Durchlaßöffnungen 8 im Bereich der Führungsfläche 9 und einem Mantel 20 besteht, der das Verteilerrohr 6 umschließt. Der Mantel 20 ist luft- bzw. gasdurchlässig und besteht aus einem mit Polytetrafluorethylen beschichteten Vlies oder Filz. Gas bzw Führungsluft 10, die durch das Verteilerrohr 6 einströmt, tritt durch die Durchlaßöffnungen 8 aus, durchströmt den Mantel 20 und bildet zwischen der Umfangsfläche des Mantels 20 und der Unterseite des Materialbandes 1 einen Gas-bzw. Luftfilm 7, der als Art Schmierfilm das Materialband transportiert und über die Führungselemente 32 gleiten läßt. Gas bzw. Führungsluft 10 tritt hauptsächlich unterhalb des Materialbandes 1 im Bereich der Führungsfläche 9 aus dem Mantel 20 aus. Weiteres Material für den Mantel 20 können mit Polytetrafluorethylen beschichtete Gewebe sein, Glas oder Kohlenstoffasern.
  • In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform des Führungselements 33 gezeigt, das aus einem Verteilerrohr 6 mit Durchlaßöffnungen 8 für die Luft, einem Mantel 34 aus Sintermetall oder porösem Glas, Gleitdichtungen 21 und einem Schutzmantel 22 besteht. Der luftdurchlässige Mantel 34 wird durch die auf das Verteilerrohr 6 aufgebrachten Gleitdichtungen 21 auf Abstand zu dem Verteilerrohr 6 gehalten. Der Schutzmantel 22 umschließt den Mantel 34, mit Ausnahme einer ebenen Polygonfläche 35, die der Unterseite des Materialbandes 1 zugewandt ist. Auf der Innenseite des Schutzmantels 22 befindet sich eine durchgehende Gleitdichtung 23, die ebenso wie die Gleitdichtungen 21 beispielsweise aus Polytetrafluorethylen besteht. Die Gleitdichtungen 21 und 23 können beispielsweise auf das Versorgungsrohr 6 bzw. auf die Innenseite des Schutzmantels 22 aufgeklebt sein. Der luftdurchlässige Mantel 34 ist gegenüber dem Versorgungsrohr 6 drehbar, so daß die gesamte Umfangsfläche des luftdurchlässigen Mantels 34 genutzt werden kann, indem der Mantel 34 weitergedreht wird, sobald seine ebene Polygonfläche 35, die dem Materialband 1 zugewandt ist, durch innere oder äußere Verschmutzung nicht mehr funktionsfähig ist.
  • Die Außenseite des Mantels 34 besteht aus ebenen Polygonflächen 35, die durch abgerundete Übergangsflächen 36 miteinander verbunden sind. Diese Übergangsflächen 36 erleichtern die Drehung des Mantels 34 gegenüber dem feststehenden Schutzmantel 22, da sie mit der Gleitdichtung 23 nur über kleine Teilflächen und nicht über die Gesamtfläche in Berührung stehen.
  • Die Durchlaßöffnungen 8 des feststehenden Verteilerrohres 6 sind dem Materialband 1 zugewandt, und zwei Gleitdichtungen 21 befinden sich in unmittelbarer Nähe der Durchlaßöffnungen 8, während zwei weitere Gleitdichtungen 21 an den dazu diametral entgegengesetzten Stellen auf dem Verteilerrohr 6 aufgebracht sind. Mit Hilfe der Führungselemente 14, 32 oder 33 wird das Materialband 1 im Trockner 13 ohne mechanisch bewegte Teile, wie Walzen, geführt und die verblasungsempfindliche Flüssigkeitsschicht 2 weitgehend störungsfrei getrocknet.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum berührungsfreien Führen eines beschichteten Materialbandes (1) durch einen Trockner (13) mit Hilfe eines erwärmten Gases, bei der unterhalb des Materialbandes in gleichmäßigen Abständen voneinander Führungselemente (14; 32; 33) angeordnet sind, von denen jedes eine gasdurchlässige Führungsfläche (9) aufweist, die der Unterseite des Materialbandes (1) zugewandt ist, mit einer Versorgungsleitung für die Gaszufuhr zu den Führungselementen (17), die von der Leitung für die Versorgung des Trockners (13) mit Trocknungsgas bzw. Trocknungsluft getrennt ist und eigenständig betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungselement (14; 32; 33) einen Einlaufkanal (5) bzw. ein Versorgungsrohr (6) für die Gasversorgung enthält, daß die Führungselemente (14; 32; 33) an der gemeinsamen Versorgungsleitung 17 für die Gaszufuhr angeschlossen sind, daß jedes Führungselement (14; 32; 33) einen gasdurchlässigen Körper (3; 20; 34) aufweist, der seiner Länge nach quer zur Laufrichtung des Materialbandes (1) angeordnet ist und daß Trocknungsgas über den zentralen Einlaufkanal bzw. das Versorgungsrohr (5; 6; 6) in das Innere des Führungselements (14; 32; 33) in Längsrichtung einströmt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Absaugung des abströmenden Trocknungsgases eine gemeinsame Absaugleitung (18) für alle Führungselemente (14; 32; 33) vorhanden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (3) quaderförmig ausgebildet ist und das Material des Körpers (3) des Führungselements (14) Sintermetall oder poröses Glas ist und daß die drei Außenseiten (24, 25, 26) des quaderförmigen Körpers (3) des Führungselements, die nicht dem Materialband (1) zugewandt sind, außen mit einer Sperrschicht (4) aus Lack oder Kunststoff gegen unerwünschten Gasaustritt abgedichtet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Materialband (1) zugewandte Außenseite (27) gegen Umrißkanten (28, 29) des Führungselements (14) hin, in und gegen die Bandlaüfrichtung abgeschrägt ist und daß nach außen abgesenkte, schräge Teilflächen (30, 31) der Außenseite (27) mit der Unterseite des Materialbandes (1) Abströmzonen für das abfließende Gas bilden.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (32) aus einem Verteilerrohr (6) mit Durchlaßöffnungen (8) für das Gas und einem das Verteilerrohr umschließenden, gasdurchlässigen Mantel (20) besteht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (20) aus jeweils einem mit Polytetrafluorethylen beschichteten Vlies, Filz, Gewebe, Glas oder Kohlenstoffasern besteht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (8) dem Materialband (1) zugewandt sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (33) aus einem Verteilerrohr (6) mit Durchlaßöffnungen (8) für das Gas, einem Mantel (34) aus Sintermetall oder porösem Glas, der durch auf das Verteilerrohr (6) aufgebrachte Gleitdichtungen (21) auf Abstand zu dem Verteilerrohr (6) gehalten ist, und einem Schutzmantel (22) besteht, der den Mantel (34), mit Ausnahme einer ebenen Polygonfläche (35), umschließt, die der Unterseite des Materialbandes (1) zugewandt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (22) auf seiner Innenseite mit einer Gleitdichtung (23) ausgerüstet ist und gegenüber dem drehbaren Mantel (34) feststehend ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitdichtungen (21; 23) aus Polytetrafluorethylen sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Mantels (34) aus ebenen Polygonflächen (35), verbunden durch abgerundete Übergangsflächen (36), besteht.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (8) des feststehenden Verteilerrohres (6) dem Materialband (1) zugewandt sind und daß zwei Gleitdichtungen (21) an den dazu diametral entgegengesetzten Stellen auf das Verteilerrohr (6) aufgebracht sind.
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