EP2063206A2 - Vorrichtung zum Behandeln einer Substratbahn - Google Patents

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EP2063206A2
EP2063206A2 EP08020125A EP08020125A EP2063206A2 EP 2063206 A2 EP2063206 A2 EP 2063206A2 EP 08020125 A EP08020125 A EP 08020125A EP 08020125 A EP08020125 A EP 08020125A EP 2063206 A2 EP2063206 A2 EP 2063206A2
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EP
European Patent Office
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cleaning
substrate web
nozzle
nozzles
guide roller
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EP08020125A
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English (en)
French (fr)
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EP2063206A3 (de
EP2063206B1 (de
Inventor
Lutz Fieblinger
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Olbrich GmbH
Original Assignee
Herbert Olbrich GmbH and Co KG
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Application filed by Herbert Olbrich GmbH and Co KG filed Critical Herbert Olbrich GmbH and Co KG
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Publication of EP2063206A3 publication Critical patent/EP2063206A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022—Cleaning travelling work
    • 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
    • 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
    • F26B13/14—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for treating a substrate web, in particular for drying a substrate web.
  • convection dryers are now used, inter alia.
  • energy is introduced into the product by means of air and the volatile substances or water vapor are taken up by the air stream.
  • the substrate web is passed through the convection dryer, where it is acted upon on one or both sides by the air flow.
  • convection dryers high production speeds are achieved depending on the product. The disadvantage is that when changing from one product to another cleaning operations are necessary so that the subsequent product can pass without contamination the drying device.
  • the object of the invention is to provide a device in which it is ensured that various products can be produced successively with reproducible purity and at the same time the productivity is increased over known devices by shortening the cleaning time.
  • this object is achieved with a device having the features of claim 1.
  • this device for treating a substrate web is a drying device, such as a convection dryer or a floating dryer.
  • the advantageous inventive features can also be usefully used in other treatment devices in which a substrate web is moved by means of guide devices, such as rollers, through the treatment room.
  • a drying section In the housing of the drying device, a drying section is provided, through which the substrate web to be dried can be transported.
  • guide devices are provided in the drying section.
  • guide devices In a convection dryer guide devices are provided in the form of guide rollers.
  • the substrate web In a floating dryer, the substrate web is transported by means of an air flow exiting from nozzle arrangements. These nozzle arrangements are in the Guides provided.
  • the drying process is described below using the example of a convection dryer.
  • the drying of the substrate web is achieved by means of a gaseous medium, such as air, which is introduced through an inflow in the housing and is conducted via a nozzle arrangement in the direction of the substrate web.
  • the contaminated medium is removed by a drain in the housing.
  • This is not a recirculation system, so that in a product change only the area within the drying device, in particular the drying section, must be cleaned.
  • the invention provides that the already existing guide rollers are equipped with cleaning nozzles. This means that the guide rollers serve to transport the substrate web during drying and during the cleaning process, the guide rollers are used as a spraying device.
  • the guide roller is for this purpose preferably designed as a cylindrical hollow body, so that the cleaning substances are introduced from the outside in this cylindrical hollow body and are distributed from there via one or more nozzles sprayed.
  • the cylinder wall of the guide roller is provided with openings, which widen in particular outwardly. In such wedge-shaped openings results in a fanned spray, which is able to act on a large area of the inner surface of the drying device and thus to clean.
  • the spray function can also take over separate, known nozzle body, which are inserted into the guide roller, said nozzle body, of course, do not project beyond the roller surface of the guide roller, so as not to influence the transport function of the guide roller.
  • These nozzle bodies can be designed so that they achieve a wide-ranging cleaning jet. It is essential that all contaminated areas of the Drying section can be achieved by the effluent from the guide roller cleaning substances.
  • a plurality of cleaning nozzles are arranged adjacent to each other over the width of the guide roller. In this way, it is ensured that cleaning substances flow out over the entire width of the drying section. With rotatable guide rolls, the cleaning stream, which then emerges from the cleaning nozzles, reaches areas above and below the guide roll as well as adjacent to the guide roll. In order to clean the entire drying section, it may further be provided that all guide rollers are equipped with cleaning nozzles. In addition, it can be provided that the guide rollers are arranged to be adjustable in height and displaceable in the direction of movement of the substrate web in the drying section, in order to achieve optimum spraying of the drying section in this way.
  • the cleaning nozzles are arranged offset over the entire circumference of the guide roller. In this case, the guide roller does not need to be turned during the cleaning process.
  • the cleaning substances may be tempered.
  • means are provided for controlling the temperature of the cleaning substances. These can be arranged both inside and outside the drying device.
  • An advantageous embodiment of a device according to the invention further has a specially designed drying section, which is designed as a virtually closed drying chamber. Openings in the drying space represent the inlet and outlet of the substrate web, the nozzle openings, which are exposed to the substrate web with air or other gaseous medium and the outflow for the corresponding medium.
  • a drying space is achieved when, starting from the respective nozzles of the nozzle assembly adjacent Guiding plates are provided, wherein between two nozzles, the baffles represent a closed surface.
  • the drying section is bounded above by a virtually closed ceiling which is interrupted only by the nozzle openings, preferably slot-shaped openings provided over the width of the substrate web.
  • Such an upper surface of the drying section can be easily decontaminated with cleaning substances flowing out of the cleaning nozzles of the guide rollers.
  • the baffles which are the boundary of the drying section, are aligned between the nozzle openings so as to face away from the substrate web. In this way, the space available for drying is increased.
  • the baffles are arched away from the substrate web or, for example, at a nozzle arrangement arranged above the substrate web, triangular baffle surfaces, which are in the form of pointed roofs, are located between the nozzle openings in cross-section. Even such arrangements of baffles can be cleaned quite easily, since they have no inaccessible areas.
  • a nozzle arrangement is provided above the substrate web.
  • a nozzle arrangement can also be provided below the substrate web or the substrate web can be exposed to gaseous medium on both sides.
  • Such devices can be cleaned in the same way with cleaning substances which flow out of cleaning nozzles of the guide rollers.
  • the special configuration of the nozzle arrangement with the closed baffle surfaces simplifies cleaning and limits the area to be cleaned. Even in the case where a guide roller is disposed immediately below a nozzle opening, hardly any cleaning substance is introduced in the area above the nozzles, the so-called pressure space.
  • the Fig. 1 and 2 show a drying device 10 according to the invention.
  • This drying device 10 may be part of a larger drying plant containing a plurality of these drying devices shown 10 or may also be part of a production plant for the production and / or coating of a substrate web 60.
  • the substrate web 60 runs left into the housing 11 of the drying device 10, moves in the direction of movement 61 to the right and runs out of the housing 11 of the drying device on the right side.
  • the movement of the substrate web is supported by guide rollers 20.
  • the substrate web 60 is charged with gaseous medium, namely air, which absorbs volatile substances from the substrate web and / or causes drying of the substrate web 60 by heat exchange.
  • the air flows are in the Fig.
  • the substrate web 60 passes through a drying section 12 of the drying device 10 for this purpose Fig. 1 the drying section 12 is bounded upwards by the nozzle arrangement 30.
  • This nozzle assembly 30 forms several individual nozzles. From each nozzle opening 31, gaseous medium, namely air, which is supplied to the drying apparatus 10 via the inflow 13 and the pressure space 14, flows onto the substrate web 60 and is subsequently led out of the drying apparatus 10 via an outflow, not shown.
  • the air emerging from the nozzles flows, in particular, along the substrate web 60 in the direction of movement 61 and counter to the direction of movement 61 of the substrate web 60. Transverse flows may also occur across the width of the substrate web 60.
  • the area between the nozzle arrangement 30 and the substrate web 60 is selected to be as large as possible.
  • the guide plates 32 are formed between the nozzle openings 31 as a closed surface, which each form a roof-shaped superstructure of the respective area above the substrate web 60 between two nozzle openings 31.
  • the drying section 12 is thus limited upwards by the baffles 32. Except for the nozzle openings 31, which extend as slots across the width of the substrate web 60, thereby an almost closed cover of the drying section 12 is achieved. This results in an easy to clean drying room.
  • a cleaning may be necessary after the entire length of the substrate web 60 has passed the drying device 10 and a new product is to be treated in the same system.
  • this gaseous medium absorbs volatile substances from the substrate web 60 or from the coating of the substrate web 60.
  • This contaminated gaseous medium is deposited on the baffles and the other boundaries of the drying section 12, such as the inner walls of the housing 11 and the guide rollers 20.
  • a comprehensive cleaning process is necessary.
  • a selected cleaning substance 70 can be introduced into the cylindrical cavity of the guide roller 20 through an inlet 23.
  • the guide roller 20 has a plurality of separate cleaning nozzles 21, which are distributed over the guide roller 20.
  • the cleaning nozzles 21 are adjacent distributed in a row over the entire width of the drying device 10.
  • the cleaning nozzles 21 are in this case known nozzles which are inserted into the guide roller 20, which is apparent from the Fig. 2 can not be seen.
  • cleaning nozzles 21 terminate with the roller surface 22, so that they do not project beyond this roller surface 22 in order not to influence the function of the guide roller 20 as a transport roller for a substrate web 60.
  • the cleaning substances 70 fan out of the cleaning nozzles 21 and are sprayed over the entire width of the device 10. In this case, it can be seen that the cleaning substances 70 are directed against the baffles 32 of the nozzle assembly 30.
  • the adjacent regions of the respective guide roller 20, such as housing walls and the lower part of the drying section 12 are subjected to cleaning substances 70.
  • Such a cleaning has the advantage that it can take place automatically.
  • a cleaning process by means of the existing guide rollers 20, which serve as a spray device for the cleaning substances 70, is easy to accomplish without much effort.
  • the drying section 12 closed at the top ie by the almost closed surface of the guide plates 32, the cleaning process becomes additional simplified. This provides a simple option for CIP cleaning (cleaning in place). This cleaning ensures reproducible cleaning results for all products. Since the drying device 10 does not have to be disassembled, the cleaning process is also comparatively very fast.
  • the device 10 is not substantially changed by the additional cleaning nozzles 21, so that it can be assumed that the substrate webs 60 can be guided through the device 10 at the same production speeds via the guide rollers 20.
  • the invention is not limited to the embodiment. Rather, further embodiments of a convection dryer are conceivable.
  • another arrangement of the cleaning nozzles 21 in the guide roller 20 is conceivable, for example, that they are distributed over the entire circumference of the guide roller 20.
  • Each guide roll 20 may be equipped with cleaning nozzles 21, but guide rolls 20 may also be provided without this additional equipment.
  • the guide rollers 20 may be provided directly below the nozzles of the nozzle assembly 30, as shown in FIG Fig. 1 is shown, but it is also possible that they are located directly in the middle under the roof formed by the baffles 32, in order to better rinse this in a cleaning process can.
  • Such an arrangement is particularly advantageous even if the nozzle opening is relatively large, since cleaning substance 70 can otherwise enter the pressure chamber 14 from the guide rollers 20 during the cleaning process through the nozzle opening 31.
  • the above-described arrangement, namely the equipment of guide rollers 20 with cleaning nozzles 21 is also suitable for other devices for the treatment of a substrate web.
  • the invention can also be used advantageously in a floating dryer, where the guide devices have air nozzles for the transport of the substrate web. These air nozzles can be used as cleaning nozzles for the cleaning process or cleaning nozzles are provided in the guide in addition to the air nozzles.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Behandeln einer Substratbahn (60), insbesondere zum Trocknen einer Substratbahn. Bei dieser Vorrichtung (10) ist gewährleistet, dass verschiedene Produkte nacheinander mit reproduzierbarer Reinheit herstellbar sind und gleichzeitig durch Verkürzung der Reinigungszeit die Produktivität gegenüber bekannten Vorrichtungen gesteigert wird. Die Vorrichtung (10) weist einen Trocknungsabschnitt (12) auf, wobei in der geschlossenen Trocknungsvorrichtung (10) ein Reinigungsvorgang ausführbar ist. Dazu werden von außen flüssige und/oder gasförmige Reinigungssubstanzen eingeleitet und über Reinigungsdüsen in den Trocknungsabschnitt (12) gesprüht. Diese Reinigungsdüsen sind horizontal und vertikal innerhalb des Trocknungsabschnittes (12) bewegbar und sind vorzugsweise an vorhandenen Leiteinrichtungen, wie beispielsweise Leitwalzen (20), vorgesehen, so dass keine zusätzlichen Bauteile für die Reinigung in der Vorrichtung (10) vorgesehen werden müssen (Fig.1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln einer Substratbahn, insbesondere zum Trocknen einer Substratbahn. Um bei Substratbahnen einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt einzustellen bzw. um den Substratbahnen Lösungsmittel oder andere flüchtige Substanzen zu entziehen, finden heute u.a. Konvektionstrockner Verwendung. Bei solchen Konvektionstrocknern wird mittels Luft Energie in das Produkt eingebracht und die flüchtigen Substanzen oder Wasserdampf von dem Luftstrom aufgenommen. Dazu wird die Substratbahn durch den Konvektionstrockner geführt, wobei sie ein- oder beidseitig vom Luftstrom beaufschlagt wird. Bei diesen bekannten Konvektionstrocknern werden abhängig vom Produkt hohe Produktionsgeschwindigkeiten erzielt. Nachteilig ist, dass beim Wechsel von einem zum anderen Produkt Reinigungsvorgänge notwendig sind, damit das nachfolgende Produkt ohne Verunreinigung die Trocknungsvorrichtung passieren kann. Insbesondere im Bereich der Lebensmittelindustrie, der Pharmaindustrie, aber auch der chemischen Industrie wird gefordert, dass die Endprodukte keine Verunreinigungen besitzen. Bei Konvektionstrocknern, bei denen die Trocknungsluft im Kreislauf geführt wird, muss bei einem Produktwechsel daher die gesamte Trocknungsvorrichtung gereinigt werden. Dazu wird die Vorrichtung teilweise auseinander genommen und sowohl der Zulauf, der Druckraum, die Düsenanordnung, der Trocknungsabschnitt, als auch der Absaugraum und sämtliche Leitungen, die zu dieser Luftführung gehören, gereinigt. Ein solcher Reinigungsvorgang kann bei großen Anlagen durch den Ausbau der einzelnen Teile sowie das Auswischen der Vorrichtung länger als die eigentliche Produktionszeit dauern. Seit langem wird nach CIP-Lösungen gesucht (CIP-Cleaning in Place), nämlich Lösungen, bei denen die Trocknungsvorrichtung nicht in sämtlichen Teilen auseinandergebaut werden muss, sondern eine Reinigung vor Ort stattfinden kann. Bisherige Lösungsansätze führten dazu, dass bewegliche bzw. verfahrbare Sprühkopfvorrichtungen in verschiedene Bereiche der Trocknungsvorrichtung eingeführt wurden, die dann die Vorrichtung mit Reinigungssubstanzen aussprühen und so zu einer Reinigung führen. Nachteilig ist jedoch, dass bei komplexen Trocknungseinrichtungen auch dieser Aufwand sehr groß ist und die Sprühvorrichtungen sehr kompliziert gestaltet sein müssen, um wirklich jeden Winkel der Trocknungsvorrichtung zu erreichen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der gewährleistet ist, dass verschiedene Produkte nacheinander mit reproduzierbarer Reinheit herstellbar sind und gleichzeitig durch Verkürzung der Reinigungszeit die Produktivität gegenüber bekannten Vorrichtungen gesteigert wird.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bei dieser Vorrichtung zum Behandeln einer Substratbahn handelt es sich insbesondere um eine Trocknungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Konvektionstrockner oder ein Schwebetrockner. Die vorteilhaften erfinderischen Merkmale lassen sich jedoch auch bei anderen Behandlungsvorrichtungen sinnvoll einsetzen, bei denen eine Substratbahn mittels Leiteinrichtungen, wie beispielsweise Walzen, durch den Behandlungsraum bewegt wird.
  • Im Gehäuse der Trocknungsvorrichtung ist ein Trocknungsabschnitt vorgesehen, durch den die zu trocknende Substratbahn transportiert werden kann. Zum Transport der Substratbahn sind im Trocknungsabschnitt Leiteinrichtungen vorgesehen. Bei einem Konvektionstrockner werden Leiteinrichtungen in Form von Leitwalzen vorgesehen. Bei einem Schwebetrockner wird die Substratbahn mittels eines aus Düsenanordnungen austretenden Luftstroms transportiert. Diese Düsenanordnungen sind in den Leiteinrichtungen vorgesehen. Nachfolgend wird die Trocknung am Beispiel eines Konvektionstrockners beschrieben. Die Trocknung der Substratbahn wird mittels eines gasförmigen Mediums, wie beispielsweise Luft, erzielt, die durch einen Zufluss im Gehäuse eingebracht wird und über eine Düsenanordnung in Richtung der Substratbahn geleitet wird. Nach dem Wärme- und Stoffaustausch zwischen der Substratbahn und dem gasförmigen Medium wird das kontaminierte Medium durch einen Abfluss im Gehäuse entfernt. Hierbei handelt es sich nicht um eine Umluftführung, so dass bei einem Produktwechsel ausschließlich der Bereich innerhalb der Trocknungsvorrichtung, insbesondere der Trocknungsabschnitt, gereinigt werden muss. Für eine automatisierte Reinigung sieht die Erfindung vor, dass die bereits vorhandenen Leitwalzen mit Reinigungsdüsen ausgerüstet sind. Dies bedeutet, dass die Leitwalzen während der Trocknung zum Transport der Substratbahn dienen und beim Reinigungsvorgang werden die Leitwalzen als Sprühvorrichtung eingesetzt.
  • Beim in der geschlossenen Trocknungsvorrichtung ausführbaren Reinigungsvorgang werden von außen flüssige und/oder gasförmige Reinigungssubstanzen eingeleitet und über die Leitwalze in den Trocknungsabschnitt gesprüht. Die Leitwalze ist hierzu vorzugsweise als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet, so dass die Reinigungssubstanzen von außen in diesem zylindrischen Hohlkörper eingebracht werden und von dort verteilt über ein oder mehrere Düsen ausgesprüht werden. Im einfachsten Fall ist die Zylinderwand der Leitwalze mit Öffnungen versehen, die sich insbesondere nach außen hin verbreitern. Bei solchen keilförmigen Öffnungen ergibt sich ein aufgefächerter Sprühstrahl, der in der Lage ist, einen großen Bereich der Innenfläche der Trocknungsvorrichtung zu beaufschlagen und damit zu reinigen. Die Sprühfunktion können auch separate, bekannte Düsenkörper übernehmen, die in die Leitwalze eingesetzt sind, wobei diese Düsenkörper die Walzenoberfläche der Leitwalze natürlich nicht überragen, um die Transportfunktion der Leitwalze nicht zu beeinflussen. Diese Düsenkörper können so ausgestaltet sein, dass sie einen weit gefächerten Reinigungsstrahl erzielen. Wesentlich ist, dass sämtliche kontaminierte Bereiche des Trocknungsabschnittes durch die aus der Leitwalze ausströmenden Reinigungssubstanzen erreicht werden.
  • In einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass über die Breite der Leitwalze mehrere Reinigungsdüsen benachbart zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass über die gesamte Breite des Trocknungsabschnittes Reinigungssubstanzen ausströmen. Bei drehbaren Leitwalzen erreicht der Reinigungsstrom, der dann aus den Reinigungsdüsen austritt, Bereiche oberhalb sowie unterhalb der Leitwalze als auch benachbart zur Leitwalze. Um den gesamten Trocknungsabschnitt zu reinigen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass sämtliche Leitwalzen mit Reinigungsdüsen ausgerüstet sind. Darüber hinaus kann vorgesehen werden, dass die Leitwalzen höhenverstellbar als auch in Bewegungsrichtung der Substratbahn verschiebbar im Trocknungsabschnitt angeordnet sind, um auf diese Weise ein optimales Aussprühen des Trocknungsabschnittes zu erzielen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Reinigungsdüsen über den gesamten Umfang der Leitwalze versetzt angeordnet. In diesem Fall muss die Leitwalze während des Reinigungsvorgangs nicht gedreht werden.
  • In besonderen Fällen kann es notwendig sein, dass die Reinigungssubstanzen temperiert sind. In diesem Fall werden Mittel zur Temperierung der Reinigungssubstanzen vorgesehen. Diese können sowohl innerhalb als auch außerhalb der Trocknungsvorrichtung angeordnet sein.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besitzt des Weiteren einen besonders ausgestalteten Trocknungsabschnitt, der als nahezu geschlossener Trocknungsraum ausgestaltet ist. Öffnungen im Trocknungsraum stellen der Eingang und Ausgang der Substratbahn dar, die Düsenöffnungen, mit denen die Substratbahn mit Luft oder einem anderen gasförmigen Medium beaufschlagt wird sowie der Abfluss für das entsprechende Medium. Ein solcher Trocknungsraum wird erzielt, wenn ausgehend von den jeweiligen Düsen der Düsenanordnung benachbart Leitbleche vorgesehen sind, wobei zwischen zwei Düsen die Leitbleche eine geschlossene Fläche darstellen. Dies bedeutet, bei einer Düsenanordnung, die oberhalb der Substratbahn angeordnet ist, wird der Trocknungsabschnitt nach oben durch eine nahezu geschlossene Decke begrenzt, die ausschließlich durch die Düsenöffnungen, vorzugsweise über die Breite der Substratbahn vorgesehene schlitzförmige Öffnungen, unterbrochen ist. Eine solche obere Fläche des Trocknungsabschnittes lässt sich sehr einfach mit aus den Reinigungsdüsen der Leitwalzen ausströmenden Reinigungssubstanzen entkontaminieren.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Leitbleche, die die Begrenzung des Trocknungsabschnittes darstellen, zwischen den Düsenöffnungen so ausgerichtet, dass sie von der Substratbahn wegweisen. Auf diese Weise wird der für die Trocknung zur Verfügung stehende Raum vergrößert. Im besonderen Fall sind die Leitbleche von der Substratbahn weggewölbt oder beispielsweise bei einer oberhalb der Substratbahn angeordneten Düsenanordnung befinden sich zwischen den Düsenöffnungen im Querschnitt dreieckige Leitblechflächen, die die Form von Spitzdächern zeigen. Auch solche Anordnungen von Leitblechen lassen sich recht einfach reinigen, da sie keine unzugänglichen Bereiche aufweisen.
  • In vielen Bereichen wird ausschließlich eine Düsenanordnung oberhalb der Substratbahn vorgesehen. In gleicher Weise kann jedoch auch eine Düsenanordnung unterhalb der Substratbahn vorgesehen sein oder die Substratbahn beidseitig mit gasförmigem Medium beaufschlagt werden. Derartige Vorrichtungen können in gleicher Weise mit Reinigungssubstanzen, die aus Reinigungsdüsen der Leitwalzen ausströmen, gereinigt werden.
  • Für eine Produktionsanlage werden in der Regel mehrere solche Trocknungsvorrichtungen benötigt, die in Bewegungsrichtung der Substratbahn hintereinander angeordnet sind und auf die gleiche Weise gleichzeitig und automatisch zu reinigen sind.
  • Durch die besondere Ausgestaltung der Düsenanordnung mit den geschlossenen Leitblechflächen vereinfacht sich die Reinigung und wird der zu reinigende Bereich begrenzt. Selbst in dem Fall, wo eine Leitwalze unmittelbar unter einer Düsenöffnung angeordnet ist, wird kaum Reinigungssubstanz in dem Bereich oberhalb der Düsen, dem sogenannten Druckraum, eingeleitet.
  • Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung,
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch die Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 1.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung 10. Diese Trocknungsvorrichtung 10 kann Teil einer größeren Trocknungsanlage sein, die mehrere dieser gezeigten Trocknungsvorrichtungen 10 enthält oder aber auch Teil einer Produktionsanlage zur Herstellung und/oder Beschichtung einer Substratbahn 60 sein. Wie in der Fig. 1 gezeigt, läuft die Substratbahn 60 links in das Gehäuse 11 der Trocknungsvorrichtung 10 ein, bewegt sich in Bewegungsrichtung 61 nach rechts und läuft an der rechten Seite aus dem Gehäuse 11 der Trocknungsvorrichtung heraus. Die Bewegung der Substratbahn wird durch Leitwalzen 20 unterstützt. Im Bereich der Trocknungsvorrichtung 10 wird die Substratbahn 60 mit gasförmigem Medium, nämlich Luft, beaufschlagt, dass flüchtige Substanzen aus der Substratbahn aufnimmt und/oder durch Wärmeaustausch eine Trocknung der Substratbahn 60 herbeiführt. Die Luftströme sind in der Fig. 1 nicht dargestellt. Die Substratbahn 60 durchläuft hierfür einen Trocknungsabschnitt 12 der Trocknungsvorrichtung 10. In der Fig. 1 ist der Trocknungsabschnitt 12 nach oben durch die Düsenanordnung 30 begrenzt. Diese Düsenanordnung 30 bildet mehrere Einzeldüsen. Aus jeder Düsenöffnung 31 strömt gasförmiges Medium, nämlich Luft, welche der Trocknungsvorrichtung 10 über den Zufluss 13 und den Druckraum 14 zugeführt wird, auf die Substratbahn 60 und wird nachfolgend über einen nicht gezeigten Abfluss aus der Trocknungsvorrichtung 10 herausgeleitet. Die aus den Düsen austretende Luft strömt vor allem entlang der Substratbahn 60 in Bewegungsrichtung 61 sowie entgegen der Bewegungsrichtung 61 der Substratbahn 60. Auch über die Breite der Substratbahn 60 kann es zu Querströmungen kommen. Aus diesem Grunde wird der Bereich zwischen der Düsenanordnung 30 und der Substratbahn 60 möglichst groß gewählt. Dies lässt sich erreichen, indem die Leitbleche 32, die jeweils zwischen zwei Düsenöffnungen 31 vorgesehen sind, von der Substratbahn 60 weggerichtet sind. In der Fig. 1 sind die Leitbleche 32 zwischen den Düsenöffnungen 31 als geschlossene Fläche ausgebildet, die jeweils zwischen zwei Düsenöffnungen 31 einen dachförmigen Überbau des jeweiligen Bereichs oberhalb der Substratbahn 60 bilden. Der Trocknungsabschnitt 12 ist damit nach oben durch die Leitbleche 32 begrenzt. Bis auf die Düsenöffnungen 31, die sich als Schlitze über die Breite der Substratbahn 60 erstrecken, wird dadurch eine nahezu geschlossene Abdeckung des Trocknungsabschnittes 12 erzielt. Es ergibt sich damit ein leicht zu reinigender Trocknungsraum.
  • Eine Reinigung kann notwendig sein, nachdem die gesamte Länge der Substratbahn 60 die Trocknungsvorrichtung 10 passiert hat und ein neues Produkt in der gleichen Anlage behandelt werden soll. Während der Beaufschlagung der Substratbahn 60 mit dem gasförmigen Medium nimmt dieses gasförmige Medium flüchtige Substanzen aus der Substratbahn 60 oder aus der Beschichtung der Substratbahn 60 auf. Dieses kontaminierte gasförmige Medium schlägt sich an den Leitflächen und den weiteren Begrenzungen des Trocknungsabschnittes 12 nieder, wie beispielsweise den Innenwänden des Gehäuses 11 und den Leitwalzen 20. Insbesondere wenn ein neues, andersartiges Produkt durch die Trocknungsvorrichtung geleitet werden soll, bei dem unbedingt verhindert werden muss, dass dieses mit den Kontaminationen der vorhergehenden Substratbahn 60 verunreinigt wird, ist ein umfassender Reinigungsprozess notwendig.
  • In der Fig. 2 wird gezeigt, wie eine solche Reinigung bei der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 10 vorgenommen werden kann. Nachdem die Substratbahn 60 die Trocknungsvorrichtung 10 verlassen hat, kann durch einen Zufluss 23 eine ausgewählte Reinigungssubstanz 70 in den zylindrischen Hohlraum der Leitwalze 20 eingebracht werden. Die Leitwalze 20 besitzt mehrere separate Reinigungsdüsen 21, die verteilt über die Leitwalze 20 vorgesehen sind. In Fig. 2 befinden sich die Reinigungsdüsen 21 benachbart in einer Reihe über die gesamte Breite der Trocknungsvorrichtung 10 verteilt. Die Reinigungsdüsen 21 sind in diesem Fall bekannte Düsen, die in die Leitwalze 20 eingesetzt sind, was aus der Fig. 2 nicht zu ersehen ist. Diese Reinigungsdüsen 21 schließen mit der Walzenoberfläche 22 ab, so dass sie diese Walzenoberfläche 22 nicht überragen, um die Funktion der Leitwalze 20 als Transportwalze für eine Substratbahn 60 nicht zu beeinflussen. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, treten die Reinigungssubstanzen 70 fächerförmig aus den Reinigungsdüsen 21 aus und werden über die gesamte Breite der Vorrichtung 10 versprüht. In diesem Fall ist zu sehen, dass die Reinigungssubstanzen 70 gegen die Leitbleche 32 der Düsenanordnung 30 gerichtet sind. Durch Drehung der Leitwalze 20 in Drehrichtung 24 werden jedoch auch die benachbarten Bereiche der jeweiligen Leitwalze 20, wie beispielsweise Gehäusewände und der untere Teil des Trocknungsabschnitts 12 mit Reinigungssubstanzen 70 beaufschlagt.
  • Eine solche Reinigung hat den Vorteil, dass sie automatisiert stattfinden kann. Es sind gegenüber bekannten Vorrichtungen keine zusätzlichen Bauteile in der Vorrichtung 10 vorhanden, so dass auch keine weiteren Bauteile die Reinigung kompliziert gestalten können. Ein Reinigungsprozess mittels der vorhandenen Leitwalzen 20, die als Sprühvorrichtung für die Reinigungssubstanzen 70 dienen, ist einfach, ohne großen Aufwand zu bewerkstelligen. Durch den nach oben abgeschlossenen Trocknungsabschnitt 12, d.h. durch die nahezu geschlossene Fläche der Leitbleche 32, wird der Reinigungsprozess zusätzlich vereinfacht. Damit wird eine einfache Möglichkeit einer CIP-Reinigung (Cleaning in Place) zur Verfügung gestellt. Diese Reinigung gewährleistet für alle Produkte reproduzierbare Reinigungsergebnisse. Da die Trocknungsvorrichtung 10 nicht auseinandergebaut werden muss, ist der Reinigungsprozess auch vergleichsweise sehr schnell. Die Vorrichtung 10 wird durch die zusätzlichen Reinigungsdüsen 21 nicht wesentlich verändert, so dass davon auszugehen ist, dass die Substratbahnen 60 mit gleichen Produktionsgeschwindigkeiten über die Leitwalzen 20 durch die Vorrichtung 10 geleitet werden können.
  • Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind vielmehr weitere Ausführungen eines Konvektionstrockners denkbar. So ist beispielsweise eine andere Anordnung der Reinigungsdüsen 21 in der Leitwalze 20 denkbar, z.B. dass diese über den gesamten Umfang der Leitwalze 20 verteilt angeordnet sind. Es kann jede Leitwalze 20 mit Reinigungsdüsen 21 ausgestattet sein, es können jedoch auch Leitwalzen 20 ohne diese zusätzliche Ausrüstung vorgesehen sein. Die Leitwalzen 20 können dabei unmittelbar unterhalb der Düsen der Düsenanordnung 30 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, es ist aber auch möglich, dass sie sich unmittelbar mittig unter dem von den Leitblechen 32 gebildeten Dach befinden, um dies bei einem Reinigungsprozess besser ausspülen zu können. Eine solche Anordnung ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn die Düsenöffnung relativ groß ist, da von den Leitwalzen 20 ansonsten beim Reinigungsprozess durch die Düsenöffnung 31 Reinigungssubstanz 70 in den Druckraum 14 gelangen kann. Die vorbeschriebene Anordnung, nämlich die Ausrüstung von Leitwalzen 20 mit Reinigungsdüsen 21 eignet sich auch für andere Vorrichtungen zur Behandlung einer Substratbahn.
  • Darüber hinaus kann die Erfindung auch vorteilhaft bei einem Schwebetrockner eingesetzt werden, wo die Leiteinrichtungen Luftdüsen für den Transport der Substratbahn aufweisen. Diese Luftdüsen können als Reinigungsdüsen für den Reinigungsvorgang verwendet werden oder es werden in der Leiteinrichtung zusätzlich zu den Luftdüsen Reinigungsdüsen vorgesehen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Vorrichtung
    11
    Gehäuse
    12
    Trocknungsabschnitt
    13
    Zufluss gasförmiges Medium
    14
    Druckraum
    20
    Leitwalze
    21
    Reinigungsdüse
    22
    Walzenoberfläche
    23
    Zufluss Reinigungssubstanz
    24
    Drehrichtung
    30
    Düsenanordnung
    31
    Düsenöffnung
    32
    Leitblech
    60
    Substratbahn
    61
    Bewegungsrichtung
    70
    Reinigungssubstanz

Claims (15)

  1. Vorrichtung (10) zum Behandeln einer Substratbahn (60),
    mit einem Gehäuse (11), das mindestens einen Behandlungsabschnitt für die Substratbahn (60), einen Zufluss (13) und einen Abfluss für ein Medium aufweist,
    wobei im Behandlungsabschnitt mindestens eine Leiteinrichtung, insbesondere in Form einer Leitwalze (20), zum Transport der Substratbahn (60) angeordnet ist,
    wobei zur Beaufschlagung der Substratbahn (60) mit Medium mindestens eine Düsenanordnung (30) vorgesehen ist, durch welche das Medium in den Behandlungsabschnitt (12) geleitet werden kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens eine Leiteinrichtung mit mindestens einer Reinigungsdüse (21) ausgerüstet ist, durch welche zu Reinigungszwecken flüssige und/oder gasförmige Reinigungssubstanzen (70) in den Behandlungsabschnitt geleitet werden können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Behandlungsabschnitt um einen Trocknungsabschnitt (12) handelt und die Substratbahn (60) über die Düsenanordnung (30) mit gasförmigem Medium beaufschlagt wird, wobei die Düsenanordnung (30) oberhalb und/oder unterhalb der Substratbahn (60) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitwalze (20) als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist, wobei in der Zylinderwand keilförmige, sich nach außen verbreiternde Öffnungen vorgesehen sind, die als Reinigungsdüse (21) fungieren.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leitwalze (20) separate Düsenkörper als Reinigungsdüsen (21) eingesetzt sind, wobei diese Düsenkörper die Walzenoberfläche (22) nicht überragen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reinigungsdüsen (21) benachbart an der Leitwalze (20) vorgesehen sind, so dass bei einer Reinigung die Reinigungssubstanzen (70) über die gesamte Breite des Trocknungsabschnittes (12) ausströmen können und/oder die Leitwalze (20) drehbar ausgebildet ist, so dass bei einer Reinigung die Reinigungssubstanzen (70) über die gesamte Höhe des Trocknungsabschnittes (12) ausströmen können.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reinigungsdüsen (21) über den gesamten Umfang der Leitwalze (20) verteilt vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Temperierung der Reinigungssubstanzen (70) vorgesehen sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (30) aus mehreren in Bewegungsrichtung (61) der Substratbahn (60) benachbart zueinander angeordneten Einzeldüsen (31) besteht, zwischen denen Leitbleche (32) vorgesehen sind, die den Trocknungsabschnitt (12) nach oben und/ oder unten begrenzen, wobei vorzugsweise die Leitbleche (32) ausgehend von der Düsenöffnung (31) von der Substratbahn (60) weggerichtet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen zwei Düsenöffnungen (31) angeordneten Leitbleche (32) eine geschlossenen Fläche darstellen, vorzugsweise eine von der Substratbahn (60) weggerichtete Fläche, besonders bevorzugt eine gewölbte oder eine spitzenförmige Fläche.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsabschnitt (12) bis auf die Düsenöffnungen (31) und den Eingang sowie Ausgang der Substratbahn (60) einen geschlossenen Trocknungsraum darstellt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwalze (20) höhenverstellbar und/oder in Bewegungsrichtung (61) der Substratbahn (60) verschiebbar ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung Luftdüsen aufweist, wobei der aus den Luftdüsen austretende Luftstrom zum Transport der Substratbahn (60) dient.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen als Reinigungsdüsen (21) verwendet werden.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (21) zusätzlich zu den Luftdüsen vorgesehen sind.
  15. Trocknungsanlage umfassend mehrere in Bewegungsrichtung (61) der Substratbahn (60) angeordnete Vorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
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