DE3816414A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen einer auf einem bewegten traegermaterial aufgebrachten fluessigkeitsschicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen einer auf einem bewegten Trägermaterial auf­ gebrachten Flüssigkeitsschicht, die verdampfbare Lösungs­ mittelkomponenten und nicht-verdampfbare Komponenten ent­ hält.

Bei der Trocknung großflächiger, bahnförmiger Güter, auf denen Flüssigkeitsschichten aufgetragen sind, werden un­ terschiedliche Trocknungsverfahren und Trocknungsvorrich­ tungen angewandt. Typische Trocknungsgüter sind beispiels­ weise Metall- oder Kunststoffbänder, auf denen Flüssig­ keitsschichten aufgebracht sind, die in der Regel aus verdampfbaren Lösungskomponenten, die während des Trock­ nungsprozesses aus dem Flüssigkeitsfilm entfernt werden, und aus nicht-verdampfbaren Komponenten bestehen, die nach der Trocknung auf dem Trägermaterial zurückbleiben.

Die Oberflächen der Trägermaterialien erhalten durch die Beschichtung spezielle Eigenschaften, die erst nach dem Trocknungsprozeß in der Form vorliegen, wie sie für die spätere Anwendung erwünscht sind. Als Beispiel hierzu kann die Beschichtung von Metallbändern mit lichtempfind­ lichen Schichten genannt werden, die zu Druckplatten kon­ fektioniert werden. Die Beschichtung von Metallbändern oder Kunststoffolien mit Substanzen in Form eines lösungs­ mittelhaltigen Naßfilms, im folgenden Flüssigkeitsfilm bezeichnet, und dessen anschließende Trocknung stellen somit einen Vorgang dar, der besonderer Anlagen bedarf, um die gewünschte Produktqualität der Schichten sicher­ zustellen. Wesentlich ist hierbei der Verfahrensschritt der Filmtrocknung als abschließende Verfahrensmaßnahme der Beschichtung.

Bei der Trocknung von Flüssigkeitsfilmen auf Trägerma­ terialien ist es üblich, ein erwärmtes Gas, insbesondere Luft, zum Entfernen der Lösungsmittelkomponenten aus der Filmschicht über die Oberfläche der Trägermaterialien strömen zu lassen. Dabei wird der aufgeheizte Gasstrom in direkten Kontakt mit dem Flüssigkeitsfilm gebracht, der in gleichmäßiger Schichtverteilung auf dem Trägermaterial aufgebracht ist, das eine Trocknungsvorrichtung durch­ läuft. Um eine schlieren- und melierfreie, getrocknete Filmoberfläche, d.h. eine gleichmäßige Verteilung der zurückbleibenden Komponenten sicherzustellen, werden die Trocknungsanlagen mit Einrichtungen ausgerüstet, die eine günstige bzw. gleichmäßige Verteilung der Luftströmung über dem Flüssigkeitsfilm bewirken sollen. Damit wird eine gleichmäßige Trocknung über die gesamte Breite der beschichteten Bahn angestrebt. Des weiteren weisen be­ kannte Trocknungsanlagen Einrichtungen zur Minimierung von Störungen der Luftbewegungen auf, die sich, teilweise aufgrund turbulenter Strömungsbewegungen, nachteilig auf die Filmoberfläche auswirken und dort zu Meliererschei­ nungen führen.

Eine übliche Bauweise einer solchen Trocknungsvorrichtung besteht gemäß dem US-Patent 30 12 335 darin, aus einem mit Trocknergas versorgten Gasraum, der über eine be­ stimmte Länge über der Beschichtungsbahn angeordnet ist, mittels einer Vielzahl von Schlitzen, Düsen, Löchern oder auch porösen Festkörpern den unmittelbaren Gasraum über dem zu trocknenden Flüssigkeitsfilm möglichst gleichmä­ ßig mit Trocknergas zu versorgen. Das kontinuerlich be­ schichtete Band oder beschichtete Platten auf einem um­ laufenden Transportband werden hierbei kontinuierlich und unter Abgabe von Lösungsmitteldampf an die Trocknerluft durch die Trocknungsvorrichtung hindurchgeführt. Hierbei kann die zugeführte Trocknerluft im offenen Kreislauf ständig erneuert bzw. die mit Lösungsmittel angereicherte Luft komplett abgeführt werden. Es kann auch ein Umluft­ verfahren mit teilweise erneuerter bzw. abgeführter Trocknerluft angewandt werden.

Schwierigkeiten bei der Abführung der Trocknerluft aus dem Trocknungsraum bestehen häufig darin, daß bei quer zur Bandlaufrichtung angeordneten Längsdüsen, oder Längs­ schlitzen, aufgrund des Druckgefälles bei seitlicher Ab­ strömung, eine Verminderung der Düsenaustrittsgeschwin­ digkeit in Feldmitte auftritt und damit auch der Wärme- und Stoffübergang quer zur Bandlaufrichtung beeinflußt wird. Die Folge hiervon ist eine Randübertrocknung, die bei vielen Beschichtungsvorgängen zu unerwünschten Struk­ turierungen der getrockneten Filme führt.

In der Fachzeitschrift "Chemie-Ingenieur-Technik", 42. Jahrgang, Heft 14 (1970), S. 927 bis 929, 43. Jahrgang, Heft 8 (1971), S. 516 bis 519 und 45. Jahrgang, Heft 5 (1973), S. 290 bis 294 werden deshalb Optimierungs­ vorschläge zur konstruktiven Gestaltung von Düsenfel­ dern in Schlitzdüsentrocknern gegeben, die über die ge­ samte Bandbreite eines Trockners einen konstanten Wär­ me- und Stoffübergang gewährleisten sollen. Zur Opti­ mierung von Schlitzdüsentrocknern werden Stoffüber­ gangsmessungen bei Prallströmung aus Schlitzdüsenfel­ dern mit unterschiedlichen Düsenflächen in einem weiten Bereich der äußeren Einflußgrößen empirisch korreliert. Die gefundene Beziehung wird dazu benutzt, optimale Düsengeometrien bezüglich der Ventilatorleistung pro m² Warenfläche zu ermitteln. Dabei zeigt sich, daß ein konstanter Wärme- und Stoffübergang über die Bahnbreite dadurch erzielt wird, daß die Düsenschlitze kontinuier­ lich vom Bahnrand zur Mitte hin zunehmende Schlitzweite aufweisen.

Beim Trocknen großflächiger Warenbahnen muß oftmals eine hohe Gleichmäßigkeit des Wärme- und Stoffübergangs über die Bahnbreite gefordert werden, um örtliche Über­ trocknung und damit verbundene Qualitätsminderung zu vermeiden. In diesen Fällen werden vorzugsweise Schlitz­ düsenfelder eingesetzt, in denen die Schlitze quer zur Laufrichtung der Bahn angeordnet sind. Die dabei beob­ achtete Randübertrocknung in den Schlitzdüsentrocknern mit Abströmung in Schlitzrichtung ist auf die Vertei­ lung der Austrittsgeschwindigkeit längs der Schlitze zurückzuführen. Um diese Randübertrocknung zu vermei­ den, folgt für Düsentrockner hieraus unter anderem, daß fläche möglichst das 3,5-fache der Düsenaustrittsfläche betragen soll um eine gleichmäßige Trocknung über die Breite der Warenbahn zu erhalten.

Es ist heute Stand der Technik, in Schwebetrocknern für Folien- oder Metallbänder mit Hilfe eines Tragluftdü­ sensystems berührungslos eine Oberflächenbehandlung vorzunehmen (Zeitschrift "gas wärme international", Band 24 (1975), Nr. 12, S. 527 bis 531). Es wird dabei die mit Lösungsmittel angereicherte Trocknerluft direkt in den Düsenfeldern wieder abgesaugt, um die unerwünschte Transversalströmung zu beseitigen. Dies ergibt soge­ nannte Düsentrockner bzw. Prallstrahltrockner, bei de­ nen vor allem die staupunktähnliche Strömung einzelner Düsen nachteilig ist, die sowohl bei laminarer als auch bei turbulenter Strömungsform zu strömungsphysikalischen Instabilitäten neigt, die insbesondere bei niedervisko­ sen Flüssigkeitsfilmen zwangsläufig zu irreversiblen, nichtglatten Trocknungsstrukturen führen.

Zur Vermeidung von staupunktartigen Strömungen im An­ fangsbereich der Trocknerapparatur wird nach der PCT- Anmeldung WO82/03 450 die Trocknerluft aus einem Vor­ raum über geeignete Einlaßöffnungen und Strömungsabwei­ ser in einen beruhigten Zwischenraum geführt, von dort aus gelangt ein Teil der Trocknerluft über ein in un­ mittelbarer Nähe zum Flüssigkeitsfilm angeordnetes poröses Filterelement auf die zu trocknende Bahn. Die Wirkungsweise einer solchen Trocknung beruht darauf, daß sich zwischen dem porösen Schutzschild und dem zu trocknenden Flüssigkeitsfilm eine beruhigte, an Lö­ sungsmittel jedoch hoch angereicherte, schwache Luft­ strömung ausbildet, die durch Austausch mit der über dem porösen Medium transversal abströmenden Restluft ständig erneuert wird und somit, aufgrund der relativ kurzen Baulänge, eine Vortrocknung des Flüssigkeits­ films mit verminderter Neigung zu Meliererscheinungen erzielt wird.

Diese Art Trocknung ist gekennzeichnet durch überwie­ gende Diffusion des Lösungsmitteldampf/Luftgemisches durch den porösen Schutzschild, womit bei nahezu voll­ ständig fehlendem konvektivem Abtransport innerhalb des Raumes zwischen Band und Schutzschild eine vollständige Austrocknung des Flüssigkeitsfilms nur bei sehr großen Trocknerlängen oder unter Hinzuschalten nachgeordneter Hilfstrockner möglich wird.

Ein besonderer Nachteil bisher eingesetzter Trocknungs­ vorrichtungen besteht darin, daß aufgrund der lösungs­ mittelbeladenen Luftströmungen innerhalb des Trockner­ raumes eine mit der Außenatmosphäre verträgliche Ab­ dichtungseinrichtung geschaffen werden muß. Je nach Größe des Absolutdruckes innerhalb des Trocknerraumes direkt über dem Flüssigkeitsfilm strömt bei Unterdruck­ verhältnissen entweder ein Teil der benötigten Frisch­ luft über den endlichen Dichtungsspalt nach innen oder bei Überdruckverhältnissen ein Teil der lösungsmittel­ beladenen Luft nach außen, wobei durch die Strömung im Dichtspalt auf dem ungetrockneten Flüssigkeitsfilm irreversible Strukturen erzeugt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen auf Trägermateria­ lien aufgebrachte Flüssigkeitsschichten im Durchlauf­ betrieb so getrocknet werden können, daß Oberflächen­ strukturen, welche die gleichmäßige Verteilung der getrockneten Filmschicht stören und deren erwünschte Eigenschaften beeinträchtigen könnten, sowohl für hoch- als für niederviskose Flüssigkeitsschichten nicht auf­ treten.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs be­ schriebenen Art derart gelöst, daß ein Gas in Längs­ richtung des Trägermaterials parallel zu der Flüssig­ keitsschicht strömt und in Strömungsrichtung innerhalb der Trocknungszone beschleunigt wird.

Dabei strömt das Gas gleichsinnig zur Laufrichtung des Trägermaterials entlang und parallel zu der Flüssig­ keitsschicht und wird in Strömungsrichtung innerhalb der Trocknungszone beschleunigt.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird die Anfangsge­ schwindigkeit v ₁ der Gasströmung auf eine Endgeschwin­ digkeit v ₂ gesteigert, die bis zu dem l000fachen Wert der Anfangsgeschwindigkeit v ₁ beträgt. Es wird dabei die Geschwindigkeitsverteilung der Gasströmung in den einzelnen Querschnitten der Trocknungszone quer zur Laufrichtung des Trägermaterials konstant eingestellt.

In Ausgestaltung des Verfahrens ist das Gas erwärmt und wird der Gesamtgasstrom an einem Ende der Trocknungs­ zone abgesaugt. Zweckmäßigerweise ist die Trocknungs­ zone so ausgestaltet, daß im Eintrittsquerschnitt und in der Trocknungszone auftretende Störungen, wie Wirbel und Turbulenzen in der Gasströmung, durch die beschleu­ nigte Gasströmung gedämpft und laminar werden. Dabei wird das Verfahren entweder in der Weise angewandt, daß die Durchströmung der Trocknungszone mit einem konstan­ ten Gasvolumenstrom erfolgt, wobei der Querschnitt der Trocknungszone in Laufrichtung des Trägermaterials ständig vermindert wird oder derart, daß der Gasvolu­ menstrom in Laufrichtung des Trägermaterials ständig erhöht wird, bei gleichbleibendem Querschnitt der Trocknungszone oder auch bei ständig sich verminderndem Querschnitt der Trocknungszone.

Bei dem Verfahren werden die in die Trocknungszone ein­ gebrachten Turbulenzen der Gasströmung durch die in Strömungsrichtung lokal beschleunigte Gasströmung un­ mittelbar gedämpft und eine weitgehend laminare Strö­ mung erhalten.

Eine Vorrichtung zum Trocknen einer auf einem bewegten Trägermaterial aufgebrachten Flüssigkeitsschicht, die verdampfbare Lösungsmittelkomponenten und nicht-ver­ dampfbare Komponenten enthält, mit einem Trocknungska­ nal, durch den in Längsrichtung das Trägermaterial läuft, mit einer gasdurchlässigen Kanaldeckfläche, durch die ein Trocknungsgasstrom in den Trocknungskanal einströmt, zeichnet sich dadurch aus, daß die Kanal­ deckfläche als gasdurchlässige Fläche ausgebildet ist, mit einer in Längsrichtung des Trocknungskanals einstell­ baren Durchlässigkeit der Fläche für den Trocknungs­ gasstrom.

In Weiterbildung dieser Vorrichtung ist die Kanaldeck­ fläche gegenüber der horizontal verlaufenden Kanalgrund­ fläche geneigt, wobei die Kanaleinlaßhöhe des Trock­ nungskanals größer als die Kanalauslaßhöhe ist.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 12 bis 28.

Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß mit relativ einfachen Baumaßnahmen, die eine bestimmte Gasstromführung im Trocknungskanal bewirken, die ge­ wünschte störungsfreie Trocknung nieder- und hochvis­ koser Flüssigkeitsschichten auf Trägermaterialien er­ reicht wird. Dabei wird die mittlere Geschwindigkeit der Gasströmung von einer Eintrittsgeschwindigkeit v ₁ über die Länge des Trocknungskanals auf eine Austritts­ geschwindigkeit v ₂, die wesentlich größer als v ₁ ist, gesteigert. Die Geschwindigkeitsverteilung ist dabei in dem einzelnen Trocknungskanalquerschnitt konstant ein­ gestellt, und die Geometrie des Trocknungskanals ist so ausgelegt, daß die im Eintrittsquerschnitt und im Trock­ nungskanal auftretenden Gasstörungen durch die Gasbe­ schleunigung ausgedämpft werden und daß der zur Trocknung notwendige Gesamtluftstrom am Ende des Trocknungskanals abgesaugt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer zwei­ ten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach der Erfindung, mit einem sich verengen­ den Trocknungskanal mit rechteckförmigem Querschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie I - I der Trocknungsvorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4A und 4B je eine perspektivische Ansicht eines Trock­ nungskanals mit trompetenförmiger Geometrie, der anstelle des Trocknungskanals mit recht­ eckförmigem Querschnitt in den Ausführungs­ formen nach den Fig. 1 bis 3 verwendet werden kann,

Fig. 5A eine Schnittansicht einer dritten Ausführungs­ form der Trocknungsvorrichtung mit veränder­ licher Durchlässigkeit der Deckfläche, teil­ weise aufgebrochen, nach der Erfindung,

Fig. 5B eine Schnittansicht einer vierten Ausführungs­ form der Erfindung, ähnlich Fig. 5A, mit kon­ stanter Durchlässigkeit der Deckfläche,

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform der Trocknungs­ vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt,

Fig. 7 ein Geschwindigkeitsprofil der Gasströmung in Abhängigkeit von der Kanallänge des Trock­ nungskanals, und

Fig. 8 ein Druckprofil, nämlich den statischen Un­ terdruck der Gasströmung gegenüber Atmosphä­ rendruck, in Abhängigkeit von der Kanallänge des Trocknungskanals.

In Fig. 1 ist in schematischer Schnittansicht eine erste Ausführungsform einer Trocknungsvorrichtung 1 nach der Erfindung dargestellt. Ein Trägermaterialband 4, beispielsweise ein Metallband aus Aluminium oder ein Folienband, läuft an einer Breitschlitzdüse 34 vorbei, von der eine Flüssigkeitsschicht auf das Trägermateri­ alband 4 aufgetragen wird, die verdampfbare Lösungsmit­ telkomponenten und nichtverdampfbare Komponenten ent­ hält. Das Trägermaterialband 4 wird um eine Umlenkrol­ le 35 herumgeführt und läuft durch einen Kanaleinlaß 27, der einen Einlaßquerschnitt A 1 aufweist, in einen Trocknungskanal 2 ein. Dabei läuft das Trägermaterial­ band 4 im Trocknungskanal 2 sowie in einem an den Trocknungskanal 2 anschließenden Durchlaufkanal 20 auf Tragrollen 6, die versenkt in der horizontalen Kanal­ grundfläche 3 bzw. im Kanalboden eingelassen sind. Die Trocknungsvorrichtung 1 kann auch als Trockner ausgebil­ det sein, in welchem das Trägermaterialband 4 über Luft­ tragedüsen freischwebend durch den Trocknungskanal 2 ge­ führt ist und die Tragluft seitlich abgeführt wird.

Eine Kanaldeckfläche 7 ist als gasdurchlässige Fläche ausgebildet, die gegenüber der horizontal verlaufenden Kanalgrundfläche 3 geneigt ist, wobei die Kanaleinlaß­ höhe h 1 des Kanaleinlasses 27 des Trocknungskanals 2 größer als die Kanalauslaßhöhe h 2 des Kanalauslasses 28 ist, der einen Auslaßquerschnitt A 2 aufweist. Die Kanal­ deckfläche 7 ist zu der horizontalen Kanalgrundfläche 3 beispielsweise in einem Winkel gleich 3°9′ geneigt, wobei sich die durchlässige Kanaldeckfläche, beginnend an dem Kanaleinlaß 27, über die Gesamtlänge des Trocknungska­ nals 2 erstreckt.

Oberhalb des Trocknungskanals 2 befindet sich ein Trocknungsraum 5, den eine Zwischenwand 10 von einer Gasaustauschkammer 15 trennt. In der Gasaustauschkammer 15 ist ein Gebläse 12 bzw. ein Ventilator angeordnet, dessen Gebläseausgang 16 gegen einen Wärmetauscher 17 in der Zwischenwand 10 gerichtet ist. In einer Boden­ fläche 18 der Gasaustauschkammer 15 ist eine Öffnung vorhanden, in der eine Drosselvorrichtung, z.B. eine Drosselklappe 13 angeordnet ist, die um eine Horizontal­ achse verstellbar ist. Die Gasaustauschkammer 15 weist einen Gaseinlaß 19 auf, der an die Deckfläche der Gas­ austauschkammer 15 anschließt und als Drosselvorrichtung eine Drosselklappe 14 enthält. Die Drosselvorrichtung kann unter anderem auch aus zwei gegeneinander verschieb­ baren Lochblechen oder aus einer Lamellenblendenvorrich­ tung bestehen.

Das Gebläse 12 ist ein zweiflutiges Umwälzgebläse mit Rückschaufeln, wobei der aus dem Gaseinlaß 19 den Rück­ schaufeln zugegebene Frischgasstrom in den Trocknungs­ raum 5 gefördert wird.

Der Durchlaufkanal 20, der an den Trocknungskanal 2 anschließt, hat einen gleichbleibenden Querschnitt ent­ sprechend dem Kanalauslaßquerschnitt A 2 des Trocknungs­ kanals. Die Unterseite der Bodenfläche 18 der Gas­ austauschkammer 15 ist zugleich die Deckfläche des Durchlaufkanals. Oberhalb der Deckfläche des Durchlauf­ kanals, nach der Gasaustauschkammer 15, befindet sich ein Ventilator bzw. ein Sauggebläse 9, dessen Ansaug­ öffnung in der Deckfläche des Durchlaufkanals liegt. In einem Auslaß 11 des Sauggebläses 9 ist eine Drossel­ klappe 8 angeordnet.

Die Kanaldeckfläche 7 besteht beispielsweise aus einem durchgehenden Filter mit konstanter Permeabilität.

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung 1 nach der Erfindung, die gegenüber der ersten Ausfüh­ rungsform auf der Oberseite der Kanaldeckfläche 7 zu­ sätzliche Dosiereinrichtungen 21 für das zuzugebende Gas aufweist. Bei dem Gas handelt es sich im allgemeinen um erwärmte Luft. Der Trocknungskanal 2 ist ähnlich wie der Trocknungskanal der ersten Ausführungsform ausge­ bildet, mit einer horizontalen Kanalgrundfläche 3 und einer dazu geneigten Kanaldeckfläche 7. Die Gas- bzw. Luftströmung im Einlaßquerschnitt A ₁ des Kanaleinlasses hat eine Eintrittsgeschwindigkeit v ₁ von nahezu Null, während die Austrittsgeschwindigkeit v ₂ im Auslaßquer­ schnitt A ₂ des Kanalauslasses 22 bis zu 75 m/sec betragen kann. In Fig. 2 ist aus Gründen der besseren Übersicht­ lichkeit das Sauggebläse, das in Fig. 1 mit dem Bezugs­ zeichen 9 belegt ist, nicht eingezeichnet, obwohl es, ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, vorhanden ist.

Die Dosiereinrichtungen 21 bestehen aus Kästen mit zwei gegeneinander verschiebbaren Lochblenden 22, 23, deren Öffnungsquerschnitte einstellbar sind. Diese Lochblenden 22, 23 liegen entweder unmittelbar übereinander oder weisen, wie dargestellt, einen Abstand voneinander auf. Je nach der Einstellung der Öffnungsquerschnitte der Lochblenden 22, 23 (vgl. Fig. 3A und 3B) ergeben sich unterschiedliche Durchlässigkeiten der einzelnen Kästen der Dosiereinrichtungen 21, so daß abschnittsweise, entsprechend den Längen der Kästen, unterschiedliche Luftmengen die Kanaldeckfläche 7 durchströmen. Somit ist es möglich, die in den Trocknungskanal 2 einströmende Gas- bzw. Luftmenge zusätzlich zu der sich ohne die Dosiereinrichtungen einstellenden unterschiedlichen Gas­ mengenverteilung über die Länge des Trocknungskanals 2 unterschiedlich zu regeln.

Oberhalb des Trägermaterialbandes 4 in der Gasaustausch­ kammer 15 herrscht beispielsweise ein Unterdruck von 3,35 mbar gegenüber dem Atmosphärendruck, während am Gebläseausgang des Gebläses 12 ein Überdruck von 1,4 mbar vorhanden ist. Im Trocknungsraum 5 oberhalb der Dosiereinrichtungen 21 beträgt der Überdruck etwa 1,1 mbar.

Die Bodenfläche 31 der Trocknungsvorrichtung weist mehrere Öffnungen 32 auf, von denen eine der Gasaus­ tauschkammer 15 gegenüberliegt und mit dem gleichen Saug­ druck bzw. Unterdruck beaufschlagt ist, wie er in der Gasaustauschkammer herrscht. Dadurch wird sichergestellt, daß das Trägerbandmaterial 4, das durch den Trocknungska­ nal 2 auf Tragrollen 6 hindurchläuft, von beiden Seiten mit dem gleichen Unterdruck beaufschlagt ist, so daß ein Abheben des Trägermaterialbandes 4 verhindert wird, wie es normalerweise in Richtung Gasaustauschkammer 15 auf­ tritt, wenn nur in dieser Unterdruck herrscht.

Die übrigen Öffnungen 32, die auch in den Seitenwänden, knapp oberhalb der Bodenfläche angeordnet sein können, ermöglichen ein Absaugen der in unmittelbarer Nähe der Seitenwände befindlichen Gasschichten.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, die einen Schnitt ent­ lang der Linie I-I der Trocknungsvorrichtung 1 nach Fig. 2 darstellt, ist der Trocknungskanalquerschnitt rechteckförmig, wobei sich die Kanalhöhe in Richtung auf den Kanalauslaßquerschnitt A ₂ linear verringert. Die Kanaldeckfläche 7 und die Dosiereinrichtungen 21 sind beispielsweise in den Seitenwänden 29, 30 des Trocknungs­ kanals 2 eingelassen. In der Bodenfläche 31 ist eine der Öffnungen 32 zu erkennen.

In den Fig. 4A und B ist perspektivisch je ein Trock­ nungskanal 2 dargestellt, der eine in Längsrichtung sich vom Kanaleinlaß zum Kanalauslaß verjüngende trompetenför­ mige Geometrie besitzt. Ein derartiger Trocknungskanal kann in den beiden Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 anstelle des dort gezeigten Trocknungskanals verwendet werden. Durch die sich verjüngende trompeten­ förmige Geometrie des Trocknungskanals ist sicherge­ stellt, daß es zu einer Beschleunigung des Luft- bzw. Gasstromes in Strömungsrichtung kommt. Der Trocknungska­ nal nach Fig. 4A hat eine gekrümmte Deckfläche und ge­ krümmte Seitenwände, während der Trocknungskanal nach Fig. 4B rechteckförmigen Querschnitt, d.h. senkrecht zur Bodenfläche ausgerichtete Seitenwände, jedoch eine ge­ krümmte Deckfläche besitzt.

Die Beschleunigung der Strömung im Trocknungskanal kann durch zwei verschiedene Betriebsweisen oder auch durch eine Kombination dieser beiden Betriebsweisen erreicht werden. Bei der ersten Betriebsweise erfolgt die Durch­ strömung des Trocknungskanals 2 mit einem konstanten Luftvolumenstrom, der in allen Querschnitten des Trock­ nungskanals vorliegt, wobei die Querschnitte des Trock­ nungskanals in Bandlaufrichtung von dem Eintrittsquer­ schnitt A ₁ auf den Auslaßquerschnitt A ₂ ständig linear vermindert werden. Die längenabhängige Verminderung des Kanalquerschnitts ist so ausgeführt, daß in die Strö­ mung eingebrachte Störungen ausgedämpft und die Strömung dadurch laminar wird. Dies geschieht in der Weise, daß über das Sauggebläse 9 bzw. den Ventilator bei geschlos­ senen Drosselvorrichtungen 13 und 14 der ersten Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1 der zur Trocknung benötigte Gas- bzw. Luftvolumenstrom mit der Eintrittsgeschwindig­ keit v ₁ über den Kanaleinlaß 27 mit dem Einlaßquer­ schnitt A 1 angesaugt und über die in Bandlaufrichtung geneigte Kanaldeckfläche 7 auf die Austrittsgeschwin­ digkeit v ₂ am Kanalauslaß 28 mit dem Auslaßquerschnitt A ₂ beschleunigt wird. Die Einstellung des ausreichenden Luftvolumenstroms erfolgt hierbei durch Drehzahlrege­ lung des Sauggebläses 9 bzw. des Ventilators und bei drehzahlunabhängiger Betriebsweise durch Verstellen der Drosselklappe 8 im Auslaß 11 des Sauggebläses 9.

Bei der zweiten Betriebsweise geschieht die Zugabe des zum Trocknen notwendigen Gas- bzw. Luftvolumenstroms über geeignete Dosiereinrichtungen, die in der oder über der Kanaldeckfläche angebracht sind. Der Gas- bzw. Luftvolumenstrom im Trocknungskanal wird dabei in Bandlaufrichtung ständig erhöht oder so eingestellt, daß Störungen ausgedämpft werden und der Gas- bzw. Luftstrom in eine Laminarströmung übergeht. Hierzu wird bei den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den Fig. 1 bis 5B dargestellt sind, wobei die Ausfüh­ rungsformen nach den Fig. 5A und 5B noch näher be­ schrieben werden, der zur Trocknung benötigte Gas- bzw. Luftvolumenstrom in den Trocknungsraum 5 über das Ge­ bläse 12 bzw. den Umwälzventilator mit Rückschaufeln bei geöffneten Drosselklappen 13 und 14 gefördert. Vom Trocknungsraum 5 strömt die Luft- bzw. Gasmenge über die Dosiereinrichtungen und die Kanaldeckfläche 7 in den Trocknungskanal 2 und wird in diesem auf die Aus­ trittsgeschwindigkeit v ₂ im Auslaßquerschnitt A ₂ be­ schleunigt. Das Gebläse 9 bzw. der Ventilator ist hierbei so eingestellt, daß nur das über die Rückschau­ feln des Gebläses 12 bzw. des Umwälzventilators zugege­ bene Gas aus dem Trocknungsraum 5 abgesaugt wird und die Restgasmenge ständig im Kreislauf gefördert wird. Dadurch wird erreicht, daß im Einlaßquerschnitt A ₁ nahezu keine Strömung bzw. nur eine sehr geringe Strömung auftritt.

In der ersten Betriebsweise wird für einen optimalen Betrieb der Einlaßquerschnitt A ₁ so groß ausgelegt, bzw. die Anfangsgeschwindigkeit v ₁ so klein gehalten, daß auf dem zu trocknenden Flüssigkeitsfilm keinerlei Anfangsstöreffekte in Form von Melierungen oder groß­ flächigen Verblasungen auftreten.

Im einfachsten Betriebsfall wird das beschichtete Trä­ germaterialband 4 in unmittelbarer Nähe der horizonta­ len Kanalgrundfläche 3 geführt und die Strömungsbe­ schleunigung durch die in Strömungsrichtung geradlinig geneigte Kanaldeckfläche 7 herbeigeführt. Die Form des Kanalquerschnitts ist rechteckförmig, und die Kanalhö­ he verkleinert sich linear von der Kanaleinlaßhöhe h 1 auf die Kanalauslaßhöhe h 2. Der gleiche Effekt wird beispielsweise mit den in den Fig. 4A und B gezeigten trompetenförmigen Geometrien des Trocknungskanals 2 er­ zielt. Daneben sind noch andere Kanalgeometrien mög­ lich, solange diese eine in Strömungsrichtung erfor­ derliche Beschleunigung herbeiführen.

Bei der zweiten Betriebsweise ergeben sich insbesondere gute Trocknungsergebnisse, wenn bei rechteckförmigem Kanalquerschnitt die horizontal verlaufende Kanaldeck­ fläche 7 als durchgehendes, gasdurchlässiges Filter ausgelegt wird. Bei konstantem Kanalquerschnitt über die Länge des Trocknungskanals, d.h. mit anderen Wor­ ten, bei horizontal verlaufender Kanaldeckfläche stellt sich bei konstanter Filterpermeabilität längs des Trock­ nungskanals aufgrund des ansteigenden Gasmengenstroms von sich aus die gewünschte Beschleunigung der Strömung ein, die zusätzlich noch durch die sich ändernde Durchlässig­ keit des durchgehenden Filters gesteuert werden kann. Die Kanaldeckfläche 7 muß nicht aus einem durchgehenden Filter bestehen, sondern kann vielmehr auch aus anein­ andergereihten, gleichdicken Filtermatten 26 (vgl. Fig. 5A) mit unterschiedlicher Durchlässigkeit bestehen. Diese kann auch dadurch erreicht werden, daß die Filter­ matten gleiche Konsistenz bzw. gleichen Aufbau besitzen, jedoch unterschiedliche Dicken aufweisen. Eine andere Möglichkeit besteht darin die Filtermatten mit gleicher Dicke, jedoch mit unterschiedlichem Aufbau bzw. unter­ schiedlicher Konsistenz auszugestalten.

Bei geneigter Kanaldeckfläche 7 wird der Gasmengenstrom und damit die Strömungsbeschleunigung durch die Neigung der Kanaldeckfläche bestimmt. Falls die geneigte Kanal­ deckfläche 7 aus einem durchgehenden Filter oder aus Filtermatten besteht, besitzen diese zweckmäßigerweise gleichmäßigen Aufbau bzw. gleichmäßige Konsistenz und damit gleichbleibende Durchlässigkeit über die Länge des Trocknungskanals 2.

Die kombinierte Anwendung der ersten und zweiten Be­ triebsweise hat vor allem dann Vorteile, wenn bereits bei der Beschichtung, die in der Regel unmittelbar vor der Trocknungsvorrichtung 1 durch die Breitschlitzdüse 34 durchgeführt wird, freiwerdende Lösungsmitteldämpfe abgesaugt werden müssen.

Die beschleunigte Strömung sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Betriebsweise trägt offenbar in mehrfacher Weise zum schnellen Trocknen der Flüssig­ keitsschicht und zur strukturfreien Oberflächenausge­ staltung der beschichteten Trägermaterialbänder bei. Durchgeführte Untersuchungen zeigen, daß makroskopische Strömungsturbulenzen, die beispielsweise durch die Zu­ gabestellen des Gas- bzw. Luftstromes erzeugt werden, im Trocknungskanal 2 bei richtiger Einstellung der ersten oder zweiten Betriebsweise so gedämpft werden, daß keine Störungen des Trocknungsvorganges unmittelbar nach den Zugabestellen mehr auftreten, d.h. die Strö­ mung wird bereits in unmittelbarer Nähe des Entstehungs­ ortes der Turbulenzen laminar. Beobachtungen zeigen, daß dies durch die herbeigeführte Beschleunigung der turbulenten Teilbereiche der Gas- bzw. Luftströmung bei gleichzeitiger Längsausrichtung bzw. Längsdeformation dieser turbulenten Bereiche erzwungen wird.

Die beschleunigte Gas- bzw. Luftströmung verläuft im­ mer parallel zur Laufrichtung des Trägermaterialbandes und ist gleichsinnig zu dieser Laufrichtung gerichtet, so daß durch die relativ zum Flüssigkeitsfilm immmer schneller werdende Gas-/Luftströmung und deren Grenz­ schichtströmung in der Nähe des Flüssigkeitsfilms die Diffusionswege des verdampfenden Lösungsmittels klein gehalten werden und somit bei hoher Endgeschwindigkeit der Gas-/Luftströmung, jedoch kleiner Trocknungskanal­ länge, ein großer Wärme- und Stoffübergang von der Flüssigkeitsschicht zu dem Trocknungsmedium ermöglicht wird.

Die über die Breite des zu trocknenden, flüssigkeits­ beschichteten Trägermaterialbandes 4 vorliegende kon­ stante Geschwindigkeit der Strömung ergibt eine sehr gleichmäßige Trocknung des Flüssigkeitsfilms quer zur Bahnlaufrichtung. Dies bedeutet, daß die Geschwindig­ keitsverteilung der Gas-/Luftströmung in den einzelnen Querschnitten der Trocknungszone bzw. des Trocknungska­ nals quer zur Laufrichtung des Trägermaterialbandes konstant gehalten werden muß.

Fig. 5A zeigt eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung 1, bei der der Trocknungskanal 2 eine horizontal verlau­ fende Kanaldeckfläche 7 besitzt, die parallel zu der Kanalgrundfläche 3 verläuft. Die horizontale Kanaldeck­ fläche 7 besteht aus aneinandergereihten, gleichdicken Filtermatten 26, die unterschiedliche Durchlässigkeit für ein Gas bzw. Luft aufweisen. In Fig. 5A ist die unterschiedliche Durchlässigkeit durch unterschiedlich starke Schraffuren der einzelnen Filtermatten 26 ange­ deutet, in der Weise, daß die Filtermatte nahe dem Kanaleinlaß stärker schraffiert ist, entsprechend ihrer geringeren Durchlässigkeit, und die Schraffuren der Filtermatten 26 in Richtung des Kanalauslasses abneh­ men, um anzuzeigen, daß die Durchlässigkeit der Filter­ matten in Laufrichtung des Trägermaterialbandes 33 zu­ nimmt. Die übrigen Bauteile der Trocknungsvorrichtung, die mit den Bauteilen der ersten und zweiten Ausfüh­ rungsform der Trocknungsvorrichtung übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszahlen wie in den Fig. 1 bis 3 belegt. Vor dem Kanaleinlaß 27 des Trocknungs­ kanals 2 befindet sich eine Abdichtmatte 36. Die Kanal­ querschnitte sind über die Länge des Trocknungskanals 2 gleichbleibend. Wegen der unterschiedlichen Durchlässig­ keiten der Filtermatten 26 strömt jeweils eine unter­ schiedliche Gas-/Luftmenge durch die einzelne Filter­ matte 26, was durch die Größe der gebogenen Pfeile P ₁ bis P ₅, die den einzelnen Filtermatten 26 zugeordnet sind, angedeutet wird. Durch die in Richtung des Kanalaustritts erfolgte Zunahme der zugeführten Gas-/Luftmenge ergibt sich eine Beschleunigung der Strömung in Laufrichtung des Trägermaterialbandes 33. Diese Beschleunigung bzw. dieser Geschwindigkeitszuwachs der Strömung auf den Kanalauslaß hin ist durch die größer werdenden Geschwindigkeitspfeile v _i , die parallel zu dem Trägermaterialband 33 eingezeich­ net sind, angedeutet.

Die in Fig. 5B gezeigte vierte Ausführungsform stimmt, mit Ausnahme der Deckfläche, mit der dritten Ausführungs­ form überein. Die Deckfläche 7 der vierten Ausführungs­ form besitzt gleichbleibende Permeabilität über die Kanallänge. Da der über die Deckfläche zugeführte Gas­ mengenstrom in Richtung Auslaßquerschnitt auch bei konstanter Permeabilität der Deckfläche zunimmt, erfolgt eine Beschleunigung der Strömung in Laufrichtung des Trägermaterialbandes 33.

Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die aus Filtermatten 26 aufgebaute gas-/luftdurchlässige Kanal­ deckfläche 7 nicht horizontal, d.h. parallel zu der Kanalgrundfläche 3, verläuft, sondern, ebenso wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Trocknungsvorrichtung, zu der Kanalgrundfläche 3 geneigt ist. Die Kanaldeckfläche 7 kann ferner aus aneinandergereihten Filtermatten gleicher Struktur und gleicher Konsistenz, jedoch unterschiedlicher Dicken, bestehen, wobei die Dicke der Filtermatten in Laufrich­ tung des Trägermaterialbandes 33 abnimmt, d.h. mit an­ deren Worten, die Durchlässigkeit der Filtermatten in Richtung des Kanalauslasses zunimmt.

Bei dem Filter bzw. den Filtermatten handelt es sich um handelsübliche sogenannte Laminardurchflußfilter, wie sie beispielsweise in Zuluftfilteranlagen von Rein-Räumen eingesetzt werden. Derartige Filterelemente filtern einerseits Schmutzpartikel aus dem Gas-/Luftstrom her­ aus und sorgen andererseits für eine sehr gleichmäßige laminare Strömung durch die einzelnen Filterelemente hindurch in den Trocknungskanal hinein.

Fig. 6 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Trock­ nungsvorrichtung nach der Erfindung im Schnitt, bei der die Kanaldeckfläche 7 gegenüber der horizontalen Kanal­ grundfläche 3 geneigt ist. Die Kanaldeckfläche 7 ist gas-/luftdurchlässig und besteht aus einem durchgehen­ den Filter kann aber auch aus aneinandergereihten Filter­ matten gefertigt sein, wie sie in Fig. 5A dargestellt sind. Oberhalb der Kanaldeckfläche 7 befinden sich Dosiereinrichtungen 24, die Lamellen 25 enthalten, welche zueinander verstellbar sind. Die einzelne Lamelle liegt parallel zu der Kanaldeckfläche 7 und ist entlang ihrer Längsachse verstellbar. Die Anordnung der Lamellen 25 und ihre Verstellbarkeit ist in etwa vergleichbar mit Sonnen­ blenden, die aus Lamellen aufgebaut sind und ist in Fig. 6 angedeutet, in der die Lamellen 25 nahe dem Ein­ laßquerschnitt A ₁ parallel und nahe dem Auslaßquerschnitt A ₂ senkrecht zur Deckfläche 7 dargestellt sind.

Die übrigen Bauteile der fünften Ausführungsform stim­ men mit den entsprechenden Bauteilen der ersten bis dritten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung über­ ein, und ihre Beschreibung wird daher nicht wiederholt.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Geschwindigkeitsprofil der Gas-/Luftströmung bzw. ein Druckprofil, nämlich den statischen Unterdruck der Strömung gegenüber dem Atmos­ phärendruck, jeweils in Abhängigkeit von der Kanallänge des Trocknungskanals. Der Verlauf des Geschwindigkeits­ profils ähnelt sehr stark dem Verlauf des Druckprofils über der Kanallänge. Bis zur Mitte der Kanallänge, die im vorliegenden Fall etwa 5,4 m beträgt, steigt die Ge­ schwindigkeit der Strömung bzw. der Unterdruck in etwa linear mit der Kanallänge an, während in der zweiten Hälfte des Trocknungskanals ein starker exponentieller Anstieg dieser Größen auftritt.

Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele und zwei Vergleichsbeispiele von Trägermaterialbahnen angeführt, auf denen zu trocknende Flüssigkeitsschichten aufge­ bracht sind.

Ausführungsbeispiel 1

Auf eine für Offsetdruck-Zwecke vorbehandelte Alumini­ umbahn 4 von 0,1 mm Dicke wird bei einer Laufgeschwin­ digkeit von 8 m/min der Aluminiumbahn 4 die Lösung ei­ nes lichtempfindlichen Polymermaterials in einem orga­ nischen Lösungsmittel durch ein geeignetes Beschich­ tungsverfahren gleichmäßig aufgetragen. Die Lösung hat eine dynamische Viskosität von 1,4 mPas, und die Dicke des Flüssigkeitsfilms beträgt 27 µm.

Unmittelbar nach der Breitschlitzdüse 34 läuft die Alu­ miniumbahn in eine Trocknungsvorrichtung 1 gemäß einer der Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 4 oder 6 ein. Die Kanalauslaßhöhe h 2 im Kanalauslaß beträgt 2 cm, die Kanaleinlaßhöhe h 1 im Kanaleinlaß ist 30 cm. Bei einer Gesamtlänge des Trocknungskanals 2 von 1,2 m ist die Kanaldeckfläche 7 gegen die Bahnebene in einem Win­ kel von 13,1° geneigt. Das Umluftgebläse 12 ist nicht eingeschaltet und die Drosselklappe 13 geschlossen. Die Leistung des Sauggebläses 9 wird so eingestellt, daß am Eingang des Trocknungskanals 2 eine Luftgeschwindigkeit von v ₁ gleich 0,3 m/sec herrscht. Daraus resultiert im Auslaußquerschnitt A 2 des Trocknungskanals 2 eine Luft­ geschwindigkeit von v ₂ gleich 4,5 m/sec. Zum vollstän­ digen Entfernen von Lösungsmittelresten aus dem nahezu getrockneten Flüssigkeitsfilm auf der Aluminiumbahn 4 ist ein Düsentrockner entsprechend dem Stand der Tech­ nik nachgeschaltet, bei dem die Luftströmung im allge­ meinen stark turbulent ist.

Die erhaltene fotoempfindliche Schicht der Aluminium­ bahn 4, die anschließend zu Druckplatten konfektioniert wird, ist sehr gleichmäßig in ihrer Dicke und in ihrem optischen Erscheinungsbild. Mit einem Auflichtdensito­ meter wird auf der gesamten beschichteten Plattenfläche eine einheitliche optische Dichte von 1,47 gemessen.

Vergleichsbeispiel 1 (zu dem Ausführungsbeispiel 1)

Die Versuchsdurchführung entspricht im großen und ganzen derjenigen des Ausführungsbeispiels 1, jedoch ist in der Trocknungsvorrichtung 1 das Sauggebläse 9 nicht eingeschaltet, so daß die beschichtete Aluminiumbahn 4 beim Durchlauf durch den ersten Trocknungsbereich nur durch Verdunsten eines kleinen Teils der Lösungsmittel geringfügig angetrocknet wird. Die eigentliche Trock­ nung des Flüssigkeitsfilms erfolgt in dem nachgeschal­ teten Düsentrockner.

Es wird eine Schicht mit einer wolkigen bzw. melierten Struktur erhalten. Dünn- und Dickstellen mit einer Flächenausdehnung von 5 bis 20 mm Durchmesser sind da­ bei unregelmäßig über die Gesamtfläche verteilt. Die densitometrische Messung ergibt keine einheitliche op­ tische Dichte, diese schwankt vielmehr in ihrer Größe je nach Meßort zwischen 1,43 und 1,50.

Ausführungsbeispiel 2

Auf eine Polyesterfolie von 125 µm Dicke wird durch ein geeignetes Beschichtungsverfahren eine Vesikularfilm­ lösung, gelöst in einem organischen Lösungsmittel, auf­ getragen. Die Beschichtungsgeschwindigkeit beträgt 5 m/min. Die Lösung hat eine dynamische Viskosität von 5,5 mPas, die Dicke des aufgetragenen Flüssigkeitsfilms ist 40 µm. Der Flüssigkeitsfilm wird in gleicher Weise, wie dies anhand des Ausführungsbeispiels 1 beschrieben ist, getrocknet.

Zum Prüfen der Gleichmäßigkeit der Schicht wird der Film großflächig in einem Kopierrahmen mit UV-Licht be­ strahlt und anschließend durch kurzes Erwärmen auf 100°C entwickelt. Die dadurch bewirkte Eintrübung der Filmschicht ist über die gesamte Fläche gleichmäßig.

Vergleichsbeispiel 2 (zu Ausführungsbeispiel 2)

Die Beschichtung und die Trocknung verlaufen ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel 2, davon abweichend ist jedoch in der Trocknungsvorrichtung 1 das Sauggebläse 9 nicht eingeschaltet. Die eigentliche Trocknung des Flüssigkeitsfilms erfolgt wie im Vergleichsbeispiel 1 erst in dem nachgeschalteten Düsentrockner.

Nach der UV-Belichtung und thermischen Entwicklung bei 120°C zeigt sich im Durchlicht eine wolkige Struktur des Vesikularfilms auf der Polyesterfolie. Dabei sind Dünn- und Dickstellen von 5 bis 20 mm Durchmesser un­ regelmäßig über die Fläche verteilt.

Ausführungsbeispiel 3

Auf eine für Offsetdruck-Zwecke vorbehandelte Alumini­ umbahn als Trägermaterialband 4, mit einer Dicke von 0,3 mm, wird bei einer Bandgeschwindigkeit von 15 m/min eine Lösung eines lichtempfindlichen Polymermaterials gleichmäßig aufgetragen.

Der Flüssigkeitsfilm ist 33 µm dick. Die Lösung hat ei­ ne dynamische Viskosität von 2,9 mPas.

Es wird eine Trocknungsvorrichtung 1, wie in Fig. 2 gezeigt, verwendet. Die Kanaleinlaßhöhe h 1 beträgt 0,5 m und die Kanalauslaßhöhe h 2=0,1 m. Die Kanaldeck­ fläche 7 ist als poröses Filter ausgebildet und gegen die Aluminiumbahn bzw. das Trägermaterialband 4 in ei­ nem Winkel von 4,3° geneigt.

Das Umluftgebläse 12 ist in Betrieb und die Drossel­ klappe 13 geöffnet. Die Stellung der Drosselklappe 14 wird so gewählt, daß ein Luftvolumenstrom von 1000 m³/h Frischluft in den Trocknungsraum 5 angesaugt wird. Ei­ ne gleichgroße Luftmenge wird durch das Sauggebläse 12 aus dem Trocknungskanal 2 abgesaugt, so daß es nicht zu einer Anreicherung von verdampftem Lösungsmittel in der Trocknungsluft kommen kann. Durch die exakte Einstel­ lung des Luftvolumenstroms an dem Sauggebläse 12 wird erreicht, daß die Einströmgeschwindigkeit v ₁ nahezu Null ist. Die Kanallänge des Trocknungskanals 2 beträgt ca. 5,7 m.

Auf der so getrockneten Aluminiumbahnoberfläche sind keine Dick- und Dünnstellen zu erkennen. Die in Re­ mission gemessene optische Dichte ist über die Gesamt­ fläche konstant.

In der Praxis wird mit Kanallängen der Trocknungskanäle von 10 bis 12 m gearbeitet, wobei die Kanallänge und der Volumenstrom des Trocknungsgases u.a. von der Durchlauf­ geschwindigkeit des Trägermaterialbandes durch die Trocknungsvorrichtung abhängen.

Claims (28)

1. Verfahren zum Trocknen einer auf einem durch eine Trocknungszone bewegten Trägermaterial aufgebrachten Flüssigkeitsschicht, die verdampfbare Lösungsmittelkom­ ponenten und nichtverdampfbare Komponenten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas in Längsrichtung des Trägermaterials parallel zu der Flüssigkeitsschicht strömt und in Strömungsrichtung innerhalb der Trock­ nungszone beschleunigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gas gleichsinnig zur Laufrichtung des Trägermaterials entlang und parallel zu der Flüssig­ keitsschicht strömt und in Strömungsrichtung innerhalb der Trocknungszone beschleunigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Eintrittsgeschwindigkeit v ₁ der Gasströmung auf eine Endgeschwindigkeit v ₂ gesteigert wird, die bis zu dem 1000fachen Wert der Eintrittsgeschwindigkeit v ₁ beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Geschwindigkeitsverteilung der Gasströmung in den einzelnen Querschnitten der Trocknungszone quer zur Laufrichtung des Trägermaterials konstant einge­ stellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gas erwärmt ist und der Gesamtgasstrom an einem Ende der Trocknungszone abgesaugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trocknungszone so ausgestaltet ist, daß im Eintrittsquerschnitt und in der Trocknungszone auftre­ tende Störungen, wie Wirbel und Turbulenzen in der Gasströmung, ausgedämpft werden, so daß die Gasströmung laminar wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchströmung der Trocknungszone mit einem konstanten Gasvolumenstrom erfolgt, wobei der Quer­ schnitt der Trocknungszone in Laufrichtung des Träger­ materials ständig vermindert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gasvolumenstrom in Laufrichtung des Trä­ germaterials ständig erhöht wird, bei gleichbleibendem Querschnitt der Trocknungszone.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvolumenstrom in Laufrichtung des Trägermate­ rials ständig erhöht wird, bei abnehmendem Querschnitt der Trocknungszone.

10. Vorrichtung zum Trocknen einer auf einem bewegten Trägermaterial aufgebrachten Flüssigkeitsschicht, die verdampfbare Lösungsmittelkomponenten und nicht-ver­ dampfbare Komponenten enthält, mit einem Trocknungska­ nal, durch den in Längsrichtung das Trägermaterial läuft, mit einer gasdurchlässigen Kanaldeckfläche, durch die ein Trocknungsgasstrom in den Trocknungska­ nal einströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanal­ deckfläche (7) als gasdurchlässige Fläche ausgebildet ist, mit einer in Längsrichtung des Trocknungskanals (2) einstellbaren Durchlässigkeit der Fläche für den Trocknungsgasstrom.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanaldeckfläche (7) gegenüber der horizon­ tal verlaufenden Kanalgrundfläche (3) geneigt ist, wo­ bei die Kanaleinlaßhöhe (h ₁) des Trocknungskanals (2) größer als die Kanalauslaßhöhe (h ₂) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die durchlässige, geneigte Kanaldeckfläche (7), beginnend an dem Kanaleinlaß, über die Gesamtlänge des Trocknungskanals (2) erstreckt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß an den Trocknungskanal (2) eine Gasaustausch­ kammer (15) anschließt, die ein Gebläse (12) enthält, dessen Gebläseausgang (16) gegen einen Wärmetauscher (17) gerichtet ist, der in einer Zwischenwand (10) zwischen der Gasaustauschkammer (15) und einem oberhalb des Trocknungskanals (2) befindlichen Trocknungsraum (5) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gasaustauschkammer (15) in ihrer Bodenflä­ che (18) und in ihrem oberen Gaseinlaß (19) jeweils eine Drosselvorrichtung (13; 14) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gebläse (12) ein zweiflutiges Umwälzgeblä­ se mit Rückschaufeln ist und daß die über die Rückschau­ feln zugegebene Frischluft in den Trocknungsraum (5) gefördert wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trocknungskanalquerschnitte rechteckförmig sind und daß sich die Kanalhöhe von der Kanaleinlaß­ höhe (h ₁) linear auf die Kanalauslaßhöhe (h ₂) verrin­ gert.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trocknungskanal (2) eine in Längsrichtung sich verjüngende, trompetenförmige Geometrie aufweist, die zu einer Beschleunigung des Gasstroms in Strömungs­ richtung führt.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) in einen Durchlaufkanal (20) übergeht, daß die Unterseite der Bodenfläche (18) der Gasaustauschkammer (15) zugleich die Deckfläche des Durchlaufkanals ist, daß nach der Gas­ austauschkammer (15) ein Sauggebläse (9) oberhalb der Deckfläche des Durchlaufkanals angeordnet ist, dessen Ansaugöffnung in der Deckfläche liegt und in dessen Auslaß (11) eine Drosselvorrichtung (8) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Oberseite der Kanaldeckfläche (7) Do­ siereinrichtungen (21; 24) für das zuzugebende Gas ange­ ordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dosiereinrichtungen (21) aus Kästen mit zwei gegeneinander verschiebbaren Lochblenden (22, 23) be­ stehen, deren Öffnungsquerschnitte einstellbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dosiereinrichtungen (24) Lamellen (25) ent­ halten, die zueinander verstellbar sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanaldeckfläche (7) ein durchgehendes, gas­ durchlässiges Filter bildet.

23. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanaldeckfläche (7) aus aneinandergereihten gleichdicken Filtermatten (26) mit gleichbleibender oder unterschiedlicher Durchlässigkeit besteht.

24. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanaldeckfläche (7) aus aneinandergereihten Filtermatten gleicher Konsistenz und unterschiedlichen Dicken besteht.

25. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trocknungskanal (2) einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist, wobei die Durchlässigkeit der Ka­ naldeckfläche (7) in Längsrichtung von einem Minimalwert im Bereich des Kanaleinlasses (27) auf einem Maximalwert im Bereich des Kanalauslasses (28) ansteigt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß in einer Bodenfläche (31) oder in Seitenwänden der Trocknungsvorrichtung knapp oberhalb der Bodenfläche, Öffnungen (32) zum Absaugen der in unmittelbarer Nähe der Seitenwände befindlichen Gasschichten vorhanden sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bodenfläche (31) der Trocknungsvorrichtung gegenüber der Gasaustauschkammer (15) eine Öffnung (32) aufweist, die mit dem gleichen Saugdruck beaufschlagt ist, wie er in der Gasaustauschkammer herrscht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß vor dem Kanaleinlaß (27) des Trocknungskanals (2) eine Abdichtmatte (36) angeordnet ist.