WO1999042774A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen eines schnell geförderten trocknungsgutes, insbesondere zum druckfarbentrocknen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum trocknen eines schnell geförderten trocknungsgutes, insbesondere zum druckfarbentrocknen Download PDF

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WO1999042774A1
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drying
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radiation
transport gas
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Rainer Gaus
Kai K. O. BÄR
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Industrieservis Gesellschaft Für Innovation, Technologie-Transfer Und Consulting Für Thermische Prozessanlagen Mbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for drying a material to be conveyed quickly in a conveying direction, in particular for drying layers of printing ink on rapidly conveyed paper.
  • the invention particularly relates to rapidly conveyed paper with a conveying speed between 2 and 25 m / s.
  • a fast-acting drying is essential.
  • the material to be dried is deflected along its conveying path via several deflection rollers. Either one or the other side of the material to be dried can rest against a certain deflection roller.
  • an ink layer is applied to the paper and the printed paper is deflected with its printed side against a deflection roller, the ink layer must already be sufficiently dry before the paper reaches the deflection roller.
  • a sufficiently dry printing ink is also a prerequisite for other work steps following the printing.
  • the stacking of printed single sheets on top of one another or the rolling up of a printed paper web may be mentioned. The same applies to thoroughly moist paper webs that are quickly conveyed for further processing in paper production.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned with which the material to be dried can be dried quickly.
  • a damping component in particular a solvent
  • the separated moist component becomes transported away from the drying zone by a transport gas stream.
  • Electromagnetic radiation especially infrared radiation, has proven to be particularly useful and efficient for drying. Even at high conveying speeds of the carrier material, only one drying zone is required, which has a short length in the conveying direction.
  • the separated moisture component can form a boundary layer covering the material to be dried, which hinders further drying.
  • there is a dynamic equilibrium on the surface of the material to be dried in which approximately the same number of moist particles emerge from the material to be dried as enter the material to be dried again from the boundary layer.
  • the separated moist component is therefore removed from the drying zone by a transport gas stream. transported.
  • the transport gas is fed continuously into the drying zone, the formation of a barrier-preventing barrier layer is prevented by the particles of the separated moist component being removed a short time after exiting the material to be dried.
  • the electromagnetic radiation is preferably matched to the absorption properties of the wet component in such a way that the radiation energy is essentially absorbed only by the wet component and not by the other components of the material to be dried and / or by a non-moist carrier material.
  • the wet component is not actually evaporated, but the particles of the wet component are selectively excited or knocked out of the material to be dried.
  • the transport gas stream (D) flows in a region running transversely to the conveying direction from a direction into the drying zone which includes an angle of 60 to 90 °, preferably of approximately 80 °, with a surface normal of the material to be dried and strikes the material to be dried in a knife-like manner on.
  • the transport gas can carry away moisture particles that have escaped from the material to be dried without transferring a significant proportion of its kinetic energy to the material to be dried. Mechanical deformation of the material to be dried, which could lead to the smearing of sharp edges of printing ink applications, is thus avoided.
  • the transport gas stream preferably has a close effect in the region of its inflow into the drying zone by directly hitting the surface of the material to be dried, so that a separated wet component formed surface layer is lifted like a knife from the material to be dried.
  • the flat impact angle enhances the knife-like effect.
  • the combination of the local effect with the extension of the area in which the transport gas stream flows into the drying zone, transversely to the conveying direction, results in an advantageous fast drying effect over the entire width of the area.
  • the speed of the transport gas stream is expediently the same across the entire width of the material to be dried.
  • the transport gas stream flows along the surface of the material to be dried either in the conveying direction of the carrier material or in the opposite direction to the conveying direction.
  • This distance can in particular be longer than the length of the drying zone in which electromagnetic radiation is incident. This ensures that moisture particles are removed across the entire drying zone and even beyond it.
  • the gas temperature of the transport gas stream is lower than the temperature of the items to be dried, at least before it hits the wet component. This is particularly advantageous in the case of heat-sensitive carrier material, since cooling of the material to be dried can reduce or prevent heat transfer from the material to be dried from the carrier material.
  • the transport gas stream is expediently formed from expanded compressed air.
  • Radiation is a spectral intensity maximum that is in the near infrared, in particular in the wavelength range from 0.8 to 2.0 ⁇ m. As a result, a substantial proportion of the radiation energy is targeted as excitation energy for particles of the moist component, in particular water, into the
  • the transport gas stream flows after leaving the drying zone to the radiation source of the electromagnetic radiation in order to cool it. Cooling is particularly necessary when using temperature radiators that are operated at a temperature above 2500 K.
  • the transport gas stream can either dispense with additional cooling or such additional cooling can be made correspondingly smaller.
  • the temperature of the dried material to be dried and / or the temperature of the separated moist component and / or the temperature of the carrier material is adjusted by adjusting the radiation flux density of the electromagnetic radiation incident in the drying zone in accordance with a ner further training of the procedure regulated.
  • the temperature to be controlled is preferably measured using a pyrometer.
  • An electric incandescent lamp in particular a halogen lamp, is expediently used as the radiation source for the electromagnetic radiation, and the incandescent current of the incandescent lamp is set to adjust the radiation flux density. Additionally or alternatively, the distance of the radiation source from the drying zone is set to adjust the radiation flux density.
  • Drying is particularly efficient in a further development of the method, in which non-absorbed radiation components of the electromagnetic radiation that pass through the material to be dried are reflected back onto the material to be dried. There, the back-reflected radiation components are at least partially absorbed. The amount of radiation absorbed increases.
  • the radiation sources used to generate the electromagnetic radiation or the radiation source used can thus be dimensioned smaller in terms of their radiation power, or a larger drying zone can be irradiated. It is also possible, by means of reflected radiation components, to irradiate zones on the conveying path of the carrier material, on which no radiation is incident directly from the radiation sources or the radiation source.
  • a reflector used for the reflection of the non-absorbed radiation components is preferably cooled, in particular in order to minimize the emission of longer-wave infrared radiation.
  • the carrier material is paper which is conveyed at a conveying speed between 2 and 25 m / s. is promoted.
  • the paper is newsprint, which is conveyed at a conveying speed between 10 and 20 m / s, in particular at about 15 m / s, or is the paper thermal printing paper, which is conveyed at a conveying speed between 2 and 10 m / s , in particular is promoted at about 5 m / s.
  • the temperature of the carrier material is set and / or regulated to a value below 70 ° C., in particular below 50 ° C. In this way, an undesired thermally induced change in the carrier material or its properties can be avoided.
  • the transport gas stream preferably strikes the particles of the separated wet component to be transported at a speed between 20 and 120 m / s and entrains these particles.
  • the speed of impact is between 30 and 40 m / s. Due to a sufficiently high transport gas velocity, which lies, for example, in the above-mentioned areas, a drying-inhibiting layer of moisture particles separated from the material to be dried is reliably dissolved and / or lifted off the surface of the material to be dried, or is formed, at least directly on the surface
  • the device according to the invention for drying a material to be conveyed quickly in a conveying direction in particular for drying layers of printing ink on rapidly conveyed paper, has the following: 8th
  • a radiation source for generating electromagnetic radiation the radiation source being arranged such that at least some of the electromagnetic radiation hits the material to be dried in a drying zone on the conveying path of the carrier material in order to separate a moisture component, in particular a solvent, from the material to be dried, a transport gas connection for introduction of transport gas and - a transport gas guide (14) extending at least in parts transversely to the conveying direction, which is designed and arranged in such a way that transport gas introduced through the transport gas connection (12) is guided into the drying zone (T) and impinges on the material to be dried in the manner of a knife in order to remove the separated moist component (3) from the material to be dried (2).
  • the transport gas connection is a compressed air connection and the transport gas guide has a compressed air distributor which extends transversely to the conveying path, in particular a distributor pipe, for distributing compressed air flowing into the compressed air connection essentially over the entire width of the conveying path.
  • a single compressed air connection is therefore preferably sufficient to introduce compressed air which is used over the entire width of the conveying path for the removal of the moist component from the material to be dried.
  • the transport gas guide preferably has a guide surface which runs approximately along the conveying path of the material to be dried and whose distance from the conveying path is in Gas flow direction reduced.
  • the guide surface ends at a gas passage gap defined by it and the material to be dried. The drying gas is led through the gap into the drying zone.
  • the drying gas can, depending on the design of the end of the guide surface, form flow vortices or be guided into the drying zone in an almost laminar manner.
  • Flow vortices particularly favored by a sharp-edged end of the guide surface, accelerate the removal of moisture particles directly in the area behind the gap, but reduce the efficiency of removal at a greater distance behind the gap.
  • the transport gas flow in the drying zone can be optimally adjusted in this way by shaping the end of the guide surface.
  • the gap width of the gas passage gap is between 2 and 15 mm, in particular between 5 and 10 mm.
  • the knife-like effect arises in particular with such a narrow gas passage gap.
  • the separated moisture particles are thus removed from the surface of the material to be dried.
  • the transport gas forms a flowing separating layer between the material to be dried and already separated moisture particles over the entire length of the drying zone in the conveying direction or opposite to the conveying direction.
  • the particle density of the moist particles initially decreases from the surface of the material to be dried, at least in the vicinity of the gas passage gap, and decreases at a greater distance.
  • the knife-like effect leads to a higher net leakage rate of moist particles from the material to be dried, i.e. it prevents any appreciable back diffusion of the wet particles into the material to be dried.
  • the radiation source is an incandescent lamp, in particular a halogen incandescent lamp.
  • Halogen light bulbs can be purchased inexpensively in the trade. Your emission temperature can be adapted to different applications by adjusting the glow current.
  • Lamp reflectors or reflectors are advantageously provided in the area of the lamp, so that the radiation emitted by the lamp is incident as completely as possible in the drying zone.
  • the shape and arrangement of the lamp reflectors can also be used to set the spatial distribution of the radiation flow over the drying zone.
  • a reflector for reflecting non-absorbed radiation passing through the carrier material is preferably provided, which is arranged on the side of the conveying path opposite the radiation source.
  • water cooling is provided on the reflector.
  • the device In order to be able to control the temperature conditions in the drying zone and in the conveying direction behind the drying zone, the device preferably has a control circuit for regulating the temperature of the material to be dried 11
  • the control circuit comprises a pyrometer for measuring the temperature to be controlled, a current control element for setting the glow current of the incandescent lamp and a current regulator, which
  • Actuator depending on the temperature reading of the pyrometer actuated to set the glow current.
  • the device has a distance actuator for adjusting the distance of the radiation source from the conveying path of the carrier material and a distance controller which actuates the actuator depending on the temperature measurement value of the pyrometer by the distance of the radiation source adjust.
  • FIG. 1 shows a cross section through a carrier material which carries a material to be dried on its surface
  • Fig. 2 shows an embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a carrier material which consists of paper 1 and carries a layer of moist printing ink 2 on its surface.
  • the paper 1 is transported to the right in the selected representation, as illustrated by an arrow in the transport direction R.
  • Infrared radiation 4 strikes the printing ink 2, which is partially absorbed by the solvent water, which at high levels 12
  • Percentage for example 90%, is contained in printing ink 2.
  • the steam 3 hinders the further drying of the printing ink, as indicated schematically by the right, downward-pointing arrow.
  • FIG. 2 shows a device 8 according to the invention for drying moist, water-containing printing ink 2 on the surface of a rapidly conveyed paper web 1, in particular a printed newspaper web.
  • the paper web 1 is conveyed at a speed of approximately 15 m / s.
  • the paper can be conveyed either from right to left or from left to right, but during a certain drying process the paper web is conveyed only in one direction.
  • the arrangement of the compressed air guide 14 would, however, be the same in the event that the paper were conveyed from right to left.
  • only a pyrometer 11 would be in the conveying direction behind the compressed air duct 14, i. H. to the left of this.
  • the printing ink 2 the high-energy components of which are essentially infrared radiation 4, in particular a spectral filter (not shown) can be arranged between the halogen line emitters 10 and the material to be dried.
  • Part of the infrared radiation 4 is not absorbed in accordance with the degree of absorption of the wet component in the printing ink 2 and in accordance with the degree of absorption of the paper web 1, but passes through the paper web 1 and strikes an infrared reflector 20 which is arranged below the paper web 1. As indicated by an arrow, the infrared reflector 20 reflects infrared radiation impinging on it, so that this reflected radiation 5 is reflected back onto the paper web 1. Part of the reflected radiation 5 reaches the drying material 2 and is absorbed there, mainly by the water components of the printing ink 2.
  • a compressed air connection 12 of the compressed air guide 14 compressed air is fed into a distributor pipe 15 which extends over the entire width of the conveying path of the paper web 1.
  • the distributor pipe 15 is shown cut open on the front face in order to make its profile recognizable. In fact, the distributor pipe 15 is closed laterally.
  • the compressed air emerges from the distributor pipe 15 through an outlet opening 16 which extends over the entire width of the conveying path.
  • the compressed air is first directed in the opposite direction to the conveying direction and then bent at a right angle through a transverse guide section in the direction of the paper web 1.
  • a guide surface 17 which also extends over the entire width of the conveying path. The air flows through one along the guide surface 17 14
  • Passage gap 18 into the drying zone T Passage gap 18 into the drying zone T.
  • the guide surface 17 and the paper web 1 define an intermediate space tapering in the compressed air flow direction, in which the compressed air flows.
  • the guide surface 17 and the paper web 1 coming from the deflection roller 7 and conveyed in a straight direction form an angle ⁇ of approximately 10 ° with one another.
  • the gap width of the passage gap 18, which extends over the entire width of the conveying path, is approximately 7 mm.
  • the air supplied through the compressed air duct 14 flows at a speed of approximately 35 m / s through the passage gap 18 into the drying zone T. Water vapor particles are distributed over the entire drying zone T and are carried away by the air stream D and are knocked out of the printing ink 2 by the infrared radiation 4 have been. Flow paths of the air flow D are shown by numerous, slightly upward, curved arrows in FIG. 2.
  • a pyrometer 11 is directed to a point on the conveying path of the paper web 1, which lies behind the drying zone T in the conveying direction.
  • the pyrometer 11 thus measures the temperature of the surface layer carried by the paper web 11 by radiation measurement, which essentially consists of already dried printing ink 2.
  • the measured temperature value is fed to a controller (not shown).
  • the controller for example a PI or a PID controller, then outputs a control signal that can be received by two actuators.
  • a current actuator which is used for the short-term, responsive adjustment of the glow current of the halogen line emitters 10, is controlled by the controller when a mostly slight, responsive adjustment of the radiation flux density is required. If the temperature measurement value of the pyrometer 11 is on the edge of a predetermined 15
  • a distance actuator is driven in order to change the distance of the radiation source 10 from the conveying path of the paper web 1.
  • This distance control which is slow compared to current control, extends the overall control range by making the relatively narrow current control range usable for a large temperature or radiation flux density range.
  • the short-term change in the radiation flux density of the radiation power incident in the drying zone and thus a control of the temperature with low inertia is possible in the entire control range of the distance control.
  • Compressed air with low residual moisture is preferably introduced into the compressed air connection 12 and is cooled by the subsequent expansion in the distributor pipe and / or after it has flowed out of the distributor pipe 15. Dry, cold air is thus conducted into the drying zone T.
  • This has the advantage that on the one hand the removal of the moist component from the drying zone T is improved and on the other hand the temperature of the printing ink 2 and thus also the temperature of the paper web 1 can be kept low. In particular, it is possible to keep the temperature of the paper web 1 below 50 ° C., the paper web 1 being conveyed at a conveying speed of approximately 5 m / s and the air speed at the passage gap 18 being approximately 35 m / s.
  • the drying device according to the invention can in particular also be used in devices for producing sheet-like printed products, for example prospectus, magazine or drawing sheets, which convey the starting material to be printed on by means of a vacuum transport device. Furthermore, the method according to the invention and the device according to the invention can advantageously be used in printing devices, 16

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen eines schnell in eine Förderrichtung geförderten Trocknungsgutes (1, 2), insbesondere zum Trocknen von Druckfarbenschichten auf schnell gefördertem Papier, wobei in einer Trocknungszone (T) durch auftreffende elektromagnetische Strahlung eine Feuchtkomponente, insbesondere ein Lösungsmittel von dem Trocknungsgut (1, 2) abgetrennt wird und die abgetrennte Feuchtkomponente durch einen Transportgasstrom (D) aus der Trocknungszone (T) abtransportiert wird. Die Erfindung ermöglicht das effiziente und schnelle Trocknen insbesondere von bedrucktem Zeitungspapier oder Thermo-Druckpapier bei hohen Fördergeschwindigkeiten.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen eines schnell geförderten Trocknungsgutes- insbesondere zum
Druckfarbentrocknen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen eines schnell in eine Förderrichtung geförderten Trocknungsgutes, insbesondere zum Trocknen von Druckfarbenschichten auf schnell gefördertem Papier. Die Erfindung betrifft insbesondere schnell gefördertes Papier mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 2 und 25 m/s.
Beim Trocknen eines schnell geförderten Trocknungsgutes kommt es ganz wesentlich auf eine schnell wirkende Trocknung an. Beispielsweise wird das Trocknungsgut entlang seines Förderweges über mehrere Umlenkrollen umgelenkt. Dabei kann an einer bestimmten Umlenkrolle entweder die eine oder die andere Seite des Trocknungsgutes anliegen. Wird z. B. in einer Vorrichtung zum Bedrucken von Papier eine Druckfarbenschicht auf das Papier aufgebracht und wird das bedruckte Papier mit seiner bedruckten Seite an einer Umlenkrolle anliegend umgelenkt, so muß die Druckfarbenschicht bereits ausreichend trocken sein, bevor das Papier die Umlenkrolle erreicht. Aber auch für andere auf das Bedrucken folgende Arbeitsschritte ist eine ausreichend trockene Druckfarbe Voraussetzung. Hierfür seien beispielsweise das Stapeln von bedruckten Einzelblättern übereinander oder das Aufrollen einer bedruckten Papierbahn genannt. Entsprechendes gilt für durch und durch feuchte Papierbahnen, die zur weiteren Verarbeitung bei der Papierherstellung schnell gefördert werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen das Trocknungsgut schnell getrocknet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Trocknen eines schnell in eine Förderrichtung geförderten Trocknungsgutes, insbesondere zum Trocknen von Druckfarbenschichten auf schnell gefördertem Papier, wird in einer Trocknungs- zone durch auftreffende elektromagnetische Strahlung eine Feuchtkomponente, insbesondere ein Lösungsmittel, von dem Trocknungsgut abgetrennt und wird die abgetrennte Feuchtkomponente durch einen Transportgasstrom aus der Trocknungszone abtransportiert. Elektromagnetische Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, hat sich als besonders zweckmäßig und effizient für die Trocknung erwiesen. Selbst bei hohen Fördergeschwindigkeiten des Trägermaterials wird nur eine Trocknungszone benötigt, die eine in Förderrichtung kurze Länge hat.
Bei der Abtrennung der Feuchtkomponente von dem Trocknungsgut kann die abgetrennte Feuchtkomponente eine das Trocknungsgut abdeckende Grenzschicht bilden, die das weitere Trocknen behindert. Dabei stellt sich insbeson- dere ein dynamisches Gleichgewicht an der Oberfläche des Trocknungsgutes ein, bei dem etwa gleich viele Feuchteteilchen aus dem Trocknungsgut austreten wie wieder aus der Grenzschicht in das Trocknungsgut eintreten. Erfindungsgemäß wird daher die abgetrennte Feuchtkomponente durch einen Transportgasstrom aus der Trocknungszone ab- transportiert. Insbesondere bei kontinuierlicher Zuführung des Transportgases in die Trocknungszone wird die Entstehung einer trocknungsbehindernden Grenzschicht verhindert, indem die Teilchen der abgetrennten Feucht- komponente bereits kurze Zeit nach dem Austreten aus dem Trocknungsgut abtransportiert werden.
Die elektromagnetische Strahlung ist vorzugsweise so auf die Absorptionseigenschaften der Feuchtkomponente abge- stimmt, daß die Strahlungsenergie im wesentlichen nur von der Feuchtkomponente und nicht von den übrigen Komponenten des Trocknungsgutes und/oder von einem nicht feuchten Trägermaterial absorbiert wird. Dadurch wird die Feuchtkomponente nicht im eigentlichen Sinne verdampft, sondern werden die Teilchen der Feuchtkomponente gezielt angeregt bzw. aus dem Trocknungsgut herausgeschlagen.
Vorzugsweise strömt der Transportgasstrom (D) in einem quer zur Förderrichtung verlaufenden Bereich aus einer Richtung in die Trocknungszone ein, die mit einer Oberflächennormalen des Trocknungsgutes einen Winkel von 60 bis 90°, vorzugsweise von etwa 80°, einschließt, und trifft messerartig an dem Trocknungsgut auf. Dadurch kann das Transportgas aus dem Trocknungsgut ausgetretene Feuchteteilchen mitreißen, ohne einen wesentlichen Anteil seiner kinetischen Energie auf das Trocknungsgut zu übertragen. Eine mechanische Deformation des Trocknungsgutes, was beispielsweise zu einem Verschmieren scharfer Ränder von Druckfarbenaufträgen führen könnte, wird somit ver- mieden.
Vorzugsweise entfaltet der Transportgasstrom in dem Bereich seines Einströmens in die Trocknungszone eine Nahwirkung, indem er unmittelbar an der Oberfläche des Trocknungsgutes auftrifft, so daß eine durch die abge- trennte Feuchtkomponente gebildete Oberflächenschicht messerartig von dem Trocknungsgut abgehoben wird. Insbesondere verstärkt dabei der flache Auftreffwinkel die messerartige Wirkung.
Insbesondere die Kombination der Nahwirkung mit der Erstreckung des Bereiches, in dem der Transportgasstrom in die Trocknungszone einströmt, quer zur Förderrichtung resultiert in einem vorteilhaften schnellen Trock- nungseffekt über die gesamte Erstreckungsbreite des Bereiches. Dabei ist zweckmäßigerweise die Geschwindigkeit des Transportgasstromes über die gesamte Breite des Trocknungsgutes gleich groß.
Günstig ist es, wenn der Transportgasstrom entweder in Förderrichtung des Trägermaterials oder entgegengesetzt der Förderrichtung in einer Strecke an der Oberfläche des Trocknungsgutes entlangströmt. Diese Strecke kann insbesondere länger sein als die Länge der Trocknungszone, in der elektromagnetische Strahlung einfällt. Somit wird für einen Abtransport von Feuchteteilchen über die gesamte Trocknungszone hinweg und sogar über diese hinaus gesorgt.
Um das gegebenenfalls durch die elektromagnetische Strahlung erwärmte Trocknungsgut zu kühlen, ist die Gastemperatur des Transportgasstromes, zumindest vor dem Auftreffen auf die Feuchtkomponente, niedriger als die Temperatur des Trocknungsgutes. Dies ist insbesondere bei wärme- empfindlichem Trägermaterial von Vorteil, da durch die Kühlung des Trocknungsgutes ein Wärmeübertrag von dem Trocknungsgut von dem Trägermaterial reduziert bzw. verhindert werden kann. Zweckmäßigerweise wird der Transportgasstrom aus expandierter Druckluft gebildet.
Insbesondere wenn die Feuchtkomponente des Trocknungsgu- tes Wasser ist, hat die auftreffende elektromagnetische
Strahlung ein spektrales Intensitätsmaximum, das im nahen Infrarot liegt, insbesondere im Wellenlängenbereich von 0,8 bis 2,0 μm. Dadurch wird ein wesentlicher Anteil der Strahlungsenergie gezielt als Anregungsenergie für Teil- chen der Feuchtkomponente, insbesondere Wasser, in das
Trocknungsgut eingebracht. In dem genannten Wellenlängenbereich liegen mehrere Absorptionsbanden von Wasser. Aber auch andere Feuchtkomponenten, insbesondere Lösungsmittel, haben Absorptionsbanden in diesen Wellenlängenbe- reich.
Aus Gründen der Effizienz der ablaufenden thermodynami- schen Prozesse, insbesondere zur Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, strömt der Transportgasstrom nach dem Verlassen der Trocknungszone zu der Strahlungsquelle der elektromagnetischen Strahlung, um diese zu kühlen. Insbesondere bei Verwendung von TemperaturStrahlern, die bei einer Temperatur oberhalb von 2500 K betrieben werden, ist eine Kühlung erforderlich. Durch den Transportgasstrom kann entweder auf eine weitere, zusätzliche Kühlung verzichtet werden, oder kann eine solche, zusätzliche Kühlung entsprechend kleiner dimensioniert werden.
Zur Gewährleistung definierter Temperaturverhältnisse wird die Temperatur des getrockneten Trocknungsgutes und/ oder die Temperatur der abgetrennten Feuchtkomponente und/oder die Temperatur des Trägermaterials durch Einstellen der Strahlungsflußdichte der in der Trocknungszo- ne auftreffenden elektromagnetischen Strahlung gemäß ei- ner Weiterbildung des Verfahrens geregelt. Vorzugsweise wird die zu regelnde Temperatur mittels eines Pyrometers gemessen.
Zweckmäßigerweise wird als Strahlungsquelle für die elektromagnetische Strahlung eine elektrische Glühlampe, insbesondere eine Halogenlampe, verwendet und wird zum Einstellen der Strahlungsflußdichte der Glühstrom der Glühlampe eingestellt. Zusätzlich oder alternativ wird zum Einstellen der Strahlungsflußdichte der Abstand der Strahlungsquelle von der Trocknungszone eingestellt.
Besonders effizient ist die Trocknung bei einer Weiterbildung des Verfahrens, bei der durch das Trocknungsgut hindurchtretende, nicht absorbierte Strahlungsanteile der elektromagnetischen Strahlung auf das Trocknungsgut zurückreflektiert werden. Dort werden die zurückreflektierten Strahlungsanteile zumindest teilweise absorbiert. Es erhöht sich der absorbierte Strahlungsanteil. Somit können die zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung eingesetzten Strahlungsquellen bzw. die eingesetzte Strahlungsquelle hinsichtlich ihrer Strahlungsleistung kleiner dimensioniert werden, oder es kann eine größere Trocknungszone bestrahlt werden. Es ist auch möglich, durch reflektierte Strahlungsanteile Zonen am Förderweg des Trägermaterials zu bestrahlen, auf die keine Strahlung direkt von den Strahlungsquellen bzw. der Strahlungsquelle einfällt. Vorzugsweise wird ein für die Reflexion der nicht absorbierten Strahlungsanteile einge- setzter Reflektor gekühlt, insbesondere um die Emission längerwelliger Infrarotstrahlung zu minimieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere vorteilhaft anwendbar, wenn das Trägermaterial Papier ist, das mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 2 und 25 m/s ge- fördert wird. In besonderer Ausgestaltung ist das Papier Zeitungspapier, das mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 10 und 20 m/s, insbesondere mit etwas 15 m/s, gefördert wird, oder ist das Papier Thermo-Druckpapier, das mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 2 und 10 m/s, insbesondere mit etwa 5 m/s gefördert wird.
Insbesondere im Fall von Thermo-Druckpapier als Trägermaterial wird die Temperatur des Trägermaterials auf einen Wert unter 70°C, insbesondere unter 50°C eingestellt und/oder geregelt. Auf diese Weise kann eine unerwünschte thermisch bedingte Veränderung des Trägermaterials bzw. seiner Eigenschaften vermieden werden.
Vorzugsweise trifft der Transportgasstrom mit einer Geschwindigkeit zwischen 20 und 120 m/s auf die abzutransportierenden Teilchen der abgetrennten Feuchtkomponente und reißt diese Teilchen mit. Insbesondere beträgt die Geschwindigkeit beim Auftreffen zwischen 30 und 40 m/s. Durch eine ausreichend hohe Transportgasgeschwindigkeit, die beispielsweise in den genannten Bereichen liegt, wird eine trocknungsbehindernde Schicht von aus dem Trocknungsgut abgetrennten Feuchteteilchen zuverlässig aufgelöst und/oder von der Oberfläche des Trocknungsgutes ab- gehoben, bzw. entsteht, zumindest unmittelbar an der
Oberfläche des Trocknungsgutes, erst gar nicht. Gegenüber Versuchen, bei denen auf den erfindungsgemäßen Transportgasstrom verzichtet wurde, sind dadurch um 70 bis 80% höhere Trocknungsraten beobachtet worden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen eines schnell in eine Förderrichtung geförderten Trocknungsgutes, insbesondere zum Trocknen von Druckfarbenschichten auf schnell gefördertem Papier, weist folgendes auf: 8
eine Strahlungsquelle zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung, wobei die Strahlungsquelle derart angeordnet ist, daß zumindest ein Teil der elektromagnetischen Strahlung in einer Trocknungszone am Förderweg des Trägermaterials auf das Trocknungsgut trifft, um eine Feuchtkomponente, insbesondere ein Lösungsmittel, von dem Trocknungsgut abzutrennen, einen Transportgasanschluß zum Einleiten von Transportgas und - eine sich zumindest in Teilen quer zur Förderrichtung erstreckende Transportgasführung (14), die derart ausgebildet und angeordnet ist, daß durch den Transportgasanschluß (12) eingeleitetes Transportgas in die Trocknungszone (T) geführt wird und messerar- tig an dem Trocknungsgut auftrifft, um die abgetrennte Feuchtkomponente ( 3 ) von dem Trocknungsgut (2) abzutransportieren.
Vorteile, die ebenso die erfindungsgemäße Vorrichtung be- treffen, wurden bereits oben genannt.
Insbesondere ist der Transportgasanschluß ein Druckluftanschluß und weist die Transportgasführung einen sich quer zum Förderweg erstreckenden Druckluftverteiler auf, insbesondere ein Verteilerrohr, zum Verteilen von in den Druckluftanschluß einströmender Druckluft im wesentlichen über die gesamte Breite des Förderweges. Vorzugsweise reicht somit ein einziger Druckluftanschluß aus, um Druckluft einzuleiten, die über die gesamte Breite des Förderweges zum Abtransport der Feuchtkomponente aus dem Trocknungsgut dient.
Bevorzugtermaßen weist die Transportgasführung eine etwa entlang dem Förderweg des Trocknungsgutes verlaufende Führungsfläche auf, deren Abstand zum Förderweg sich in Gasströmungsrichtung verringert. Die Führungsfläche endet an einem durch sie und das Trocknungsgut definierten Gas- durchtrittsspalt. Durch den Spalt wird das Trocknungsgas in die Trocknungszone geführt.
Nach dem Durchtritt durch den Spalt kann das Trocknungsgas, je nach Ausgestaltung des Endes der Führungsfläche, Strömungswirbel bilden oder annähernd laminar in die Trocknungszone geführt werden. Strömungswirbel, ins- besondere begünstigt durch ein scharfkantig abknickendes Ende der Führungsfläche, beschleunigen den Abtransport von Feuchteteilchen unmittelbar im Bereich hinter dem Spalt, verringern jedoch die Effizienz des Abtransports in größerer Entfernung hinter dem Spalt. Je nach Anwen- düng kann auf diese Weise die Transportgasströmung in der Trocknungszone optimal durch Formgestaltung des Endes der Führungsfläche eingestellt werden.
Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei der die Spaltbreite des Gasdurchtrittsspaltes zwischen 2 und 15 mm, insbesondere zwischen 5 und 10 mm beträgt. In Kombination mit einem flachen Auftreffwinkel des Transportgasstromes auf die abgetrennte Feuchtkomponente bzw. an der Oberfläche des Trocknungsgutes entsteht bei solch schma- lern Gasdurchtrittsspalt insbesondere die messerartige Wirkung. Die abgetrennten Feuchteteilchen werden somit von der Oberfläche des Trocknungsgutes entfernt. Insbesondere bildet das Transportgas über die gesamte Länge der Trocknungszone in Förderrichtung oder entgegengesetzt der Förderrichtung eine strömende Trennschicht zwischen dem Trocknungsgut und bereits abgetrennten Feuchteteilchen. In bestimmter Ausgestaltung nimmt daher von der Oberfläche des Trocknungsgutes aus gesehen, zumindest in der Nähe des Gasdurchtrittsspaltes die Teilchendichte der Feuchteteilchen zunächst ab und nimmt in größerer Entfer- 10
nung von dem Trocknungsgut, noch im Transportgasstrom oder jenseits des Transportgasstromes, wieder zu. in jedem Fall führt die messerartige Wirkung zu einer höheren Netto-Austrittsrate von Feuchteteilchen aus dem Trock- nungsgut, d.h. sie verhindert eine nennenswerte Rückdiffusion der Feuchteteilchen in das Trocknungsgut. Die zuvor genannten Inhalte der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden ausdrücklich auch als erfindungswesentlich für Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bean- sprucht.
Bevorzugt wird eine Ausgestaltung der Vorrichtung, bei der die Strahlungsquelle eine Glühlampe, insbesondere eine Halogen-Glühlampe ist. Halogen-Glühlampen können kostengünstig im Handel erworben werden. Ihre Emissionstemperatur ist durch Einstellen des Glühstromes auf verschiedene Anwendungen anpaßbar. Günstigerweise sind Lampenreflektoren bzw. Reflektoren im Bereich der Lampe vorgesehen, so daß die von der Lampe emittierte Strahlung möglichst vollständig in der Trocknungszone einfällt.
Durch Formgebung und Anordnung der Lampenreflektoren kann auch die räumliche Verteilung des Strahlungsflusses über die Trocknungszone eingestellt werden.
Vorzugsweise wird ein Reflektor zum Reflektieren von durch das Trägermaterial hindurchtretender, nicht absorbierter Strahlung vorgesehen, der auf der der Strahlungsquelle gegenüberliegenden Seite des Förderweges angeordnet ist. Insbesondere ist an dem Reflektor eine Wasserkühlung vorgesehen.
Um die Temperaturverhältnisse in der Trocknungszone und in Förderrichtung hinter der Trocknungszone kontrollieren zu können, weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Re- gelkreis zum Regeln der Temperatur des Trocknungsgutes 11
und/oder der Temperatur der abgetrennten Feuchtkomponente und/oder der Temperatur des Trägermaterials auf. Der Regelkreis umfaßt ein Pyrometer zum Messen der zu regelnden Temperatur, ein Stromstellglied zum Einstellen des Glüh- Stromes der Glühlampe und einen Stromregler, der das
Stellglied in Abhängigkeit vom Temperaturmeßwert des Pyrometers betätigt, um den Glühstrom einzustellen.
Alternativ oder zusätzlich zu der Kombination aus Strom- Stellglied und Stromregler weist die Vorrichtung ein Abstandsstellglied zum Einstellen des Abstandes der Strahlungsquelle vom Förderweg des Trägermaterials und einen Abstandsregler auf, der das Stellglied in Abhängigkeit vom Temperaturmeßwert des Pyrometers betätigt, um den Ab- stand der Strahlungsquelle einzustellen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielhaft erläutert. Sie ist jedoch nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Trägermaterial, das an seiner Oberfläche ein Trocknungsgut trägt,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Trocknungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein Trägermaterial, das aus Papier 1 besteht und an seiner Oberfläche eine Schicht feuchter Druckfarbe 2 trägt. Das Papier 1 wird in der gewählten Darstellung nach rechts transportiert, wie durch einen Pfeil in Transportrichtung R verdeutlicht ist. Auf die Druckfarbe 2 trifft Infrarotstrahlung 4, die teilweise von dem Lö- sungsmittel Wasser absorbiert wird, das bei hohem 12
Prozentsatz, beispielsweise 90%, in der Druckfarbe 2 enthalten ist. Es bildet sich somit in Förderrichtung in oder hinter der Zone, in der die Infrarotstrahlung 4 auf- trifft, eine dünne Grenzschicht von Wasserdampf 3, die aus den aus der Druckfarbe 2 herausgeschlagenen Teilchen besteht. Der Wasserdampf 3 behindert die weitere Trocknung der Druckfarbe, wie durch den rechten, nach unten weisenden Pfeil schematisch angedeutet ist. Dabei spielen zumindest zwei Prozesse eine Rolle: Das dynamische Gleichgewicht zwischen in die Druckfarbe 2 eintretenden und aus dieser austretenden Wasserteilchen sowie die Absorption von Strahlung in der WasserdampfSchicht .
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 8 zum Trocknen von feuchter, wasserhaltiger Druckfarbe 2 an der Oberfläche einer schnell geförderten Papierbahn 1, insbesondere einer bedruckten Zeitungspapierbahn. Die Papierbahn 1 wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m/s gefördert. Wie aus dem Doppelpfeil in Förderrichtung R er- sichtlich ist, kann das Papier entweder von rechts nach links oder von links nach rechts gefördert werden, wobei jedoch während eines bestimmten Trocknungsprozesses die Papierbahn nur in eine Richtung gefördert wird. Für die weitere Beschreibung sei angenommen, daß das Papier in der in Fig. 2 gewählten Darstellung von links nach rechts gefördert wird. Die Anordnung der Druckluftführung 14 wäre jedoch für den Fall, daß das Papier von rechts nach links gefördert würde, die gleiche. Gegenüber der Darstellung von Fig. 2 wäre lediglich ein Pyrometer 11 (Funktion wird unten beschrieben) in Förderrichtung hinter der Druckluftführung 14, d. h. links von dieser vorzusehen.
Entlang dem Förderweg der Papierbahn 1 liegt eine Trocknungszone T, in der von Halogenlinienstrahlern 10 13
emittierte Strahlung auf die Druckfarbe 2 auftrifft, deren energiereichste Anteile im wesentlichen Infrarotstrahlung 4 sind, insbesondere kann zwischen den Halogenlinienstrahlern 10 und dem Trocknungsgut ein nicht ge- zeigter Spektralfilter angeordnet sein.
Ein Teil der Infrarotstrahlung 4 wird, entsprechend dem Absorptionsgrad der Feuchtkomponente in der Druckfarbe 2 und entsprechend dem Absorptionsgrad der Papierbahn 1, nicht absorbiert, sondern durchtritt die Papierbahn 1 und trifft auf einen Infrarot-Reflektor 20, der unterhalb der Papierbahn 1 angeordnet ist. Wie durch einen Pfeil angedeutet ist, reflektiert der Infrarot-Reflektor 20 auf ihn auf auftreffende Infrarotstrahlung, so daß diese reflek- tierte Strahlung 5 auf die Papierbahn 1 zurückgeworfen wird. Ein Teil der reflektierten Strahlung 5 erreicht das Trocknungsgut 2 und wird dort, hauptsächlich von den Wasserbestandteilen der Druckfarbe 2 absorbiert.
Durch einen Druckluftanschluß 12 der Druckluftführung 14 wird Druckluft in ein sich über die gesamte Breite des Förderweges der Papierbahn 1 erstreckendes Verteilerrohr 15 zugeführt. Das Verteilerrohr 15 ist an der vorderen Stirnseite aufgeschnitten dargestellt, um sein Profil er- kennbar zu machen. Tatsächlich ist das Verteilerrohr 15 jedoch seitlich geschlossen. Aus dem Verteilerrohr 15 tritt die Druckluft durch eine sich über die gesamte Breite des Förderweges erstreckende Austrittsöffnung 16 aus. Auf dem Weg dorthin wird die Druckluft zunächst ent- gegengesetzt zur Förderrichtung und dann etwa rechtwinklig abknickend durch einen Querführungsabschnitt in Richtung auf die Papierbahn 1 geleitet. In dem Querführungsabschnitt setzt eine Führungsfläche 17 an, die sich ebenfalls über die gesamte Breite des Förderweges erstreckt. Entlang der Führungsfläche 17 strömt die Luft durch einen 14
Durchtrittsspalt 18 in die Trocknungszone T. Die Führungsfläche 17 und die Papierbahn 1 definieren einen sich in Druckluft-Strömungsrichtung verjüngenden Zwischenraum, in dem die Druckluft strömt. Die Führungsfläche 17 und die von der Umlenkrolle 7 kommende, in gerader Richtung geförderte Papierbahn 1 schließen einen Winkel α von etwa 10° miteinander ein. Die Spaltbreite des sich über die gesamte Breite des Förderweges erstreckenden Durchtrittsspaltes 18 beträgt etwa 7 mm. Die durch die Druckluftführung 14 zugeführte Luft strömt mit einer Geschwindigkeit von etwa 35 m/s durch den Durchtrittsspalt 18 in die Trocknungszone T. Über die gesamte Trocknungszone T verteilt werden Wasserdampfteilchen von dem Luftstrom D abtransportiert, die durch die Infrarotstrahlung 4 aus der Druckfarbe 2 herausgeschlagen worden sind. Strömungspfade des Luftstromes D sind durch zahlreiche leicht nach oben gerichtete, gekrümmte Pfeile in Fig. 2 dargestellt.
Auf eine Stelle des Förderweges der Papierbahn 1, die in Förderrichtung hinter der Trocknungszone T liegt, ist ein Pyrometer 11 gerichtet. Das Pyrometer 11 nimmt somit durch Strahlungsmessung die Temperatur der von der Papierbahn 11 getragenen Oberflächenschicht auf, die im we- sentlichen aus bereits getrockneter Druckfarbe 2 besteht. Der Temperatur-Meßwert wird einem Regler (nicht gezeigt) zugeführt. Der Regler, beispielsweise ein PI- oder ein PID-Regler, gibt daraufhin ein Regelsignal aus, das von zwei Stellgliedern empfangen werden kann. Ein Stromstell- glied, das der kurzfristigen, reaktionsschnellen Anpassung des Glühstromes der Halogenlinienstrahler 10 dient, wird von dem Regler angesteuert, wenn eine meist geringfügige, reaktionsschnelle Anpassung der Strahlungsflußdichte erforderlich ist. Befindet sich der Temperatur- Meßwert des Pyrometers 11 am Rande eines vorgegebenen Re- 15
gelbereiches, der durch die Stromregelung abdeckbar ist, wird ein Abstandsstellglied angesteuert, um den Abstand der Strahlungsquelle 10 vom Förderweg der Papierbahn 1 zu verändern. Diese im Vergleich zur Stromregelung langsame Abstandsregelung erweitert den Gesamtregelbereich, indem sie den relativ schmalen Stromregelbereich für einen großen Temperatur- bzw. Strahlungsflußdichte-Bereich nutzbar macht. Somit ist die kurzfristige Veränderung der Strahlungsflußdichte der in der Trocknungszone auf- treffenden Strahlungsleistung und damit eine Regelung der Temperatur mit geringer Trägheit in dem gesamten Regelbereich der Abstandsregelung möglich.
Vorzugsweise wird in den Druckluftanschluß 12 Druckluft mit geringer Restfeuchte eingeleitet, die durch die anschließende Expansion in dem Verteilerrohr und/oder nach dem Ausströmen aus dem Verteilerrohr 15 abgekühlt wird. Es wird somit trockene, kalte Luft in die Trocknungszone T geleitet. Dies hat den Vorteil, daß einerseits der Ab- transport der Feuchtkomponente aus der Trocknungszone T verbessert wird und andererseits die Temperatur der Druckfarbe 2 und damit auch die Temperatur der Papierbahn 1 gering gehalten werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Temperatur der Papierbahn 1 unter 50°C zu hal- ten, wobei die Papierbahn 1 mit einer Fördergeschwindigkeit von etwa 5 m/s gefördert wird und die Luftgeschwindigkeit am Durchtrittsspalt 18 etwas 35 m/s beträgt. Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung kann insbesondere auch bei Vorrichtungen zum Erstellen blattartiger Druckerzeugnisse, beispielsweise Prospekt-, Zeitschriften- oder Zeichnungsblätter, eingesetzt werden, die das zu bedruckende Ausgangsmaterial mittels einer Unterdruck- Transporteinrichtung fördern. Weiterhin sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vor- richtung mit Vorteil bei Druckvorrichtungen einsetzbar, 16
die individualisierte Druckerzeugnisse herstellen, beispielsweise Fahrscheine mit fortlaufenden Nummern oder aufeinanderfolgende Blätter oder Papierbahnabschnitte mit individuellem Bar-Code. Solche Anlagen verfügen häufig über Tintenstrahldrucker, insbesondere mit einer Druckauflösung von 240 dpi oder besser. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem Verfahren sind beispielsweise Druckleistungen von 54.000 DIN A4 Blättern pro Stunde möglich.
Bezugszeichenliste
1 Papierbahn 2 Druckfarbe
3 Wasserdampf
4 Infrarotstrahlung
5 reflektierte Strahlung 7 Umlenkrolle 8 Trockner
10 Halogenlinienstrahler
11 Pyrometer
12 Druckluftanschluß 14 Druckluftführung 15 Verteilerrohr
16 Austrittsöffnung
17 Führungsfläche
18 Durchtrittsspalt
20 Infrarot-Reflektor D Luftstrom
R Transportrichtung
T Trocknungszone α Führungsflächenwinkel

Claims

17Patentansprüche
1. Verfahren zum Trocknen eines schnell in eine Förderrichtung geförderten Trocknungsgutes (1, 2), insbesondere zum Trocknen von Druckfarbenschichten auf schnell gefördertem Papier, wobei in einer Trocknungszone (T) durch auftreffende elektromagnetische Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, eine Feuchtkomponente, insbesondere ein Lösungsmittel, von dem Trocknungsgut (2) abgetrennt wird und die abgetrennte Feuchtkomponente ( 3 ) durch einen Transportgasstrom (D) aus der Trocknungszone (T) abtransportiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Transportgasstrom (D) in einem quer zur Förderrichtung verlaufenden Bereich aus einer Richtung in die Trocknungszone einströmt, die mit einer Oberflächennormalen des Trocknungsgutes (1, 2) einen Winkel von 60 bis 90°, vorzugsweise von etwa 80°, einschließt, und messerartig an dem Trocknungsgut auftrifft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gastemperatur des Transportgasstromes (D), zumindest vor dem Auftreffen auf die Feucht- komponente, niedriger als die Temperatur des Trocknungsgutes (2) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Transportgasstrom (D) aus expandierter Druckluft gebildet wird. 18
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die auftreffende elektromagnetische Strahlung (4) ein spektrales Intensitätsmaximum hat, das im nahen Infrarot liegt, insbesondere im Wellenlängenbereich von 0,8 - 2,0 μm.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Transportgasstrom (D) nach dem Verlassen der Trocknungszone (T) zu der Strahlungsquelle (10) der elektromagnetischen Strahlung strömt, um diese zu kühlen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Temperatur des getrockneten Trocknungsgutes ( 2 ) und/oder die Temperatur der abgetrennten Feuchtkomponente (3) und/oder die Temperatur des Trägermaterials durch Einstellen der Strahlungsflußdichte der in der Trocknungszone (T) auftref- fenden elektromagnetischen Strahlung (4) geregelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zu regelnde Temperatur mittels eines Py- rometers (11) gemessen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei als Strahlungsquelle (10) für die elektromagnetische Strahlung eine elektrische Glühlampe, insbesondere eine Halogenlampe, verwendet wird und wobei zum Einstellen der Strahlungsflußdichte der Glühstrom der Glühlampe eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei zum Einstellen der Strahlungsflußdichte der Abstand 19
der Strahlungsquelle (10) von der Trocknungszone (T) eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei durch das Trocknungsgut (2) hindurchtretende, nicht absorbierte Strahlungsanteile (5) der elektromagnetischen Strahlung (4) auf das Trocknungsgut zurückreflektiert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Trägermaterial (1) Papier ist, das mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 2 und 25 m/s gefördert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Papier
Zeitungspapier ist, das mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 10 und 20 m/s, insbesondere mit etwa 15 m/s, gefördert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Papier Thermo- Druckpapier ist, das mit einer Fördergeschwindigkeit zwischen 2 und 10 m/s, insbesondere mit etwa 5 m/s, gefördert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Temperatur des Trägermaterials ( 1 ) , insbesondere des Thermo-Druckpapiers , auf einen Wert unter 70 °C, insbesondere unter 50 °C, eingestellt und/oder geregelt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Transportgasstrom (D) mit einer Geschwindigkeit zwischen 20 und 120 m/s auf die abzutransportierenden Teilchen der abgetrennten Feuchtkomponente (3) trifft und diese mitreißt, ins- 20
besondere mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 40 m/s auftrifft.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Transportgasstrom (D) derart unmittelbar an der Oberfläche des Trocknungsgutes (2) auftrifft, daß eine durch die abgetrennte Feuchtkomponente (3) gebildete Oberflächenschicht messerartig von dem Trocknungsgut abgehoben wird.
18. Vorrichtung (8) zum Trocknen eines schnell in eine Förderrichtung geförderten Trocknungsgutes (1, 2), insbesondere zum Trocknen von Druckfarbenschichten auf schnell gefördertem Papier, mit - einer Strahlungsquelle (10) zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung (4), insbesondere von Infrarotstrahlung, wobei die Strahlungsquelle (10) derart angeordnet ist, daß zumindest ein Teil der elektromagnetischen Strahlung (4) in einer Trocknungszone (T) am Förderweg des Trägermaterials (1) auf das Trocknungsgut (2) trifft, um eine Feuchtkomponente, insbesondere ein Lösungsmittel, von dem Trocknungsgut (2) abzutrennen, - einem Transportgasanschluß (12) zum Einleiten von Transportgas und einer sich zumindest in Teilen quer zur Förderrichtung erstreckenden Transportgasführung (14), die derart ausgebildet und angeordnet ist, daß durch den Transportgasanschluß (12) eingeleitetes Transportgas in die Trocknungszone (T) geführt wird und messerartig an dem Trocknungsgut auftrifft, um die abgetrennte Feuchtkomponente (3) von dem Trocknungsgut (2) abzutransportieren. 21
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der
Transportgasanschluß (12) ein Druckluftanschluß ist und wobei die Transportgasführung (14) einen sich quer zum Förderweg erstreckenden Druckluftverteiler (15), insbesondere ein Verteilerrohr, zum Verteilen von in den Druckluftanschluß (12) einströmender Druckluft im wesentlichen über die gesamte Breite des Förderweges aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Druckluftverteiler (15) eine sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Förderweges erstreckende Austrittsöffnung (16) für in die Trocknungszone (T) zu führende Druckluft hat.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Transportgasführung (14) eine etwa entlang dem Förderweg des Trocknungsgutes verlaufende Füh- rungsflache (17) aufweist, deren Abstand zum Förderweg sich in Gasströmungsrichtung verringert und an einem durch die Führungsfläche (17) und das Trocknungsgut (2) definierten Gasdurchtrittsspalt (18) endet.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Spaltbreite des Gasdurchtrittsspaltes (18) zwischen 2 und 15 mm, insbesondere zwischen 5 und 10 mm beträgt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die Strahlungsquelle (10) eine Glühlampe, insbesondere eine Halogen-Glühlampe, ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, 22
mit einem Regelkreis zum Regeln der Temperatur des Trocknungsgutes (2) und/oder der Temperatur der abgetrennten Feuchtkomponente (3) und/oder der Temperatur des Trägermaterials (1), der folgendes auf- weist: ein Pyrometer (11) zum Messen der zu regelnden Temperatur, ein Stromstellglied zum Einstellen des Glühstromes der Glühlampe und - einen Stromregler, der das Stellglied in Abhängigkeit vom Temperaturmeßwert des Pyrometers (11) betätigt, um den Glühstrom einzustellen.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, mit einem Regelkreis zum Regeln der Temperatur des Trocknungsgutes (2) und/oder der Temperatur der abgetrennten Feuchtkomponente (3) und/oder der Temperatur des Trägermaterials ( 1 ) , der folgendes aufweist: - ein Pyrometer (11) zum Messen der zu regelnden
Temperatur, ein Abstandsstellglied zum Einstellen des Ab- standes der Strahlungsquelle (10) vom Förderweg des Trägermaterials (1) und - einen Abstandsregler, der das Stellglied in
Abhängigkeit vom Temperaturmeßwert des Pyrometers (11) betätigt, um den Abstand der Strahlungsquelle einzustellen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, mit einem, insbesondere wassergekühlten, Reflektor (19) zum Reflektieren von durch das Trägermaterial (1) hindurchtretender, nicht absorbierter Strahlung, wobei der Reflektor (20) auf der der Strah- 23
lungsquelle (10) gegenüberliegenden Seite des Förderweges angeordnet ist.
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