DE19623303A1 - Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen mit Frischluftvorwärung, wahlweise mit kompakten Umluftgebläsen und Leitdüsenstationen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen, bei der die Frischluft für den Trocknungs­ prozeß zunächst die Gebläsemotoren der Trocknungsvorrichtung kühlt und so Wärmeenergie in den Prozeß einbringt.

Der Nebenanspruch 7 nebst Unteranspruch 8 bezieht sich auf die Anwendung von freistehenden kompakten Gebläsen als Umluftgebläse, deren Einsatz durch die Anordnung in einer Frischluft-Vorwärm­ kammer auch für moderne Mehrzonentrockner auf einfache Weise möglich ist.

Der Nebenanspruch 9 nebst Unteranspruch 10 bezieht sich auf eine klare Trennung der Funktionen von Trocknung und Bahnfüh­ rung durch Trocknungsfelder und Leitdüsenbalken, die ebenfalls mit Frischluft aus der im Hauptanspruch beschriebenen Vorwärm­ kammer beschickbar sind und bei deren Anwendung in Heißluft­ schwebetrocknern die Möglichkeit besteht im Trocknungssystem vorhandene Wärmeenergie optimal auf das zu trocknende Gut zu übertragen.

Vorrichtungen zum Trocknen durchlaufender Materialbahnen sind u. a. im Rollenoffset-Rotationsdruck in Form von Heißluft-Schwebe­ trocknern hinlänglich bekannt.

In diesem Zusammenhang wird auf folgende Patentschriften bzw. Offenlegungsschriften hingewiesen:
EP 00 66 661 Appareil de sechage de bandes par air chaud, DE 42 26 107 Trocknungsanlage mit integrierter TVA, DE 27 24 328 Trockner für Warenbahnen und Schwebedüse, PCT WO 95/14 199 Improvements relating to Web Drying.

In den Heißluft-Schwebetrocknern im Rollenoffset- oder Flexo­ druck wird aufgeheizte Luft mit Hilfe von Umluftgebläsen im Trockner umgewälzt und dabei mit hoher Geschwindigkeit durch Blasdüsen auf beiden Seiten auf die Papierbahn geblasen. Dabei werden Farbe und Papierbahn aufgeheizt und die Luft über­ nimmt die Lösungsmittel, die aus den Druckfarben entweichen.

Die Anreicherung der Umluft mit Lösungsmitteln ist naturbedingt durch Sättigung begrenzt. Weit unterhalb der Sättigungsgrenze liegt jedoch die aus sicherheitstechnischen Gründen vorgeschrie­ bene Begrenzung des Lösungsmittelanteils in der Umluft und im übrigen Bereich des Trockners. Demzufolge muß eine bestimmte Menge Frischluft in den Trockner einfließen und eine entsprechende Menge lösungsmittelhaltiger Luft muß den Trockner wieder verlassen.

Dieser Luftdurchsatz durch das Innere des Trockners geschieht durch eine den Umluftkreisläufen übergeordnete Strömung, die mit dem Eintritt der Frischluft in den Trocknungs- und Umluft­ bereich einsetzt, und die mit dem Austritt der lösemittelbelade­ nen Luft am Auslaß des Trocknergehäuses ihren Weg durch den eigentlichen Trocknungsbereich abschließt; diese Strömung wird aufrechterhalten indem mittels Abluftgebläse über den Auslaß Luft abgesaugt wird, wodurch das Innere des Trocknergehäuses ständig unter Unterdruck steht.

Für den Trocknungsvorgang wird die Luft im Trockner mittels Gasbrenner erhitzt; dies geschieht entweder durch Flächenbren­ ner, die sich im inneren Strömungsbereich des Trocknergehäuses befinden, oder durch Brenner, denen zusätzlich Frischluft von außen zugeführt wird. Bei letzteren setzt sich die gesamte dem Trockner zugeführte Frischluft zusammen, aus einer relativ ge­ ringen Menge die den Brennern zugeleitet wird und der Frischluft, die an anderen Stellen in den Trocknungsbereich einfließt.

In allen führenden Industrieländern zumindest wird die aus dem Trocknungsbereich austretende, mit Lösungsmitteln beladene Luft mittels rein thermischer (TVA) oder katalytischer Verbrennung in die unschädlichen Hauptbestandteile CO2 und H2O umgewandelt. Diese Verbrennungsanlagen sind meistens außerhalb des Trockners angeordnet, können aber auch im Trocknergehäuse integriert sein. Bei den integrierten Systemen ist dabei eine Energierückführung aus dem Lösungsmittel-Verbrennungsprozeß vorgesehen; aber auch an Trocknern mit externen Verbrennungsanlagen gibt es Systeme, bei denen zum Zweck der Energieeinsparung gereinigte heiße Luft oder über Wärmetauscher erhitzte Frischluft in den Trocknungs­ prozeß eingebracht wird. Demzufolge sind schon Vorrichtungen mit energiesparenden Maßnahmen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs bekannt (DE 42 26 107).

Letztlich sind dies aber alles Energien, die aus der prozeßin­ ternen Verbrennung von Primärenergie stammen und die außerdem CO2 erzeugen. Ferner steht die in den Trocknungsprozeß rückge­ führte Energie an anderer Stelle, beispielsweise für die Erzeu­ gung von Heißwasser an nachgeschalteten Wärmetauschern, nicht mehr zur Verfügung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sonstige vorhandene Wärmeenergie für den Trocknungsprozeß heranzuziehen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, durch die Nutzung der bei der Kühlung der Elektromotoren anfallenden Wärme, vor­ nehmlich der leistungsstarken Umluftgebläsemotoren der Trockner.

Die bekannten Heißluftschwebetrockner wie beispielsweise der unter der europäischen Patentanmeldung EP 00 66 661 bekanntge­ wordene Trockner ohne integrierte Nachverbrennung und der mit der Offenlegungsschrift des deutschen Patentamtes DE 42 26 107 bekanntgewordene Trockner mit integrierter thermischer Verbren­ nungsanlage, sind als Mehrzonen- bzw. Mehrbereichstrockner aus­ geführt. Sie haben in Bahnlaufrichtung gesehen also mindestens zwei Sektionen, von denen jede mit mindestens einem Umluftgebläse ausgestattet ist. Die Motoren dieser Umluftgebläse sind Kurz­ schlußläufer in Dahlanderschaltung, umschaltbar auf 1500 und 3000 U/min, mit einem Wirkungsgrad η bei Nennbelastung von ca. 85%.

Bekanntermaßen gibt der Wirkungsgrad eines Elektromotors an, wieviel % der aufgenommenen elektrischen Wirkleistung in mecha­ nische Leistung umgesetzt wird. Die Verluste setzen sich zu­ sammen aus Reibungsverlusten, Stromwärmeverlusten auch Kupfer­ verluste genannt, sowie den Eisenverlusten, die aus Ummagneti­ sierungsverlusten und Wirbelstromverlusten bestehen; allesamt werden nahezu zu 100% in Wärme umgewandelt, die durch Kühlung abgeführt werden muß.

Zur Verdeutlichung der bei der Kühlung anfallenden Energie wird nachfolgend die Gebläseleistung von Trocknern der derzeit mitt­ leren Leistungsklasse zugrundegelegt, wie sie für eine 16-Seiten- Rotationsanlage mit einer maximalen Bahngeschwindigkeit von etwa 10 m/s eingesetzt werden, mit einer effektiven Trocknerlänge von ca. 10 m und einer Nenn-Bahnbreite von 1020 mm. An einem solchen Trockner beträgt die Nennleistung der Gebläsemotoren je nach Hersteller und Trocknertyp bis zu 125 kW; auch wenn die Motoren in der Regel nicht voll ausgelastet sind, so beträgt die abgegebene Leistung aber im Mittel ca. 100 kW.

Unter Zugrundelegung dieser Werte ergibt sich für die Verlust­ leistung folgender Zusammenhang:

Im vorliegenden Fall ist für den Wirkungsgrad η ein Mittelwert von 85% angenommen. Die zugeführte elektrische Wirkleistung in kW ist demzufolge:

Die zugeführte Leistung ist somit um 17,5 kW höher als die an der Welle abgegebene Leistung. Diese Differenz von 17,5 kW fällt in Form von Wärmeenergie an.

Erfindungsgemäß wird diese Wärmeenergie direkt oder indirekt dem Umluft- und Trocknungsbereich des Trockners zugeführt und bleibt damit nahezu vollständig für den Trocknungsprozeß ver­ fügbar.

Diese zurückgewonnene Verlustleistung von 17,5 kW bezieht sich wie beschrieben auf einen Trockner von 10 m Länge mit einer Bahn­ breite von 1020 mm; bei entsprechend kleineren und größeren Trock­ nern sind die Leistungen natürlich auch entsprechend unterschied­ lich.

Erfindungsgemäß ist die Trocknungsvorrichtung mit mindestens einer Kammer oder mit mindestens einem Kanal ausgerüstet in der bzw. in dem die Frischluft diese Wärmeenergie aus der Küh­ lung der Elektromotoren übernimmt.

Durch den Unterdruck im Trocknungs- und Umluftbereich gelangt die derart vorgewärmte Frischluft in den Trocknungsprozeß. Weitere Einzelheiten entsprechen im wesentlichen denen der bekannten Heißluft-Schwebetrockner und sind weiter vorn be­ schrieben.

Durch das Merkmal des Anspruchs 2 wird die Frischluft bereits beim Eintritt in die vorgenannte Kammer (bzw. Kanal) über die Motoren geleitet und nimmt so Wärmeenergie aus der Kühlung der Elektromotoren auf. Auch können einzelne Motoren so angeordnet sein und die Luftleitvorrichtungen so ausgeführt werden, daß die Frischluft an den Motoren entlangströmt und ohne durch eine Kammer zu fließen, direkt in den Trocknungs- und Umluftbereich des Trocknergehäuses geleitet wird, vorzugsweise in den Nieder­ temperaturbereich.

Durch das Merkmal des Anspruchs 3 wird völlig frische Luft gegen die Bahn geblasen, die keinerlei Lösungsmittel enthält und die somit in der Lage ist auch bei relativ niedriger Temperatur eine gewisse Lösungsmittelmenge aufzunehmen, ohne daß es zur Taupunktunterschreitung kommt.

Durch das Merkmal des Anspruchs 4 werden die Luftschleusen mit denen das Trocknergehäuse am Ein- und Auslauf der Bahn ausge­ rüstet sein kann, mittels Gebläse mit vorgewärmter Luft beschickt, die aus der Kühlung der Gebläsemotoren stammt. Die Beschickung von Luftschleusen mit vorgewärmter Luft ist spätestens durch EP-B1-0 066 661 bekannt. Bei der darin beschrie­ benen Trocknungseinrichtung wird die Vorwärmung der Frischluft durch Luft/Luft-Wärmetauscher erreicht, die sich im Inneren des Trocknergehäuses befinden. Die Energie zur Vorwärmung die­ ser Luft wird letztlich der Wärmeenergie aus der Beheizung des Trockners entzogen; diese Energie muß also im Trockner erzeugt werden.

Demgegenüber ist für die Beschickung der Luftschleusen mit vor­ gewärmter Frischluft entsprechend dem Anspruch 4 keinerlei Pri­ märenergieeinsatz erforderlich.

Durch das Merkmal des Anspruchs 5 kann die durch Kühlung der Gebläsemotoren vorgewärmte Luft ganz oder teilweise einem oder mehreren Brennerluftgebläsen zugeführt werden, bei entsprechen­ der Auslegung der Trocknerbeheizung.

Durch das Merkmal des Anspruchs 6 werden Umluft und Material­ bahn beim Aufheizen schnell auf die gewünschte Betriebstemperatur gebracht.

Durch die innenliegende Wärmedämmung wird die aufzuheizende Masse gering gehalten; der sofortige Anstieg der Umluft auf Betriebstemperatur wird im wesentlichen nur durch die unmittel­ bare Wärmeenergieaufnahme der Blaskästen und Düsenbalken, sowie der Gebläse und Kanäle beeinträchtigt.

Ein weiterer Vorteil der innenliegenden Wärmedämmung ist die Geringhaltung der temperaturabhangigen Längenveränderung der Stahlkonstruktion des Trocknergehäuses.

Durch das Merkmal des Nebenanspruchs 7 ist es möglich, kompakte Gebläse als vergleichsweise leichte schwingungsarme Einheiten, vorzugsweise als Umluftgebläse einzusetzen.

Die Abwärme, die an den Außenflächen der Gebläsegehäuse anfällt, wird ähnlich wie die Wärmeenergie aus der Kühlung der Drehstrom­ gebläsemotoren von der Frischluft, die durch den Vorwärmkanal strömt aufgenommen, bevor letztere in den Umluft- und Trocknungs­ bereich des Trocknergehäuses gelangt. Durch die Anordnung der Turbinen im Frischluft-Vorwärmkanal geht daher keine Energie verloren.

Eine solche energieerhaltende Maßnahme bedeutet gegenüber innen­ liegenden Umluftgebläsen, wie sie an den derzeitigen Heißluft­ schwebetrocknern eingesetzt werden, natürlich keinen nennenswer­ ten Vorteil, da auch an deren Gebläsen kaum derartige Wärmever­ luste entstehen, mit Ausnahme der Verluste, die durch die Wärme­ brücken im Bereich der Gebläsechassis anfallen, welche an der Rückwand des Trockners oder an anderer Stelle am Trocknergehäu­ se angebracht sind.

Die derzeitigen Heißluft-Schwebetrockner sind Mehrzonentrockner mit in Bahnlaufrichtung gesehen mehreren Umluftzonen, mit in der Regel je einem oder zwei Umluftgebläsen pro Zone. Die Geblä­ semotoren liegen dabei außen und die Gebläse selbst liegen in der jeweiligen Umluft- bzw. Trocknungszone. Es ist daher nicht möglich, die Gebläse als kompakte Einheiten zu bauen.

Die Motorstühle, Turbinenlager, Turbinen und gegebenenfalls die Keilriementriebe sind an diesen Trocknern in der Regel an der Rückwand angebracht, in jedem Fall aber am Trocknergehäuse.

Diese Anordnung bedingt eine äußerst stabile und somit kostspie­ lige Konstruktion des Rahmengestells des Trocknergehäuses, da zusätzlich zu den erheblichen Gewichten dieser Antriebe, den Schwingungen besonders Rechnung getragen werden muß. Auch die Turbinentriebe selbst, die aus Drehstrommotor gegebenenfalls mit Motorstuhl und Keilriementrieb, sowie aus Gebläsechassis mit Grundplatte, Turbinenlager und Turbinenrad bestehen, wer­ den mit enormem technischem Aufwand hergestellt, da schon bei geringer Unwucht erhebliche Kräfte auftreten.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß kompakte Gebläse an der Basis des Trockners oder am Boden ange­ ordnet werden, vorzugsweise mit schwingungsdämpfenden Befesti­ gungselementen.

Durch das Merkmal des Anspruchs 8 können die Kosten für die Umluftgebläse weiter gesenkt werden, das geeignete handelsübli­ che Gebläse aller Leistungsklassen in großen Stückzahlen gebaut und von vielen Herstellern angeboten werden.

Derlei Gebläse werden in der Frischluft-Vorwärmkammer angeord­ net, können aber auch bei entsprechend starker Wärmedämmung ohne eine solche Vorrichtung aufgestellt werden.

Durch das Merkmal des Anspruchs 9 wird eine exakte berührungs­ freie Bahnführung bei hoher Trocknerleistung erreicht. Die Funktion des berührungslosen Schwebens der Materialbahn wird von den in gewissen Abständen in Bahnlaufrichtung hinter­ einander im Trockner angeordneten Leitdüsenstationen übernom­ men, wo die Materialbahn zwischen den Profilflächen der sich gegenüberliegenden Leitdüsenbalken straff schwebend hindurchge­ führt wird, wobei die Materialbahn auf ihrem Weg von einer Leit­ düsenstation zur nächsten berührungslos schwebend durch Düsen­ felder geführt wird, welche optimal auf die Trocknungsfunktion abgestimmt sind; d. h. sie haben in erster Linie die Funktion des Wärme- und Massenaustausches zu erfüllen indem sie, mit beheizter Luft aus den Umluftgebläsen beschickt, die Lösungs­ mittel aus der bedruckten Bahn austreiben.

Die Düsen und Profilflächen der Düsenfelder sind dabei weiter von der Materialbahnfläche entfernt als die Profilflächen der Leitdüsenstationen. Durch die aus den Leitdüsen austretenden Luftdüsenstrahlen wird natürlich auch der Trocknungsprozeß positiv beeinflußt.

Bezüglich der Ausführungsmöglichkeiten sei auch darauf hinge­ wiesen, daß die Leitdüsenstationen mit gesonderten Gebläsen beschickbar sind und die Drücke der einzelnen Leitdüsen unab­ hängig voneinander eingestellt werden können.

Ähnlich angeordnete Leitdüsenstationen sind nach DE 27 24 328 bekannt. In dieser Patentschrift sind Schwebedüsenpaare beschrie­ ben, die unter anderem gekennzeichnet sind durch "einen Abstand voneinander, der ein Vielfaches ihrer Breite beträgt". (Patentan­ spruch 2, S. 1, Z. 20f).

Diese Schwebedüsenpaare werden vorzugsweise mit heißem Dampf beschickt. Sie sind vornehmlich in einem geschlossenen Gehäuse innerhalb des Trocknergehäuses untergebracht und auf der Mate­ rialbahnstrecke zwischen den in Bahnlaufrichtung hintereinander­ liegenden Schwebedüsenpaaren wird die Bahn zwar durch eine feuchte und/oder relativ warme Zone geführt, die Bahn wird auf dieser Strecke aber nicht aktiv oder intensiv mit Wärmeenergie behandelt, so daß es sich bezüglich Wärmeenergieübertragung um eine vergleichsweise passive Zone handelt.

Entsprechend dem vorliegendem Anspruch, sind demgegenüber auf der Materialbahnstrecke zwischen den Leitdüsenstationen beider­ seits der Bahn Düsenfelder angeordnet, über die mittels Geblä­ se heiße bis temperierte Luft mit vergleichsweise hohem Druck flächendeckend gegen die Bahn geblasen wird, so daß in dieser Zone ein besonders hoher Wärme- und Massenaustausch erreicht wird.

Durch das Merkmal des Anspruchs 10 ist es möglich u. a. Düsen­ felder vorzusehen, die nicht breiter sind als die Leitdüsen­ stationen.

In diesem Zusammenhang wird auf die PCT-Publikation Nummer WO 95/14199 verwiesen. Damit ist eine Trocknungseinrichtung bekanntgeworden, bei der in Bahnlaufrichtung aufeinanderfolgend und auf jeder Seite der Materialbahn abwechselnd, einzelne Schwe­ bedüsen und Blasdüsen angeordnet sind. Dabei liegt einem für die Trocknung und für die stabile Bahnführung vorgesehenen Schwe­ bedüsenbalken auf der anderen Seite der Materialbahn je ein Düsenbalken gegenüber, der zusätzlich auf die Funktion der Wärme- und Masseübertragung zwischen Umluft und Materialbahn ausgerich­ tet ist, der aber für die Bahnführung von untergeordneter Bedeu­ tung ist.

Von dieser Trocknungseinrichtung unterscheidet sich die Anord­ nung nach vorliegendem Anspruch durch eine klare Trennung von Leitdüsenstationen und Düsenfeldern. Die Leitdüsenstationen bilden jeweils eine kompakte Einheit mit beidseitig der Materi­ albahn angeordneten Düsenbalken, gefolgt von beidseitig der Bahn angeordneten, sich gegenüberliegenden Düsenfeldern, mit den weiter vorne beschriebenen Vorteilen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden durch die nachfolgen­ de Zeichnung veranschaulicht:

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Trock­ nungsvorrichtung bei der sich die Umluftgebläsemotoren gänzlich in einer Kammer befinden, die von der Frisch­ luft durchströmt wird.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt mit Umluftgebläse­ motoren, von denen jeder einzeln mit einem Teilstrom der in das System einfließenden Frischluft angeströmt wird.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt mit Umluftgebläsen und Motoren in der von Frischluft durchströmten Kammer, sowie einen Gebläsemotor, der von einem Teilstrom der in das System einfließenden Frischluft angeströmt wird.

Fig. 4 zeigt schematisch einen Längsschnitt mit kompakten moto­ risierten Umluftgebläsen, die an der Basis des Trockner­ gehäuses montiert sind und die sich gänzlich in einer Kammer befinden, die von der Frischluft durchströmt wird.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Trock­ nungsvorrichtung, in der neben Motoren in Frischluft­ strom und Vorwärmkammer, die ebenfalls erfindungsgemä­ ßen Leitdüsenstationen und Düsenfelder dargestellt sind.

Fig. 6 zeigt eine Trocknungsvorrichtung im Querschnitt als Ausführungsbeispiel für innenliegende Wärmedämmung.

Zu den Figuren ist zu bemerken, daß sich der Anspruch nicht auf die darin dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt; die in Fig. 1 dargestellte große Frischluft-Vorwärmkammer V kann beispielsweise in zwei oder mehr Kammern und Kanäle unter­ teilt werden (nicht dargestellt), u. a. um die in Strömungsrich­ tung gesehen letzten Motoren nicht zu überhitzen. Dies gilt sinngemäß für die zweckmäßige Ausgestaltung und Weiterbildung der übrigen Bereiche und Figuren.

Zu den Bezeichnungen ist folgendes zu bemerken:
Alle Teile und Begriffe mit gleicher Funktion haben in allen Figuren dasselbe Bezugszeichen, sofern sie die gleiche räumli­ che Anordnung bezüglich Kammer oder Zone haben. Die Frischluft­ kammer ist immer mit V bezeichnet, unabhängig davon ob sie ganz oder teilweise zur Vorwärmung, oder ob sie nur als Kanal zur Weiterleitung der vorgewärmten Frischluft dient.

Die Bezugszeichen H und N bezeichnen die Hoch- bzw. Niedertem­ peraturzonen; sie bilden zusammen den Umluft- und Trocknungsbe­ reich.

Keine Bezugszeichen haben die Teile oder Begriffe, für die Sym­ bole nach DIN 30 600 eingesetzt sind.

In Fig. 1 ist neben der Anordnung der Gebläsemotoren 1 in einer Frischluft-Vorwärmkammer V die Luftführung mittels Pfeilen ver­ einfacht ohne Klappen oder sonstige Stell- und Regelelemente dargestellt, mit einer Eintrittsöffnung E, durch die die Frisch­ luft beispielsweise aus dem Drucksaal in die Vorwärmkammer V eintritt und diese durchströmt, bis sie am anderen Ende durch eine Austrittsöffnung A von der Vorwärmkammer in die Niedertem­ peraturzone N des Umluft- und Trocknungsbereiches gelangt und damit nicht mehr als Frischluft zu bezeichnen ist, denn hier nimmt sie beispielsweise Lösungsmittel der Farbe auf. Erfindungsgemaß ist dieser Teil vom Eintritt der Frischluft in die Vorwärmkammer V bis zu ihrem Eintritt in den Umluft- und Trocknungsbereich von besonderer Bedeutung, da die Luft auf dieser Strecke durch die Abwärme der Elektromotoren 1 erwärmt wird.

Im weiteren sind komplementär zu diesem Vorwärmkammerbereich wesentliche Einzelheiten des übrigen Trockners vereinfacht dargestellt:
In Bahnlaufrichtung R sind hintereinander mehrere Blasdüsen­ kästen 6 zum schwebenden Führen der Materialbahn B sowie deren Umluftgebläse 3 dargestellt; ferner ist im Hochtemperatur­ bereich eine Heizeinrichtung und oberhalb des Bahneinlaufes ein Abluftgebläse 10 angedeutet. Die Luft tritt als vorgewärmte Frischluft in die Niedertemperaturzone ein, wird dann von den Umluftgebläsen mehrere Male erfaßt und tritt endlich als Abgas am Luftgebläse aus.

In Fig. 2 ist ein typisches Ausführungsbeispiel entsprechend dem Anspruch 2 ohne Klappen und Regelungen für den Luftdurchsatz vereinfacht dargestellt, wobei die Luftführung mit Pfeilen ange­ zeigt ist. Von Luftleitblechen 7 geführt, wird die Frischluft von außen kommend an den Elektromotoren 1 vorbeigeführt und erwärmt in die Kammer V geleitet und fließt durch diese hindurch bis sie durch die Öffnung A in den Umluft- und Trocknungsbereich gelangt. Der weitere Verlauf ist aus der Beschreibung zu Fig. 1 bekannt.

In Fig. 3 symbolisieren paarweise angeordnete Pfeile den Haupt­ frischluftstrom, der auf dem Weg durch die Kammer V, die Abwärme der Umluftmotoren 1 und der Umluftgebläse 5 aufnimmt.

Einzelne dieser Umluftgebläse oder alle können auch mehr oder weniger wärmegedämmt ausgeführt sein.

Ferner ist ein Gebläse 4 mit einem Motor 2 dargestellt, der von einem Teilstrom der in die Kammer V einfließenden Frisch­ luft angeströmt wird. Dieser Teilstrom wird mittels Leitblech 7 über den Motor geführt und dabei erwärmt.

Bei entsprechender Ausgestaltung ist es auch möglich einzelne oder alle Gebläsemotoren 1 der hier dargestellten Umluftgeblä­ se 5 so anzuordnen wie Gebläsemotor 2, wobei der Frischluft­ eintritt entsprechend neu gestaltet werden muß.

Das in Fig. 3 dargestellte Gebläse 4 ist in seiner Funktion ein Ausführungsbeispiel entsprechend Anspruch 3. Mit diesem Gebläse wird die Frischluft aus der Kammer V über Düsenbalken direkt gegen die Bahn geblasen; die Mischung mit Umluft fin­ det erst danach statt.

Im Zusammenhang mit dem Einbringen von Frischluft über Geblä­ se 4 in den Trocknungsbereich N, ist am Frischluftaustritt A eine Regelklappe angeordnet, die den vom Abluftgebläse 10 er­ zeugten Unterdruck im Umluft- und Trocknungsbereich N-H auf einem eingestellten Wert hält. Weitere Einstellmöglichkeiten für Luftdurchsatz und Unterdruck im Umluft- und Trocknungsbe­ reich sind durch Drehzahlanpassung oder Regelklappen am Geblä­ se 4 realisierbar.

Nicht dargestellt sind sonstige zweckmäßige Regel- und Stell­ klappen für Luftdrücke und Luftdurchsatz, mit denen Trocknungs­ einrichtungen nach Fig. 3 und nach den anderen Figuren ausge­ rüstet sein können. Auch ist die Drehzahlregelung des Abluft­ gebläses 10 unter bestimmten Voraussetzungen denkbar.

In Fig. 4 ist ein typisches Ausführungsbeispiel der Ansprüche 7 und 8 vereinfacht dargestellt, mit schwingungsgedämpften am Boden des Trockners angeordneten kompakten Umluftgebläseeinhei­ ten 1 mit 5, in der erfindungsgemäß abgebildeten Kammer V. Diese kompakten Gebläseeinheiten bestehen im wesentlichen aus Gebläse und Motor, gegebenenfalls mit einem Rahmengestell; sie können auch einen Riementrieb beinhalten.

Falls nur der Vorteil der schwingungssicheren Positionierung oder der Kompaktbauweise gewählt wird, so ist es ebenfalls mög­ lich die Gebläse in der Kammer V zu belassen, während der moto­ rische Teil der Einheit, nur durch eine Dämmplatte vom Gebläse entfernt, außen liegt.

Die in Fig. 5 dargestellten Leitdüsenstationen 8 sind ein Haupt­ merkmal des Nebenanspruchs 9. In diesem schematischen Ausfüh­ rungsbeispiel erfolgt die Beschickung der Leitdüsenstationen über Gebläse 11 mit Umluft aus den Kammern N bzw. H. Nicht dar­ gestellt ist die Beschickung der Leitdüsenstationen mit Frisch­ luft aus der Vorwärmkammer V, so wie in Anspruch 9 beschrieben. Danach kann diese Beschickung so erfolgen, wie in Fig. 3 darge­ stellt, wo der letzte Düsenkasten mittels Gebläse 4 unmittelbar mit Frischluft aus dem Vorwärmkanal V beschickt wird. Ferner zeigt Fig. 5 auf den Materialbahnstrecken zwischen zwei Leitdüsenanordnungen beidseitig der Materialbahn angeordnete flächendeckende Blasdüsenfelder 9, die über die Umluftgeblä­ se 3 beschickt werden. Die Kammern N und H sind durch eine Ab­ schottung voneinander getrennt, die nur durch einen Schlitz für die Papierbahn unterbrochen ist. An den beiden Frischluft­ öffnungen A befinden sich Klappen zur Regelung des Unterdrucks. In der Kammer N wird dieser Unterdruck dadurch aufgebaut, daß die beiden Gebläse 11 einen Teil der in Kammer N angesaugten Luft über die in Kammer H angeordneten Leitdüsen ausblasen, und in Kammer H wird der Unterdruck durch das Abluftgeblä­ se 10 erzeugt.

Im unteren Bereich ist über die gesamte Trocknerlänge ein erfin­ dungsgemäßer Vorwarmkanal V dargestellt, in dem die Luftströmun­ gen mit Pfeilen angedeutet sind.

Auf der Materialbahnstrecke zwischen den ersten beiden Leitdüsen­ stationen ist ein Heißluftkasten 12 angedeutet, der die Wärme­ energie entweder wie hier dargestellt durch etwa 700°C heiße Luft aus einer TVA (Thermische Verbrennungsanlage) oder von Gasbrennern erhält.

Die der Materialbahn zugewandten erhitzbaren Flächen des Heiß­ luftkastens, die aus mit Düsenlöchern versehenem feuerfestem Material bestehen, übertragen die Energie durch flächendecken­ de Wärmestrahlung auf das zu trocknende Gut, wobei der für den Energienachschub an der Innenseite der strahlenden Fläche not­ wendige Heißluftdurchsatz ganz oder teilweise mittels Düsenstrah­ len ebenfalls gegen die Bahn gerichtet aus strömt und im weite­ ren Verlauf die Umluftkreisläufe mit Wärmeenergie versorgt. Anstelle des dargestellten Heißluftkastens 12 könnte natürlich auch ein weiteres Düsenfeld 9 bei entsprechender Heizvorrichtung angeordnet sein.

In Fig. 6 ist das Rahmengestell einer Trocknungsvorrichtung im Schnitt gezeichnet; unter anderem ist hier die innenliegen­ de Wärmedämmung nach Anspruch 6 beispielhaft dargestellt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Trocknen durchlaufender Materialbahnen, von denen beim Trocknen Lösungsmittel abgeschieden werden, be­ stehend aus u. a. einem Gehäuse, in dessen Innern mittels Gebläsen (3) und Blasdüsenkästen (6) je nach Temperaturzone heiße bis leicht temperierte Luft gegen die Bahn (B) geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Kammer (V) ausgestattet ist, in der u. a. die Umluftgebläsemotoren an­ geordnet sind und die mit Ein- und Auslaßöffnungen (E und A) versehen ist, in der Weise, daß die Frischluft diese Kammer durchströmt und die Wärmeenergie aus der Kühlung der Elek­ tromotoren (1) aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Eintritt oder an den Eintritten der Frischluft in die besagte Kammer oder innerhalb derselben Luftleitvorrichtun­ gen (7) angeordnet sind mittels denen die Frischluft über die zu kühlenden Motoren geführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Frischluft aus der Kammer (V) mittels Gebläsen (4) vorzugsweise über Düsenbalken direkt gegen die Bahn geblasen wird, vorzugsweise in der Nieder­ temperaturzone (N).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftschleusen, mit denen der Trockner am Ein- und Auslauf der Bahn ausgerüstet sein kann, gegebenen­ falls mit der durch die Kühlung der Gebläsemotoren vorgewärm­ ten Frischluft oder einem Teil derselben beschickt werden, und zwar direkt oder indirekt, beispielsweise über Wärme­ tauscher.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vorgewärmte Frischluft ganz oder teilwei­ se einem oder mehreren Brennerluftgebläsen zugeführt wird oder unmittelbar im Bereich der Heizvorrichtung eingebracht wird, oder der Heißluft beigemischt wird, vorzugsweise wenn der Trockner mit Wärmeenergie aus einer Thermischen Verbren­ nungsanlage versorgt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse vornehmlich in der Heißzone (H), aber auch im übrigen Umluft- und Trocknungsbereich mit ei­ ner innenliegenden Wärmedämmung ausgestattet ist.

7. Vorrichtung zum Trocknen durchlaufender Materialbahnen ent­ sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläse (5) oder die Gebläse mit Motor innerhalb einer oder mehrerer Frischluft-Vorwärmkam­ mern angeordnet sind, vorzugsweise an der Basis des Trock­ ners oder unterhalb des Trocknergehäuses oder ganz oder teilweise neben dem Trocknergehäuse, beispielsweise am Boden des Aufstellungsraumes, wobei sich Motoren und Ge­ bläse auch in getrennten Kammern oder Kanälen befinden können.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Standardgebläse, beispielsweise handelsübliche Mitteldruck­ gebläse mit Drehstrommotoren in Form von kompakten Umluft­ gebläse-Einheiten eingesetzt werden.

9. Vorrichtung zum Trocknen durchlaufender Materialbahnen ent­ sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung (R) gesehen hinter­ einander folgend in Abständen von ca. 500 mm bis ca. 1500 mm Leitdüsenstationen im Trocknergehäuse angeordnet sind, je­ weils bestehend aus auf der einen Seite der Materialbahn je einem oder einigen Düsenbalken (8), die quer zur Materi­ albahn verlaufen und von denen jeder eine der Materialbahn­ fläche zugewandte, mit Blasöffnungen versehene Profilfläche aufweist, sowie zentrisch gegenüber oder parallel versetzt gegenüber auf der anderen Seite der Materialbahn ebenfalls einem oder einigen solchen oder ähnlichen Düsenbalken (8), die allesamt mittels Gebläsen mit unter Überdruck stehender Frischluft aus dem Vorwärmkanal (V) beschickbar sind, so daß die Materialbahn (B) zwischen den Profilflächen der sich gegenüberliegenden Leitdüsenbalken (8) straff schwebend hin­ durchgeführt wird, mit zusätzlichen Düsenfeldern, die auf der Materialbahnstrecke zwischen je zwei Leitdüsenstationen angeordnet sind, bestehend aus beidseitig der Materialbahn angeordneten Düsenkästen, mit gegen die Materialbahnflächen gerichteten Blasöffnungen oder einer Reihe von Düsenbalken mit ebenfalls gegen die Materialbahn gerichteten Blasöffnun­ gen, die mit unter Überdruck stehender Luft beispielsweise aus den Umluftkreisläufen beschickbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung gesehen die einzelnen Düsenfelder (9), die jeweils zwischen zwei Leitdüsenstationen liegen, ein bis zehn Mal so breit sind, wie eine dieser aus Leitdüsen­ balken bestehenden Leitdüsenstationen.