SE461992B - Foerfarande foer torkning av en pappersbana eller liknande - Google Patents

Description

461 992 10 15 20 25 30 35 2 efter ett blad, en vals eller en spridningsbestrykare till att uppstödja och torka den av bestrykningsmedel våta banan kontaktfritt. I dessa torkare används olika blåsmunstycken för uppbärnings- och torkningsluft och därtill hörande arrangemang. Blåsmunstycken av detta slag kan delas in i två grupper, dvs övertrycks- eller flytmunstycken och undertrycks- eller foilmunstycken.

Båda dessa typer kan användas vid utövande av förfaran- det enligt uppfinningen.

De förut kända för torkning av luftburen bana av- sedda torkare som är i allmänt bruk är helt och hållet baserade på luftströmmar. Det är delvis av denna anled- ning som sådana torkare tar relativt stor plats, efter- som torkarens verksamma sträcka måste vara förhållande- vis lâng för att tillräckligt hög torkkapacitet skall kunna uppnås. Ett annat skäl till dessa nackdelar är att torkningens inträngningsdjup är förhållandevis li- tet vid lufttorkning.

Det finns olika tidigare kända torkare, som är ba- serade på strålverkan, särskilt infrarödstrålning, i det följande även kallad IR-strålning, vilken har den förde- len att den ger ett relativt stort inträngningsdjup, som ökar allteftersom våglängden blir kortare. Användningen av IR-torkare vid torkning av pappersbanor innebär emel- lertid vissa olägenheter, t ex brandrisk på grund av att temperaturen i IR-radiatorerna måste vara förhållandevis hög, t ex 2000°C, för att en torkstràlning med tillräck- ligt kort våglängd skall kunna erhållas.

'Elektriska IR-torkare, som används separat eller uteslutande, är även ogynnsama ur energiekonomisk syn- punkt på grund av den relativt höga kostnaden för el- kraft jämfört med t ex naturgas.

I pappersbestrykningsstationer, inklusive maskin- monterade bestrykningsstationer, har separata IR-torka- re använts, vilkas torkning uteslutande har baserats på strålverkan. Medelst dessa IR-torkare har tillräck- ligt god reglering av papperskvalitén och förångningen 10 15 20 25 30 35 461 992 3 emellertid inte kunnat uppnås. Vidare har torkprocessen visat sig vara i hög grad beroende av kvalitén på IR-tor- karens arbete. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att vidare- utveckla det förfarande och den anordning som beskrivs i sökandens utläggningsskrift FI-B-75 009, vilken avser i maskinen utförd bestrykning och torkning av en pappersbana eller liknande. Vid det i nämnda finska ansökan beskrivna förfarandet anses det vara nytt dels att den under för- flyttning varande banan först förs in i ett IR-torkgap, i vilket en under förhållandevis kort tid verkande tork- energipuls riktas mot banan, varvid energipulsens effekt är avsevärt större än torkarens genomsnittliga torkeffekt per areaenhet, dels att luft bringas att strömma in i IR-enheten, varvid den däri uppvärmda luften bringas att strömma vidare såsom ersättningsluft och/eller torkluft för den eller de för torkning av luftburen bana avsedda torkenheterna, vilka är placerade efter IR-enheten.

I förutnämnda finska ansökan beskrivs vidare en torkanordning, som är avsedd för utförande av förfaran- det och som omfattar en IR-torkenhet och åtminstone en enhet för torkning av luftburen bana. IR-enheten inbe- griper en grupp IR-radiatorer och ett i anslutning där- till beläget, för IR-behandling avsett gap, genom vilket den för torkning avsedda banan leds. Den för torkning av luftburen bana avsedda torkenheten eller -enheterna har ett làdparti, i vilket åtminstone en munstyckslåda är inrättad, i anslutning till vilken det finns mun- stycksdelar, genom vilka för torkning och uppbärning avsedda luftstrålar riktas mot banan, Anordningen innefattar även en IR-torkenhet och en för som skall torkas. torkning av luftburen bana avsedd enhet, vilka enheter är införlivade med varandra både med avseende på kon- struktion och funktion. IR-enheten är placerad omedel- bart före den för torkning av luftburen bana avsedda enheten med avesende på löpriktningen för den bana som skall torkas. 461 10 15 20 25 30 35 992 4 I den i förutnämnda finska patentansökan nr 862427 beskrivna anordningen anses det vidare vara nytt att IR-torkenheten har luft- och munstycksanordningar, ge- nom vilka luftflöden kan bringas att strömma in i IR-en- hetens behandlingsgap och/eller i anslutning till upp- värmda delar i IR-enheten, varvid luftflödena används som ersättnings- och/eller torkluft för den efterföljan- de, för torkning av luften bana avsedda enheten eller enheterna.

Förutom ovannämnda finska patentansökan har en annan utgångspunkt för föreliggande uppfinning varit sådana förut kända IR-torkare, där IR-radiatorernas kylluft inte bláses i kontakt med banan i torkarens behandlingsgap utan där kylluften cirkuleras i en slu- ten bana inuti IR-enheterna. I dessa kända IR-torkare blåses kylluften direkt ut eller tas en del av dess värmeinnehåll tillvara medelst värmeväxlare för andra ändamål, t ex uppvärmning av AHR-vatten.

Ett speciellt ändamål med föreliggande uppfinning. är att vidareutveckla det förfarande och den anordning som beskrivs i nämnda finska patentansökan nr 862427 på sådant sätt att en effektivare torkning erhålls.

Jämfört med de torkare som helt och hållet är baserade på IR-radiatorer syftar uppfinningen till att åstadkom- ma högre förángningskapacitet, minskad fuktspridning ' i omgivningen och bättre möjlighet att reglera tork- ningen.

Den för torkning av luftburen bana avsedda torka- ren, vilken används enligt uppfinningen, har ingen luft- cirkulation utan de uppbärnings- och torkluftströmmar som strömmar genom munstycken och bringas i kontakt med banan, samlas upp i lådor och sugs ut ur nämnda torkare.

Enligt uppfinningen är det med tanke på driften en stor fördel att en avsevärd del av torkenergin med hjälp av IR-enheterna kan "matas" in i den för torkning avsedda banan inom en förhållandevis kort torksträcka, 10 15 20 25 30 35 461 992 5 varvid den vid nämnda produktion av torkenergi alstrade kylluften tas tillvara och banan bringas att löpa till den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren, vilken följer i stort sett omedelbart därefter, och varvid det vatten som förångas av IR-torkaren "spolas" ut ur banan medelst den torra och uppvärmda torkluften.

Härigenom uppnås, förutom högre föràngningskapacitet och bättre manövrerbarhet för torkaren, att den fukt som förångas ur banan inte sprids i maskinhallen.

Användbarheten för det enligt uppfinningen före- slagna förfarandet ökar även därigenom, att torkkapaci- teten medelst IR-enheterna med fördel kan regleras så- väl i banans längdriktning som i des* tvärriktning med hjälp av eldrivna regleranordningar. Förfarandet enligt uppfinningen är i detta hänseende "självjusterande“ så- tillvida, att ju tjockare den bana som torkas är desto mer elkraft erfordras i IR-torkaren och desto mer kyl- luft produceras, vilket regelmässigt sker alltefter behovet av kylluft.

För uppnående av de i det föregående angivna ända- målen och andra ändamål, som kommer att framgå längre fram, har enligt uppfinningen åstadkommits ett förfa- rande, vilket är av den inledningsvis_nämnda typen och vilket i huvudsak kännetecknas av att infrarödtorkenhe- ten eller -enheterna, som är placerade före den för tork- ning av luftburen bana avsedda torkaren, är av sådan sluten typ att dess eller deras kylluft inte, eller åtminstone inte i nämnvärd grad, leds in i infraröd- torkgapet, och att den torra kylluft som värms upp i infrarödtorkenheten eller -enheterna bringas att strömma genom munstycken tillhörande den för torkning av luft- buren bana avsedda torkaren, vilken följer efter infra- rödtorkaren, så att för torkning och/eller för luftbu- ren bana avsedda luftströmmar åstadkommes i torkgapet 5 i nyssnämnda torkare.

Enligt föreliggande uppfinning är IR-torkenheten eller -enheterna anslutna till en för torkning av luft- 461 992 10 15 20 25 30 35 6 buren bana avsedd torkare, i vilken den för IR-radiato- rerna och för andra delar i dessas närhet avsedda kyl- luften används som tork- och uppbärningsluft. Kylluften är särskilt lämplig som torkluft eftersom den är torr och varm. Enligt uppfinningen kombineras en IR-enhet med en för torkning av luftburen bana avsedd torkare, vilket medför många fördelar, speciellt med tanke på energiförbrukningen.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, som visar icke begränsande utföringsformer.

Fig 1 visar schematiskt en enligt uppfinningen utformad och för torkning av luftburen bana avsedd tor- kare, som även utnyttjar IR-strålning.

Fig 2 visar mera i detalj konstruktionen av en anordning, där uppfinningen tillämpas och där banan löper vertikalt nedifrån och upp.

Den i fig 1 och 2 visade torkaren är avsedd för torkning av luftburen bana under användning av infra- röd strålning, i det följande även kallad IR-strålning, och omfattar för den skull en IR-torkare 10 med två efter varandra placerade IR-torkenheter 10A och l0B, i vilka en pappersbana leds genom behandlingsgap 10VA och 10VB. I stort sett omedelbart efter IR-enheterna 10A, 10B, eller efter ett kort gap E, finns en för tork- ning av luftburen bana avsedd torkare 20, genom vars behandlingsgap 20V banan W löper, vilken uppbärs kon- taktfritt och torkas samtidigt. Banans W sträckning genom den kombinerade, för torkning av luftburen bana avsedda och även IR-strålning utnyttjande torkaren 10, 20 visas medelst en prickstreckad linje Win-Wut.

IR-enheterna 10A och 10B utgörs av i och för sig kända, elmatade enheter, som är utrustade med en övre strålenhet 101 och en motsatt återreflektionsenhet 102, vilken skickar tillbaka den strålning som har passerat genom banan W i'behandlingsgapen 10VA och l0VB. IR-enhe- ternas 101 elmatade IR-radiatorer 105 måste kylas så 10 15 20 25 30 35 461 992 7 att deras temperatur inte blir för hög med hänsyn till deras hållbarhet. Kylluften leds in via en ledning 17, som i den inkommande luftens riktning Fin har en första filterenhet 11, ett reglergaller eller spjäll 12 och en fläkt 13. Via ledningar 16A och 16B står inloppsluftled- ningen 17 i förbindelse med munstycksenheter 14A och l4B, genom vilka respektive flöden FSA in i behandlingsgapen l0VA och l0VB på vardera sidan om den bana W som skall torkas. I munstycksenheterna 14A och 14B, vilka är placerade före IR-enheterna 10A och l0B, utgörs blåsmunstyckena av coandamunstycken, som följs av bärytor, mellan vilka banan W löper under det att den stabilt uppbärs av de medföljande luftström- och FSB blåses marna FSA och FSB.

Såsom framgår av fig 1, löper banan W horisontellt genom de första behandlingsgapen 10VA och l0VB i IR-en- heterna 10A och l0B och därefter genom behandlingsgapet 20V i den för torkning av luftburen bana avsedda torka- ren 20.

Av fig 2 framgår att banans sträckning Win-Wut är vertikal räknat nedifrån och upp. Såsom visas i fig 2 har IR-enheterna 10A och l0B ett strålfönster 104 och på sina motsatta sidor i respektive enhet 102 en reflektionsyta 103, som är parallell med strålfönstrets 104 plan. De parallella och plana delarna 103 och 104 avgränsar behandlingsgapen l0VA och l0VB. Den kylluft som skall blåsas in i strålenheterna 101 blåses inte in i behandlingsgapen l0VA och l0VB, utan cirkulationen av kylluft är i detta avseende sluten. Den kyllluft som värms upp vid radiatorerna 105 i enheterna 101 tas ut ur dessa enheter 101 såsom luftflöden FA och FB via luftledningar 18A och l8B. Luftsystemet inbegriper reg- lerventiler och galler 19, medelst vilka önskade luft- mängder kan inställas. Flödena FA och FB leds under sugverkan av en fläkt 21 till en ledning 18 och vidare in i en ledning 22 med en grenledning 22a, genom vilken eventuell överskottsluft, som inte behövs i den för 461 992 10 15 20 25 30 35 8 torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20, kan blåsas ut ur IR-lufttorkaren såsom ett flöde Futl.

Ledningen 22 leder till inloppet hos en gasbränna- re 23. Ofta är gasbrännaren 23 inte nödvändig, men som regel är kylluften från IR-torkaren 10 tillräcklig som inloppsluft för den för torkning av luftburen bana av- sedda torkaren 20. Via en ledning 24 leds flöden Fcl och FC2 in i munstycken 251 och 252 i munstyckslådor 31 och 32 och genom dessa in i behandlingsgapet 20V på vardera sidan om banan W för ástadkommande av tork- och uppbärningsluft för den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20. Från behandlingsgapet 20V tas kall och fuktig luft via ledningar 261 och 262 såsom flöden F Dl Den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren och FD2, och utloppsluften samlas i en ledning 27. 20 består av lådor 301 och 302, som är placerade på ömse sidor om banan W. Såsom framgår av fig 2, finns det inuti nämnda lådor munstyckslådor 31 och 32, som är placerade växelvis efter varandra i banans W löp- riktning. Munstyckslådorna 31, 32 har plana bärytor, som tjänstgör antingen som trycksatta bärytor eller bärytor med undertryck, till vilka tork- och uppbär- ningsströmmarna FCI och FC2 leds via munstycken, före- Flödena F och FD2 tas från gapen mellan munstyckslådorna 31 trädesvis coandamunstyckena 251 och 252. DI och 32 och samlas från lådornas 31 och 32 inre in i led- ningen 27.

Den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20 är sluten såtillvida att ersättningsluft inte behöver föras genom densamma. Den fuktiga och kalla luften leds i form av ett flöde FD genom ett inställningsgaller 29 till sugsidan hos en utblåsningsfläkt 28, från vars trycksida luften blåses ut såsom ett flöde Fut. Längden E på gapet mellan IR-torkaren 10 och den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20 är inte kritisk för uppfinningen, utan torkarna 10 och 20 är företrädes- vis placerade så nära varandra som möjligt, så att åt- 10 15 20 25 30 35 461 992 9 minstone en del av de medföljande flödena FSA och FSB värms upp i gapen l0VA och IOVB i enheterna 10A och l0B längs banans W sträckning Wo, under det att de föl- jer banan W in i behandlingsgapet 20V i den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20. Dessa flöden vi- sas medelst pilar FO.

Såsom framgår av fig l, leds den genom inloppsled- ningen 17 strömmande kylluften genom ledningarna 16A och l6B för bildande av de medföljande flödena FSA och FSB för banan Win. Andra alternativa möjligheter är att ta de för de medföljande flödena avsedda luftström- marna ur luftledningen 18 eller luftledningarna 18A och/eller l8B, i vilka torr luft, som värmts upp i IR-en- heterna l0A och l0B, strömmar.

I IR-enheterna l0A och l0B riktas en under förhål- landevis kort tid verkande torkenergipuls mot banan W.

Effekten hos denna puls är företrädesvis avsevärt högre än torkarens genomsnittliga torkeffekt per areaenhet.

Det vatten som förångas ur banan W på grund av energi- pulsen frigörs huvudsakligen endast i torkgapet 20V i den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20, i vilken banan spolas under det att den samtidigt uppbärs medelst torra luftströmmar.

I det föregående har de konstruktiva detaljerna för IR-torkaren 10 och den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20 inte beskrivits närmare, vil- ket emellertid görs t ex i sökandens finska patentansö- kan nr 862427, till vilken hänvisning sker. Den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren 20 har en längd L, vilken huvudsakligen bestäms av de krav som ställs på torkningen och den mängd kylluft som alstras av de föregående IR-enheterna l0A och l0B.

I fig l visas IR-enheterna l0A och l0B placerade efter varandra. Det bör emellertid inses att det inom ramen för uppfinningen kan finnas endast en IR-enhet eller fler än två enheter efter varandra.

Uppfinningen är ingalunda begränsad till de i det 461 992 10 föregående redovisade utföringsexemplen, utan modifie- ringar är tänkbara inom ramen för uppfinningstanken, såsom den definieras i efterföljande patentkrav. -vß

Claims (9)

10 15 20 25 30 461 992 ll PATENTKRAV

1. Förfarande för kontaktfri torkning av en pappers- eller pappbana (W), varvid både infraröd strålning och torkluftsstrålar används för torkning, medelst vilka luftstrålar den genom en torkare (10, 20) löpande ba- nan samtidigt uppbärs kontaktfritt, företrädevis från två håll, varvid banan först leds in i åtminstone ett gap (l0V , IOVB) för infrarödtorkning och därefter in i ett gap (20V) för torkning av luftburen bana (W) och varvid infrarödradiatorer (105) i åtminstone en infra- rödtorkenhet (IOA, l0B) kyls medelst luftströmmar (FAin, Fßin av att infrarödtorken- heten eller -enheterna (l0A, l0B), som är placerade före den för torkning av luftburen bana avsedda torka- ren (20), är av sådan sluten typ att dess eller deras kylluft inte, eller åtminstone inte i nämnvärd grad, leds in i infrarödtorkgapet (10V , l0VB), och att den torra kylluft som värms upp i infrarödenheten eller -enheterna (l0A, 10B) bringas att strömma genom mun- stycken (251, 252) tillhörande den för torkning av luft- buren bana avsedda torkaren (20), vilken följer efter infrarödtorkaren, så att för torkning och/eller för luftburen bana avsedda luftströmmar åstadkommes i tork- ), k ä n n e t e c k n a t gapet (20V) i nyssnämnda torkare.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av att förutom den torra kylluft (FC), som ström- mar ut från infrarödenheten eller -enheterna (10A, l0B), den luft som strömmar från andra källor inte används i den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren (20), åtminstone inte i nämnvärd grad.

3. Förfarande enligt krav l eller 2, t e c k n a t av att den torra kylluft som strömmar k ä n n e - från infrarödenheten eller -enheterna (l0A, l0B) leds till den för torkning av luftburen bana avsedda torkaren (20) för bildande av blåsluft i denna, via en gasbrän- 461 992 12 nare (23) eller en motsvarande extra uppvärmningsanord- ning.

4. Förfarande enligt något av krav 1-3, k ä n - n e t e c k n a t av att blásflöden (FSA, FSB) för 5 uppbärning av banan bringas att strömma företrädesvis på båda sidor om banan (W) innan denna leds in i infra- rödenhetens eller -enheternas (l0A, l0B) torkgap (l0VA, l0VB), och att den för dessa uppbärningsflöden (FSA, FSB) avsedda luften tas från en kylluftsinloppsledning 10 (17) för infrarödenheten eller -enheterna (l0A, l0B) från trycksidan hos en kylluftsfläkt (13).

5. Förfarande enligt något av krav 1-3, k ä n - n e t e c k n a t av att de medföljande blåsflödena (FSA, FSB) tas från utloppssidan av infrarödenhetens 15 eller -enheternas (l0A, l0B) kylluftscirkulation, där luften har värmts upp. -

6. Förfarande enligt något av krav 1-5, k ä n - n e t e c k n a t av att ett reglerbart utflöde (Futl) tas ur en luftledning (18, 22), genom vilken den luft 29 som värmts upp av infrarödradiatorerna (105) leds till den för torkning av luftburen bana avsedda enheten (20), så att en lämplig mängd luft erhålls för nyssnämnda torkare (20).

7. Förfarande enligt något av krav l-6, k ä n - 25 n e t e c k n a t av att banan (W) efter infrarödenhe- ten eller -enheterna (lOA, l0B), väsentligen direkt eller efter ett kort gap (W6), leds in i den för tork- ning av luftburen bana avsedda torkarens (20) torkgap (20V). 30

8. Förfarande enligt något av krav 1-7, k ä n - n e t e c k n a t av att torkarens torkkapacitet såväl i banans (W) längdriktning som dess tvärriktning regleras genom reglering av den eleffekt som matas till infraröd- radiatorerna (105). 35

9. Förfarande enligt något av krav l-8, k ä n - n e t e c k n a t av att en under relativt kort tid verkande torkenergipuls riktas mot banan i infraröd- 461 992 13 torkgapet eller -gapen (lOV , IOVB), varvid energipul- sens effekt är avsevärt högre än torkarens genomsnitt- liga torkeffekt per areaenhet.