WO2004035313A1 - Trockner für eine materialbahn - Google Patents

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WO2004035313A1
WO2004035313A1 PCT/DE2003/002296 DE0302296W WO2004035313A1 WO 2004035313 A1 WO2004035313 A1 WO 2004035313A1 DE 0302296 W DE0302296 W DE 0302296W WO 2004035313 A1 WO2004035313 A1 WO 2004035313A1
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WO
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material web
section
channel
web
dryer
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Application number
PCT/DE2003/002296
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Schneider
Wolfgang Otto Reder
Karl Erich Albert Schaschek
Original Assignee
Koenig & Bauer Aktiengesellschaft
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Priority to US10/531,065 priority patent/US7316184B2/en
Priority to EP03808666A priority patent/EP1551634A1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/0403—Drying webs
    • B41F23/0423—Drying webs by convection
    • B41F23/0426—Drying webs by convection using heated air

Definitions

  • the present invention relates to dryers for a material web according to the preamble of claim 1 or 2.
  • Drying devices for drying a freshly printed material web are e.g. B. from DE 41 33 555 A1 or DE 4429891 A1.
  • DE 41 33 555 A1 describes an intaglio printing machine with several printing rollers for multi-color printing, in which a material web, after passing through each individual printing roller, passes through a transport path deflected on several rollers, on which drying devices are arranged.
  • the course of the transport path is chosen so that the first deflection rollers, which pass the material web after passing through a printing nip, touch the unprinted rear side of the web. Only when the web has passed the drying facilities and there is no longer any risk of ink smearing due to contact with a deflection roller, do deflection rollers follow, which also touch the printed surface of the web.
  • the construction known from DE 41 33 555 A1 cannot be used in printing machines for double-sided printing, since contact of the freshly printed web with a deflecting roller or any other surface should be avoided as long as the printing ink has not dried completely.
  • DE 4429 891 A1 therefore uses an elongated drying oven for drying a web printed on the front and back, through which the web runs in a straight line. It would be desirable per se to be able to guide the web vertically upwards through the drying oven in the same direction in which it emerges from the printing unit, so as to avoid the web, which has not yet completely dried, coming into contact with a deflection roller. However, such an arrangement would reach a height of many meters. Such a machine would therefore be difficult to accommodate in a hall. In order to avoid this and to be able to install the drying oven horizontally, a deflection roller between the outlet of the printing unit and the entrance of the drying oven is accepted.
  • DE 10044676 A1 and DE 4033 642 A1 show devices for deflecting a material web by means of compressed air.
  • the invention has for its object to provide dryers for a material web.
  • the dryer can be built very compactly and does not have or require deflection rollers that come into contact with the material web before it is completely dried.
  • This is achieved by using curved deflection surfaces provided with air outlet openings on the through-channel of the dryer instead of deflection rollers.
  • the deflecting surface In order to produce a uniform air cushion between the deflecting surface and the material web, it is desirable for the deflecting surface to have a radius of curvature which is variable in the web running direction, which is minimal at an apex line of the deflecting surface and increases in each case towards the edges of the deflecting surface.
  • a deflection surface can in particular have a hyperbolic cross section (in particular at a deflection angle of 90 °) or a semi-elliptical cross section.
  • Air outlet openings are preferably arranged along the apex line of the deflection surface.
  • a material web to be dried can be dried with the aid of a plurality of such deflection surfaces can be guided in a compact volume over a long length, so that long dwell times in the dryer can be achieved even at high web speeds.
  • the dryer preferably has heat sources arranged on the through-channel, e.g. B. in the form of heat radiators.
  • the drying effect can also be intensified by air movement, which is why air outlet nozzles which are aligned with the material web are expediently provided on the at least one rectilinear section of the through-channel.
  • air outlet nozzles can advantageously be assigned a heating device in a supply line for the nozzles, for heating the air exiting through them.
  • the heating device can in particular be a burner.
  • a heater is preferably provided in the supply line of the nozzles of at least one section located upstream in the direction of travel of the material web, while in the supply line of the nozzles at least one section is located downstream in the direction of travel of the material web located section such a heater is missing. While the material web is thus heated in the upstream section and thus drying is intensified, the downstream section enables the material web to cool rapidly.
  • a pressure pump can be arranged on a supply line of the nozzles; instead of or in addition, it is also conceivable to provide a suction pump for generating a negative pressure in the through-channel.
  • a vacuum facilitates drying by lowering the boiling temperature of the color components to be evaporated; it can also serve to drive airflow through the nozzles.
  • the through-channel preferably has at least two sections through which the material web runs in opposite directions.
  • a first section preferably runs from an inlet of the dryer over a first distance in a first direction and a section adjoining it via a deflection surface runs over a second distance that is greater than the first in the opposite direction.
  • the dryer thus extends from the entrance in two opposite directions, which simplifies the assembly of the dryer on a printing unit, even if the dryer protrudes beyond the printing unit in said direction or in the opposite direction.
  • 1 and 2 are schematic sections through a deflection surface for contactless deflection of a material web
  • FIG. 3 shows a basic diagram of a dryer
  • Fig. 1 shows a schematic section through a deflection surface 01, hereinafter also referred to as air saddle 01, for deflecting a material web 07, z. B. paper web 07 at an angle of 180 °.
  • the air saddle 01 has a housing 02 that extends in the transverse direction of the material web 07 (the direction perpendicular to the plane of the drawing) an ellipse halved along its short diameter.
  • the housing 02 can, for. B. consist of a steel sheet, a rigid plastic plate or the like.
  • the cross section of the housing 02 is symmetrical with respect to a plane A, which intersects the housing 02 along an apex line 03.
  • the housing 02 is provided with a plurality of air outlet openings 04, which communicate with a compressed air channel 06, which extends inside the housing 02 in the longitudinal direction thereof.
  • Compressed air emerging from the air outlet openings 04 is distributed between the housing 02 and a material web 07 wrapped around the housing 02 and thus forms an air cushion which keeps the material web 07 spaced from the surface of the housing 02.
  • the overpressure between the housing 02 and the material web 07 required to maintain an air cushion with a thickness of typically 0.3 to 0.5 mm is a function of the tension of the material web 07.
  • Pressure sensors on the surface of the material web 07 wrapped around it can therefore be used Housing 02 or also in the compressed air duct 06 can be provided, on the basis of whose measured values the web tension can be controlled and, if the detected pressure indicates a web break or other error, an emergency stop of a machine which contains the deflection surface can be initiated.
  • FIG. 2 shows a section analogous to that of FIG. 1 through an air saddle 01 with a 90 ° deflection angle.
  • the principle of operation is the same as for the air saddle 01 from FIG. 1; Air emerging through the compressed air channel 06 and along an apex line 03 of the housing 02 air outlet openings 04 is distributed between the surface of the housing 02 and a material web 07 wrapping around it and thus produces an air cushion that enables an essentially frictionless conveyance of the material web 07.
  • a half-air saddle could also have an asymmetrical cross section.
  • the apex line 03 of the housing 02 is defined as that line on the surface of the housing 02 which touches an imaginary plane which, based on the sum F ⁇ of the tensile force vectors F v acting on the material web 07 in front of and behind the deflection surface 01; F R is vertical. This arrangement minimizes the air throughput of the deflection surface required to build up an air cushion.
  • FIG. 3 shows a schematic of an air saddle 11; 12; 13 equipped according to FIGS. 1 and 2 dryer.
  • a material web 07 to be dried is on a peripheral surface 11, for. B. an air saddle 11, for. B. an input air saddle 11 deflected by 90 °, extends straight through a through channel 08, z. B. a gap 08, between two plates 14 provided with air outlet nozzles, wraps around a peripheral surface 12, z. B. an air saddle 12, for. B. a 180 ° air saddle 12, runs through a second gap 08 to a peripheral surface 13, z. B. air saddle 13, z. B. an output air saddle 13, and from there leaves the dryer in the horizontal direction.
  • the air saddles 11; 12; 13 must namely be supplied with a higher pressure than the chambers 16.
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of a dryer 22 mounted on a printing unit 21.
  • a through-channel for printed material web 07 coming vertically from below from the printing unit 21 comprises an air saddle 11, e.g. B. a 90 ° air saddle 11 and a horizontally oriented gap 08 between plates provided with air outlet nozzles 14.
  • the plates 14 form a housing which is essentially sealed except for the nozzles and an inlet and outlet slot for the material web 07, to which a suction pump 26 is connected in order to generate a negative pressure in the gap 08.
  • the negative pressure causes fresh air to flow into the gap 08 via supply lines 27, which here are formed by spaces between the plates 14 and an outer housing 28 of the dryer 22.
  • fresh air essentially flows in via an outlet 24 of the dryer 22, from which the material web 07 is led out.
  • the fresh air can be preheated by a heating device (not shown in FIG. 4).
  • the material web 07 emerging from the outlet 24 loops around a cooling roller 29 and finally reaches a folder 31.
  • the printing unit 21 is the same as in the embodiment of FIG. 4. It comprises two assemblies 32, 33, each of which contains plate cylinders printing on the same side of the material web 07, and which can be moved apart in a frame 34 in order to gain access to the To enable plate cylinders.
  • the housing 28 of the dryer 22 extends over the entire width of the frame 34.
  • the entrance 23 for the material web 07 is located approximately in the center on the underside of the housing 28.
  • a 90 ° air saddle 11 arranged on it directs the material web coming from the printing unit 21 07 into a first horizontal rectilinear section 36 of the through-channel of the dryer 22, which extends from the entrance 23 in a direction leading away from the folder 31.
  • the section 36 merges at a 180 ° air saddle 12 into a second horizontal rectilinear section 37, which leads the material web 07 in the opposite direction to an exit 24 adjacent to the folder 31. From there, the material web 07 runs over a cooling roller 29 to the folder 31.
  • the first section 36 is arranged only on one side of the plane 43, the second Section 37 is located on both sides of level 43.
  • the second section 37 is at least twice as long as the first section 36.
  • Sections 36; 37 of the through-channel 08 are each delimited here by baffles 38 which lead a fresh air stream penetrating at the outlet 24 into the housing 28 of the dryer 22 and driven by a pump (not shown) close to the material web 07.
  • the fresh air stream which in turn can be preheated, sweeps along the material web 07 at high speed and thus ensures effective drying.
  • the air is supplied to the straight sections 36; 37 as in the embodiment of FIG. 4 via chambers 39 separated from the through-channel by the guide plates 38 and nozzles formed in the guide plates 38.
  • FIG. 6 differs from that of FIG. 5 in that in the first section 36 of the through-channel 08 and in the half of the second section 37 which is remote from the folder 31, the guide plates 38 by arrangements of heat radiators 41, for. B. are replaced by electrically operated heating elements.
  • a pump (not shown) drives a fresh air stream which flows through the housing 28 of the dryer 22 from the outlet 24 to an air outlet 42 formed on an opposite end face of the housing 28.
  • the incoming fresh air does not need to be preheated in this embodiment, on the contrary, it is used in the right half of section 37 to cool the material web 07 in countercurrent, so that a cooling roller 29 between the dryer 22 and the folder 31 can be dispensed with.
  • FIG. 7 A configuration for high drying performance is shown in FIG. 7.
  • the sections of the passage channel 08 here designated 36.1 to 36.5, are surrounded by chambers 16.1 to 16.5, the wall plates of which facing the passage channel 08 are provided with air outlet nozzles.
  • a total of five sections are provided, the chambers 16.1; 16.2; 16.3 of the three sections 36.1 located upstream in the dryer 22 in relation to the transport direction of the material web 07; 36.2; 36.3 are supplied with hot gases from a burner and the chambers 16.4; 16.5 of the downstream sections 36.4; 36.5 are supplied with unheated fresh air in order to pre-cool the material web 07 before reaching a group of cooling rollers 29.
  • the performance of such a dryer 22 is sufficient for heatset drying.
  • the dryer 22 can be mounted on a printing unit 21 without increasing its space requirement or the required distance from other machines predestines the dryer 22 especially for retrofitting already installed newspaper printing presses. This creates the possibility of printing on such machines even higher-quality papers with a lower absorbency than conventional newsprint, in particular papers with a coated surface.
  • the field of application of such printing machines is expanded so that they can also be used at times of the day when no newspapers are to be printed. The cost-effectiveness of such a printing press can be increased considerably.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn (07) mit einem Durchgangskanal (08) für die Materialbahn, in welchem die Trocknung stattfindet und der wenigstens einen geradlinigen Abschnitt aufweist, wobei der Trockner auf einem Druckwerk (21) mit vertikaler Bahnführung angeordnet ist und sein Durchgangskanal wenigstens einen eine von dem Druckwerk zugeführte Materialbahn horizontal führenden geradlinigen Abschnitt aufweist. Der Durchgangskanal weist wenigstens zwei (36, 37) von der Materialbahn in entgegengesetzten Richtungen durchlaufende Abschnitte auf.

Description

Beschreibung
Trockner für eine Materialbahn
Die vorliegende Erfindung betrifft Trockner für eine Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2.
Wenn eine solche Papierbahn unmittelbar nach dem Bedrucken, ohne dass die Druckfarbe Zeit gehabt hat, zu trocknen, in einem Falzapparat verarbeitet wird, so besteht die Gefahr, dass im Kontakt mit den Walzen des Falzapparates Farbe verwischt oder durch den Kontakt zwischen mehreren gemeinsam im Falzapparat verarbeiteten Materialbahnen von einer Bahn zur anderen übertragen wird. Moderne Druckmaschinen erreichen so hohe Bahngeschwindigkeiten, dass die Zeitspanne zwischen dem Bedrucken eines Bahnabschnitts und dessen Eintreffen am Falzapparat nur kleine Sekundenbruchteile misst. In dieser Zeitspanne ist eine ausreichende Trocknung der Farbe nicht möglich, wenn sie nicht durch technische Hilfsmittel beschleunigt wird.
Trockenvorrichtungen zum Trocknen einerfrisch bedruckten Materialbahn sind z. B. aus DE 41 33 555 A1 oder DE 4429891 A1 bekannt.
DE 41 33 555 A1 beschreibt eine Tiefdruckmaschine mit mehreren Druckwalzen für den Mehrfarbendruck, bei der eine Materialbahn nach dem Passieren jeder einzelnen Druckwalze einen an mehreren Walzen umgelenkten Transportweg durchläuft, an dem Trocknungseinrichtungen angeordnet sind. Dabei ist der Verlauf des Transportwegs so gewählt, dass die ersten Umlenkwalzen, die die Materialbahn nach einem Durchgang durch einen Druckspalt passiert, die unbedruckte Rückseite der Bahn berühren. Erst wenn die Bahn die Trockeneinrichtungen passiert hat und keine Gefahr des Verwischens von Farbe durch Kontakt mit einer Umlenkwalze mehr besteht, folgen Umlenkwalzen, die auch die bedruckte Oberfläche der Bahn berühren. Bei Druckmaschinen für beidseitiges Drucken ist die aus DE 41 33 555 A1 bekannte Konstruktion nicht anwendbar, da ein Kontakt der frisch bedruckten Bahn mit einer Umlenkwalze oder einer beliebigen anderen Oberfläche vermieden werden sollte, solange die Druckfarbe nicht vollständig getrocknet ist.
DE 4429 891 A1 verwendet daher zum Trocknen einer vorder- und rückseitig bedruckten Bahn einen langgestreckten Trockenofen, den die Bahn geradlinig durchläuft. Es wäre an sich wünschenswert, die Bahn in dergleichen Richtung, in der sie aus dem Druckwerk austritt, vertikal nach oben, durch den Trockenofen führen zu können, um so einen Kontakt der noch nicht vollständig getrockneten Bahn mit einer Umlenkwalze zu vermeiden. Eine solche Anordnung würde jedoch eine Bauhöhe von vielen Metern erreichen. Eine solche Maschine wäre daher nur schwer in einer Halle unterzubringen. Um dies zu vermeiden und den Trockenofen horizontal anbringen zu können, wird eine Umlenkwalze zwischen dem Ausgang des Druckwerks und dem Eingang des Trockenofens in Kauf genommen. Die in der genannten Schrift beschriebene Anordnung mit horizontal orientiertem Trockenofen benötigt zwar keine extremen Hallenhöhen für ihre Unterbringung, dafür aber eine erhebliche Standfläche, da eine Länge des Trockenofens von mehreren Metern erforderlich ist, um eine zum Trocknen der Farbe ausreichende Verweilzeit der bedruckten Materialbahn in dem Trockenofen zu erreichen. Ein Teil dieser Fläche kann zwar genutzt werden, um unterhalb des Trockenofens Rollenwechsler für das Druckwerk unterzubringen; um den Platzbedarf einer solchen Druckanlage zu reduzieren, ist es dennoch erforderlich, die Länge des Trockenofens reduzieren zu können. Diese Anforderung stellt sich in umso höherem Maße, je höher die Bahngeschwindigkeiten in der Druckanlage sind. Um bei steigender Bahngeschwindigkeit eine ausreichende Trocknung zu garantieren, muss nämlich bei der bekannten Konstruktion die Länge des Ofens proportional zur Bahngeschwindigkeit vergrößert werden.
Die DE 298 19 202 U1 offenbart einen Trockner, in dem eine Materialbahn über beblasene Wendestationen umgelenkt wird.
Die DE 10044676 A1 und die DE 4033 642 A1 zeigen Vorrichtungen zum Umlenken einer Materialbahn mittels Druckluft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Trockner für eine Materialbahn zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Trockner sehr kompakt gebaut werden kann und dabei keine Umlenkwalzen aufweist bzw. benötigt, die mit der Materialbahn vor ihrer vollständigen Trocknung in Kontakt kommen. Dies wird erreicht, indem anstelle von Umlenkwalzen mit Luftaustrittsöffnungen versehene gekrümmte Umlenkflächen am Durchgangskanal des Trockners zum Einsatz kommen. Indem zwischen den Umlenkflächen und der sie umschlingenden Materialbahn durch aus den Öffnungen austretende Luft ein Luftkissen erzeugt wird, wird eine extrem reibungsarme Führung der Materialbahn ermöglicht und ein Kontakt der Materialbahn mit einer Oberfläche, der zu einem Verwischen von Farben führen könnte, verhindert. Um ein gleichmäßiges Luftkissen zwischen der Umlenkfläche und der Materialbahn zu erzeugen, ist es wünschenswert, das die Umlenkfläche einen in Bahnlaufrichtung variablen Krümmungsradius aufweist, der an einer Scheitellinie der Umlenkfläche minimal ist und zu den Rändern der Umlenkfläche hin jeweils zunimmt. Eine solche Umlenkfläche kann insbesondere einen hyperbolischen Querschnitt (insbesondere bei Umlenkwinkeln von 90°) oder einen halbelliptischen Querschnitt aufweisen.
Luftaustrittsöffnungen sind vorzugsweise entlang der Scheitellinie der Umlenkfläche angeordnet.
Mit Hilfe einer Mehrzahl derartiger Umlenkflächen kann eine zu trocknende Materialbahn in einem kompakten Volumen über eine große Länge geführt werden, so dass auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten lange Verweildauern in dem Trockner erreichbar sind. Um die Trocknungswirkung zu intensivieren, verfügt der Trockner vorzugsweise über an dem Durchgangskanal angeordnete Wärmequellen, z. B. in Form von Wärmestrahlern.
Die Trocknungswirkung kann auch durch Luftbewegung intensiviert werden, deshalb sind zweckmäßigerweise an dem wenigstens einen geradlinigen Abschnitt des Durchgangskanals auf die Materialbahn ausgerichtete Luftaustrittsdüsen vorgesehen. Diesen Luftaustrittsdüsen kann vorteilhafterweise eine Heizeinrichtung in einer Versorgungsleitung der Düsen, zum Erwärmen der durch sie austretenden Luft, zugeordnet sein. Bei der Heizeinrichtung kann es sich insbesondere um einen Brenner handeln.
Bei einem Trockner, in dessen Durchgangskanal eine Mehrzahl von mit Luftaustrittsdüsen versehenen Abschnitten vorhanden ist, ist vorzugsweise in der Versorgungsleitung der Düsen wenigstens eines in Laufrichtung der Materialbahn stromaufwärts gelegenen Abschnitts eine Heizeinrichtung vorgesehen, während in der Versorgungsleitung der Düsen wenigstens eines in Laufrichtung der Materialbahn stromabwärts gelegenen Abschnitts eine solche Heizeinrichtung fehlt. Während in dem stromaufwärts gelegenen Abschnitt die Materialbahn so erwärmt und damit die Trocknung intensiviert wird, ermöglicht der stromabwärts gelegene Abschnitt eine schnelle Abkühlung der Materialbahn.
Zum Antreiben des Luftstroms durch die Düsen kann eine Druckpumpe an einer Versorgungsleitung der Düsen angeordnet sein; statt dessen oder zusätzlich ist es aber auch denkbar, eine Saugpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks im Durchgangskanal vorzusehen. Ein solcher Unterdruck erleichtert zum einen die Trocknung durch Herabsetzen der Siedetemperatur der zu verdampfenden Farbbestandteile; außerdem kann auch er dazu dienen, einen Luftstrom durch die Düsen anzutreiben. Um eine große Bahnlänge bei kompakter Bauform zu erreichen, weist der Durchgangskanal vorzugsweise wenigstens zwei von der Materialbahn in entgegengesetzten Richtungen durchlaufene Abschnitte auf. Dabei verläuft vorzugsweise ein erster Abschnitt von einem Eingang des Trockners über eine erste Entfernung in eine erste Richtung und ein daran über eine Umlenkfläche anschließender Abschnitt über eine zweite Entfernung, die größer als die erste ist, in die Gegenrichtung. Der Trockner erstreckt sich somit vom Eingang aus in zwei entgegengesetzte Richtungen, was die Montage des Trockners auf einem Druckwerk vereinfacht, auch wenn der Trockner in besagter Richtung bzw. in Gegenrichtung über das Druckwerk hinausragt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 und 2 jeweils schematische Schnitte durch eine Umlenkfläche zum berührungslosen Umlenken einer Materialbahn;
Fig. 3 ein Prinzipschema eines Trockners;
Fig. 4 bis 7 jeweils Ausgestaltungen von auf einem Druckwerk montierten Trockner gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Umlenkfläche 01, im Folgenden auch als Luftsattel 01 bezeichnet, zum Umlenken einer Materialbahn 07, z. B. Papierbahn 07, um einen Winkel von 180°. Der Luftsattel 01 hat ein sich in Querrichtung der Materialbahn 07 (der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene) erstreckendes Gehäuse 02 in Form einer entlang ihres kurzen Durchmessers halbierten Ellipse. Das Gehäuse 02 kann z. B. aus einem Stahlblech, einer steifen Kunststoffplatte oder dergleichen bestehen. Der Querschnitt des Gehäuses 02 ist in Bezug auf eine Ebene A symmetrisch, die das Gehäuse 02 entlang einer Scheitellinie 03 schneidet. Entlang der Scheitellinie 03 ist das Gehäuse 02 mit einer Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen 04 versehen, die mit einem Druckluftkanal 06 kommunizieren, der sich im Inneren des Gehäuses 02 in dessen Längsrichtung erstreckt. Aus den Luftaustrittsöffnungen 04 austretende Druckluft verteilt sich zwischen dem Gehäuse 02 und einer um das Gehäuse 02 herumgeschlungenen Materialbahn 07 und bildet so ein Luftkissen, welches die Materialbahn 07 von der Oberfläche des Gehäuses 02 beabstandet hält. Der zum Aufrechterhalten eines Luftkissens mit einer Dicke von typischerweise 0,3 bis 0,5 mm erforderliche Überdruck zwischen dem Gehäuse 02 und der Materialbahn 07 ist eine Funktion der Spannung der Materialbahn 07. Es können daher Drucksensoren an der von der Materialbahn 07 umschlungenen Oberfläche des Gehäuses 02 oder auch im Druckluftkanal 06 vorgesehen werden, anhand von deren Messwerten die Bahnspannung gesteuert und gegebenenfalls, wenn der erfasste Druck einen Bahnriss oder sonstigen Fehler anzeigt, ein Nothalt einer Maschine, die die Umlenkoberfläche enthält, eingeleitet werden kann.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt analog dem der Fig. 1 durch einen Luftsattel 01 mit 90° Umlenkwinkel. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie beim Luftsattel 01 aus Fig. 1; durch den Druckluftkanal 06 und entlang einer Scheitellinie 03 des Gehäuses 02 angeordnete Luftaustrittsöffnungen 04 austretende Luft verteilt sich zwischen der Oberfläche des Gehäuses 02 und einer dieses umschlingenden Materialbahn 07 und erzeugt so ein Luftkissen, dass eine im wesentlichen reibungsfreie Förderung der Materialbahn 07 ermöglicht.
Abweichend von den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 könnte ein Halbluftsattel auch einen asymmetrischen Querschnitt haben. In einem solchen Fall ist die Scheitellinie 03 des Gehäuses 02 definiert als diejenige Linie an der Oberfläche des Gehäuses 02, an der diese eine gedachte Ebene berührt, die auf der Summe FΣ der auf die Materialbahn 07 vor und hinter der Umlenkfläche 01 wirkenden Zugkraftvektoren Fv; FR senkrecht steht. Durch diese Anordnung wird der zum Aufbau eines Luftkissen erforderliche Luftdurchsatz der Umlenkfläche minimiert.
Fig. 3 zeigt ein Schema eines mit Luftsätteln 11; 12; 13 gemäß Fig. 1 bzw. 2 ausgestatteten Trockners. Eine zu trocknende Materialbahn 07 wird an einer Umfangsfläche 11 , z. B. einen Luftsattel 11 , z. B. einem Eingangs-Luftsattel 11 um 90° umgelenkt, erstreckt sich geradlinig durch einen Durchgangskanal 08, z. B. einen Spalt 08, zwischen zwei mit Luftaustrittsdüsen versehenen Platten 14, umschlingt eine Umfangsfläche 12, z. B. einen Luftsattel 12, z. B. einen 180°-Luftsattel 12, verläuft durch einen zweiten Spalt 08 zu einer Umfangsfläche 13, z. B. Luftsattel 13, z. B. einem Ausgangs-Luftsattel 13, und verlässt von dort aus den Trockner in horizontaler Richtung. Die mit Luftaustrittsdüsen versehenen Platten 14 begrenzen jeweils Kammern 16, die wie die Druckluftkanäle 06 der Luftsättel 11; 12; 13 mit einer Druckpumpe verbunden sind. In Fig. 3 sind zwei Druckpumpen 17; 18 dargestellt, von denen eine die Luftsättel 11; 12; 13 und die andere die Kammern 16 versorgt. Die Luftsättel 11; 12; 13 müssen nämlich mit einem höheren Druck versorgt werden als die Kammern 16. Im Prinzip wäre es natürlich auch möglich, Luftsättel 11; 12; 13 und Kammern 16 über eine gemeinsame Druckpumpe zu versorgen und dabei Strömungswiderstände von der Druckpumpe zu den Luftsätteln 11; 12; 13 bzw. den Kammern 16 führenden Versorgungsleitungen auszunutzen, um erstere mit einem höheren Überdruck als letztere zu versorgen.
Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines auf einem Druckwerk 21 montierten Trockners 22. Ein Durchgangskanal für vertikal von unten aus dem Druckwerk 21 kommende bedruckte Materialbahn 07 umfasst einen Luftsattel 11 , z. B. einen 90°-Luftsattel 11 und einen horizontal orientierten Spalt 08 zwischen mit Luftaustrittsdüsen versehenen Platten 14. Die Platten 14 bilden ein bis auf die Düsen und einen Ein- und Austrittsschlitz für die Materialbahn 07 im Wesentlichen dichtes Gehäuse, an das eine Saugpumpe 26 angeschlossen ist, um in dem Spalt 08 einen Unterdruck zu erzeugen. Der Unterdruck bewirkt das Nachströmen von Frischluft in den Spalt 08 über Versorgungsleitungen 27, die hier durch Zwischenräume zwischen den Platten 14 und einem äußeren Gehäuse 28 des Trockners 22 gebildet sind. Bei der hier betrachteten Ausgestaltung strömt Frischluft im wesentlichen über einen Ausgang 24 des Trockners 22, aus dem die Materialbahn 07 herausgeführt ist, nach. Die Frischluft kann durch eine (in der Fig. 4 nicht dargestellte) Heizeinrichtung vorgewärmt sein. Die aus dem Ausgang 24 austretende Materialbahn 07 umschlingt eine Kühlwalze 29 und erreicht schließlich einen Falzapparat 31.
Eine weiterentwickelte Ausgestaltung ist in Fig. 5 gezeigt. Das Druckwerk 21 ist das gleiche wie bei der Ausgestaltung der Fig. 4. Es umfasst zwei Baugruppen 32, 33, die jeweils auf eine gleiche Seite der Materialbahn 07 druckende Plattenzylinder enthalten, und die in einem Rahmen 34 auseinanderfahrbar sind, um den Zugang zu den Plattenzylindern zu ermöglichen.
Das Gehäuse 28 des Trockners 22 erstreckt sich über die gesamte Breite des Rahmens 34. Der Eingang 23 für die Materialbahn 07 liegt in etwa mittig an der Unterseite des Gehäuses 28. Ein an ihm angeordneter 90°-Luftsattel 11 lenkt die vom Druckwerk 21 kommende Materialbahn 07 in einen ersten horizontalen geradlinigen Abschnitt 36 des Durchgangskanals des Trockners 22, der sich ausgehend vom Eingang 23 in eine vom Falzapparat 31 fort führende Richtung erstreckt. Der Abschnitt 36 geht an einem 180°-Luftsattel 12 in einen zweiten horizontalen geradlinigen Abschnitt 37 über, der die Materialbahn 07 in entgegengesetzter Richtung zu einem dem Falzapparat 31 benachbarten Ausgang 24 führt. Von dort verläuft die Materialbahn 07 über eine Kühlwalze 29 zum Falzapparat 31.
In Bezug auf eine von der vertikal verlaufenden Materialbahn 07 festgelegten Ebene 43 ist der erste Abschnitt 36 nur auf einer Seite der Ebene 43 angeordnet, wobei der zweite Abschnitt 37 auf beiden Seiten der Ebene 43 angeordnet ist. Der zweite Abschnitt 37 ist mindestens doppelt so lang wie der erste Abschnitt 36.
Die Abschnitte 36; 37 des Durchgangskanals 08 sind hier jeweils von Leitblechen 38 begrenzt, die einen am Ausgang 24 in das Gehäuse 28 des Trockners 22 eindringenden, von einer nicht dargestellten Pumpe angetriebenen Frisch luftstrom eng benachbart zur Materialbahn 07 führen. Der Frischluftstrom, der wiederum vorgewärmt sein kann, streicht mit hoher Geschwindigkeit entlang der Materialbahn 07 und sorgt so für eine wirksame Trocknung. Bei der hier gezeigten Ausgestaltung befindet sich ein Luftauslass 42 an der dem Ausgang 24 gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses 28, und das untere der zwei Leitbleche 38, die den Abschnitt 37 begrenzen, ist in Höhe des Eingangs 23 unterbrochen, so dass sich der Luftstrom aufteilen und einen Teil von ihm den Luftauslass 42 entlang des ersten Abschnitts 36 erreichen kann. Selbstverständlich wäre es auch möglich, den Luftauslass 42 am Eingang 23 für die Materialbahn 07 vorzusehen, um so den Luftstrom zu zwingen, den Durchgangskanal 08 auf seiner gesamten Länge zu durchströmen.
Bei einer Variante dieser Ausgestaltung erfolgt die Luftzufuhr zu den geradlinigen Abschnitten 36; 37 wie bei der Ausgestaltung der Fig.4 über durch die Leitbleche 38 vom Durchgangskanal abgetrennte Kammern 39 und in den Leitblechen 38 gebildete Düsen.
Die Ausgestaltung der Fig. 6 unterscheidet sich von der der Fig. 5 darin, dass im ersten Abschnitt 36 des Durchgangskanals 08 und in der vom Falzapparat 31 entfernten Hälfte des zweiten Abschnitts 37 die Leitbleche 38 durch Anordnungen von Wärmestrahlern 41, z. B. durch elektrisch betriebene Heizstäbe, ersetzt sind. Eine (nicht dargestellte) Pumpe treibt einen Frischluftstrom an, der das Gehäuse 28 des Trockners 22 vom Ausgang 24 zu einem an einer gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses 28 gebildeten Luftauslass 42 durchströmt. Die zuströmende Frischluft braucht bei dieser Ausgestaltung nicht vorgewärmt zu sein, im Gegenteil dient sie dazu, in der rechten Hälfte des Abschnitts 37 die Materialbahn 07 im Gegenstrom zu kühlen, so dass auf eine Kühlwalze 29 zwischen dem Trockner 22 und dem Falzapparat 31 verzichtet werden kann.
Eine Ausgestaltung für hohe Trockenleistung ist in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung sind, wie bereits in Fig. 3 gezeigt, die Abschnitte des Durchgangskanals 08, hier mit 36.1 bis 36.5 bezeichnet, von Kammern 16.1 bis 16.5 umgeben, deren dem Durchgangskanal 08 zugewandte Wandplatten mit Luftaustrittsdüsen versehen sind. Es sind insgesamt fünf Abschnitte vorgesehen, wobei die Kammern 16.1; 16.2; 16.3 der drei bezogen auf die Transportrichtung der Materialbahn 07 stromaufwärts im Trockner 22 gelegenen Abschnitte 36.1; 36.2; 36.3 mit Heißgasen eines Brenners versorgt werden und die Kammern 16.4; 16.5 der stromabwärts gelegenen Abschnitte 36.4; 36.5 mit nicht erwärmter Frischluft versorgt werden, um die Materialbahn 07 noch vor dem Erreichen einer Gruppe von Kühlwalzen 29 vorzukühlen. Die Leistung eines solchen Trockners 22 ist ausreichend für Heatset-Trocknung.
Die Tatsache, dass der Trockner 22 auf einem Druckwerk 21 montiert werden kann, ohne dessen Platzbedarf oder den erforderlichen Abstand zu anderen Maschinen zu vergrößern, prädestiniert den Trockner 22 speziell für die Nachrüstung von bereits installierten Zeitungsdruckmaschinen. So wird die Möglichkeit geschaffen, auf solchen Maschinen auch höherwertige Papiere mit geringerer Saugfähigkeit als übliches Zeitungspapier, insbesondere Papiere mit gestrichener Oberfläche, zu bedrucken. Das Anwendungsgebiet derartiger Druckmaschinen wird so erweitert, so dass sie auch zu Tageszeiten genutzt werden können, zu denen keine Zeitungen zu drucken sind. Die Wirtschaftlichkeit einer solchen Druckmaschine lässt sich dadurch erheblich steigern.
Bezugszeichenliste
01 Umlenkfläche, Luftsattel
02 Gehäuse
03 Scheitellinie
04 Luftaustrittsöffnung
05 -
06 Druckluftkanal
07 Materialbahn, Papierbahn
08 Druckgangskanal, Spalt
09 -
10 -
11 Umlenkfläche, Luftsattel, Eingangs-Luftsattel, 90°-LuftsatteI
12 Umlenkfläche, Luftsattel, 180°Luftsattel
13 Umlenkfläche, Luftsattel, Ausgangs-Luftsattel
14 Platten
15 -
16 Kamme
17 Druckpumpe
18 Druckpumpe
19 -
20 -
21 Druckwerk
22 Trockner
23 Eingang
24 Ausgang
25 -
26 Saugpumpe
27 Versorgungsleitung 28 Gehäuse, äußeres
29 Kühlwalze
30 -
31 Falzapparat
32 Baugruppe (21)
33 Baugruppe (21)
34 Rahmen
35 -
36 Abschnitt, geradliniger, erster
37 Abschnitt, geradliniger, zweiter
38 Leitblech
39 Kammer
40 -
41 Wärmestrahler
42 Luftauslass
43 Ebene
A Ebene
FΣ Summe
Fv Zugkraftvektor
FR Zugkraftvektor
36.1 Abschnitt
36.2 Abschnitt
36.3 Abschnitt
36.4 Abschnitt
36.5 Abschnitt 16.1 Kammer
16.2 Kammer
16.3 Kammer
16.4 Kammer
16.5 Kammer

Claims

Ansprüche
1. Trockner zum Trocknen einer Materialbahn (07) mit einem Durchgangskanal (08) für die Materialbahn (07), in welchem die Trocknung stattfindet und der wenigstens einen geradlinigen Abschnitt (36; 37) aufweist, wobei der Trockner auf einem Druckwerk (21) mit vertikaler Bahnführung angeordnet ist und sein Durchgangskanal (08) wenigstens einen eine von dem Druckwerk (21) zugeführte Materialbahn (07) horizontal führenden geradlinigen Abschnitt (36; 37) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (08) wenigstens zwei von der Materialbahn (07) in entgegengesetzten Richtungen durchlaufende Abschnitte (36; 37) aufweist.
2. Trockner zum Trocknen einer Materialbahn (07), mit einem Durchgangskanal (08) für die Materialbahn (07), in welchem die Trocknung stattfindet und der wenigstens einen geradlinigen Abschnitt (36; 37) aufweist, wobei der Trockner auf einem Druckwerk (21) mit vertikaler Bahnführung angeordnet ist und das sein Durchgangskanal (08) wenigstens einen eine von dem Druckwerk (21 ) zugeführte Materialbahn (07) horizontal führenden geradlinigen Abschnitt (36; 37) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (08) eine Mehrzahl von mit Luftaustrittsdüsen versehenen Abschnitten (36; 37) aufweist, wobei in der Versorgungsleitung der Düsen wenigstens eines in Laufrichtung der Materialbahn (07) stromaufwärts gelegenen Abschnitts (36; 37) eine Heizeinrichtung vorgesehen ist und in der Versorgungsleitung der Düsen wenigstens eines in Laufrichtung der Materialbahn (07) stromabwärts gelegenen Abschnitts eine Heizeinrichtung fehlt.
3. Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Eingang (23) und/oder einem Ausgang (24) und/oder zwischen zwei von der Materialbahn (07) in unterschiedlichen Richtungen durchlaufenen Abschnitten (36; 37) des Durchgangskanals (08) eine von der Materialbahn (07) umschlungene, mit Luftaustrittsöffnungen (04) versehene gekrümmte Umlenkfläche (01; 11; 12; 13) angeordnet ist.
4. Trockner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkfläche (01) einen in Bahnlaufrichtung variablen Krümmungsradius aufweist, der an einer Scheitellinie (03) der Umlenkfläche (01) minimal ist und zu den Rändern der Umlenkfläche hin zunimmt.
5. Trockner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnungen (04) entlang einer Scheitellinie (03) der Umlenkfläche (01) angeordnet sind.
6. Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Durchgangskanal (08) Wärmequellen (41) angeordnet sind.
7. Trockner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen geradlinigen Abschnitt (36; 37) des Durchgangskanals (08) auf die Materialbahn (07) ausgerichtete Luftaustrittsdüsen angeordnet sind.
8. Trockner nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung in einer Versorgungsleitung der Düsen angeordnet ist.
9. Trockner nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung ein Brenner ist.
10. Trockner nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (08) eine Mehrzahl von mit Luftaustrittsdüsen versehenen Abschnitten (36; 37) aufweist, wobei in der Versorgungsleitung der Düsen wenigstens eines in Laufrichtung der Materialbahn (07) stromaufwärts gelegenen Abschnitts (36; 37) eine Heizeinrichtung vorgesehen ist und in der Versorgungsleitung der Düsen wenigstens eines in Laufrichtung der Materialbahn (07) stromabwärts gelegenen Abschnitts eine Heizeinrichtung fehlt.
11. Trockner nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckpumpe (16) an einer Versorgungsleitung der Düsen angeordnet ist.
12. Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugpumpe (26) zum Erzeugen eines Unterdrucks im Durchgangskanal (08) angeordnet ist.
13. Trockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (08) wenigstens zwei von der Materialbahn (07) in entgegengesetzten Richtungen durchlaufene Abschnitte (36; 37) aufweist.
14. Trockner nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (36) von einem Eingang (23) des Trockners (22) über eine erste Entfernung in eine erste Richtung verläuft und ein daran über eine Umlenkfläche (12) anschließender Abschnitt (37) über eine zweite Entfernung, die größer als die erste ist, entgegengesetzt zur ersten Richtung verläuft.
15. Trockner nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (37) mindestens doppelt so lang wie der erste Abschnitt (36) ist.
16. Trockner nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (36) nur auf einer Seite einer von der vertikal verlaufenden Materialbahn (07) festgelegten Ebene (43) und der andere Abschnitt (37) auf beiden Seiten der Ebene (43) angeordnet ist.
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