DE69003996T2

DE69003996T2 - Vorrichtung zum Abkühlen einer aus einem Trockner kommenden Materialbahn.

Info

Publication number: DE69003996T2
Application number: DE90201005T
Authority: DE
Inventors: Vroome Clemens Johannes Mar De; Thomas Gerardus Maria Jacobs
Original assignee: Stork Contiweb BV
Current assignee: Contiweb BV
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2010-04-21
Also published as: DE69003996T3; EP0396173B2; EP0396173B1; NL8901052A; US5038495A; JP2843891B2; EP0396173A1; JPH0315552A; DE69003996D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen einer Materialbahn, insbesondere einer Papierbann einer Offsetdruckmaschine, die aus einem Trockner kommt, wobei die Vorrichtung umfaßt:
ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse mit einem Eintrittsschlitz zum Eintritt der Materialbahn in das Gehäuse aus dem Trockner durch den Eintrittsschlitz, sowie mit einem Austrittsschlitz zum Austritt der Materialbahn aus dem Gehäuse durch den Austrittsschlitz;
eine Zufuhröffnung an der Austrittsschlitzseite des Gehäuses zur Zufuhr von Außenluft in das Gehäuse;
eine Ablaßöffnung an der Eintrittschlitzseite des Gehäuses zum Ablassen von Luft aus dem Gehäuse;
wenigstens eine Trennwand im inneren des Gehäuses, wobei die oder jede Trennwand so angebracht ist, daß sie das Gehäuse in eine erste Kammer in Richtung der Austrittsschlitzseite des Gehäuses und eine zweite Kammer in Richtung der Eintrittsschlitzseite des Gehäuses unterteilt, wobei jede Trennwand einen Durchlaßschlitz zum Durchlassen der Materialbahn aus der zweiten in die ersten Kammern hat, sowie eine Durchlaßöffnung zur Zufuhr von Luft durch die Trennwand aus der ersten in die zweiten Kammern in einer der Bewegungsrichtung der Materialbahn entgegengesetzten Richtung;
wobei jede Kammer eine Kühleinheit hat, die die in die Kammer eingespeiste Luft mit einer Materialbahn in Kontakt bringt, wobei jede Kühleinheit ein Gebläse zum Umwälzen der Luft in der entsprechenden Kammer umfaßt. Eine ähnliche Vorrichtung, die als Trockner verwendet wird, ist aus der EP-A-O 177 774 bekannt.
Insbesondere bei einer Offsetdruckmaschine wird die Papierbahn im Trockner erhitzt, so daß die auf das Papier aufgetragene Druckfarbe verdampft. Beim Verlassen des Trockners wird die Papierbahn über Kühlwalzen geführt und anschließend aufgewickelt. Wenn die Papierbahn den Trockner veräßt, hat sie beispielsweise eine Temperatur von 130º C, eine Temperatur, bei der eine gewisse weitere Verdampfung stattfindet, und die Grenzschicht der Papierbahn enthält noch ölhaltige Dämpfe. Diese Dämpfe, die die Papierbahn umgeben, kondensieren an den Kühlwalzen, an denen sich eine Schicht bilden kann, die nach einiger Zeit so dick wird, daß die Farbe die Papierbahn beschmutzt und durch Verschmieren der Farbe somit Flecken entstehen. Um das zu verhindern, muß die Druckmascine stets nach einer bestimmten Zeit zur Reinigung der Kühlwalzen angehalten werden.
In der Vergangenheit ist versucht worden, dieses Problem dadurch zu lösen, daß am Austritt des Trockners kalte Luft auf die Materialbahn geblasen wurde, um so die Grenzschicht wegzublasen, bevor sie die Kühlwalze erreicht.
Eine andere Lösung des Problems ist die Reinigung der Kühl walzen während des Betriebes, beispielsweise mittels einer Reinigungswalze. Keine dieser vorhandenen Lösungen hat jedoch in der Praxis zu dem gewünschten Ergebnis geführt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Kühlen einer aus einem Trockner kommenden Materialbahn zu schaffen, bei der die Temperatur der Bahn so verringert wird, daß es praktisch zu keiner weiteren Verdampfung kommt, wenn die Materialbahn die Kühlwalzen erreicht.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß das Gebläse in der zweiten Kammer so angeordnet ist und einen so angeordneten Einlaß hat, daß Luft teilweise aus der ersten Kammer durch die Durchlaßöffnung angesaugt wird, und dadurch, daß das Gebläse in der ersten Kammer an der Austrittsschlitzseite des Gehäuses so angeordnet ist und einen so angeordneten Einlaß hat, daß Luft teilweise durch die Zufuhröffnung zur Zufuhr von Außenluft in das Gehäuse angesaugt wird.
So wird Umgebungsluft von ungefähr 20º C zum Kühlen der Materialbahn benutzt. Aufgrund der Tatsache, daß die zugeführte Kühlluft der Bewegungsrichtung der Materialbahn entgegengesetzt strömt, wrid die Kühlluft erhitzt und ist folglich in der Lage, eine steigende Menge des von der Materialbahn abgegebenen Lösungsmittels zu absorbieren.
Die so erhitzte und aus dem Gehäuse abgelassene Luft kann zweckmäßigerweise dem Trockner zugeführt werden.
Trockner benötigen im allgemeinen eine Frischluftzufuhr, die als Verbrennungsluft für die im Trockner vorhandenen Brenner dient und die abgegebenen Abgase ersetzt, so daß ein bestimmtes Teilvakuum im Trockner aufrechterhalten wird. Wenn Außenluft mit Umgebungstempeatur in das warme Innere des Trockners eingeführt wird, besteht stets die Gefahr, daß es zu Kondensation in Form von Nebel kommt, der sich an den festen Teilen des Trockners absetzt und zu Verschmutzung führen kann. Durch die Verwendung von bereits erwärmter Luft wird die Gefahr von Kondensation im Trockner vermieden, und gleichzeitig der energetische Wirkungsgrad des Trockners erhöht.
Erfindungsgemäß umfaßt jede Einheit, die Luft mit der Materialbahn in Kontakt bringt, ein Gebläse, dessen Austrittsseite mit einer Gruppe von Sprühdüsen voerbunden ist, die sich zu beiden Seiten der Materialbahn befinden.
Als Alternative dazu umfaßt jede Einheit, die Luft mit der Materialbahn in Kontakt bringt, zwei oder mehrere Gebläse, deren Austrittsseiten mit einer Gruppe von Sprühdüsen verbunden sind, die sich auf einer Seite der Materialbahn befinden.
Die Konstruktion der Kühlvorrichtung bewirkt, daß die Außenluft auf der Seite in die Kühleinrichtung eintritt, auf der die Materialbahn die Kühleinrichtung verläßt. Die eintretende Luft vermischt sich mit der in der Kühlvorrichtung vorhandenen Atmosphäre und wird durch das Gebläse der Einheit angesaugt, das sich an den Austrittsschlitz der Kühlvorrichtung angrenzend befindet, wobei die Einheit die Mischung durch die Sprühdüsen auf die Bahn sprüht. Die Luft, die diese Einheit verläßt, wird dann durch das Gebläse der angrenzenden Einheit angesaugt, so daß sich die Temperatur der auf die Materialbahn aufgesprühten Luft in der der Bewegungsrichtung der Materialbahn entgegengesetzten Richtung erhöht. Aufgrund der Tatsache, daß die Außenluft zunächst mit der in der Kühlvorrichtung vorhandenen Atmosphäre gemischt wird, ist diese Außenluft leicht vorgewärmt, so daß sich die Sprühdüsen nicht derart abkühlen, daß sich Kondensation an ihnen absetzt.
Um die der Materialbahn entzogene Wärme gut auszunützen, ist die Ablaßöffnung erfindungsgemäß mit dem Inneren des Trockners verbunden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die eine Ausführung der Erfindung in einer einzelnen Figur darstellt, ausführlicher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen schematisch dargestellten Trockner 1, der jeder geeigneten Art sein kann, in den eine Materialbahn 3 durch einen Eintrittsschlitz 2 eingeführt wird. Die Materialbahn bewegt sich in Richtung des Pfeils 4 und verläßt den Trockner 1 am Austrittsschlitz 5.
Mit dem Trockner 1 ist eine Kühlvorrichtung 6 verbunden, die im vorliegenden Fall am Trockner befestigt ist, so daß der Austrittsschlitz 5 des Trockners mit dem Eintrittsschlitz der Kühlvorrichtung zusammenfällt. Die Materialbahn veräßt die Kühlvorrichtung durch einen Austrittsschlitz 7.
Die Kühlvorrichtung enthält zwei Einheiten 8 und 9, die, in Bewgungsrichtung der Materialbahn gesehen, aneinander angrenzen, und die jeweils eine Gruppe von Sprühdüsen umfasse, die zu beiden Seiten der Materialbahn liegen, sowie ein damit verbundenes Gebläse.
Die beiden Eiheiten sind mittels einer Trennwand 13 voneinander getrennt, die das Innere der Kühlvorrichtung 6 in zwei Kammern 14, 15 unterteilt. Die Trennwand 13 hat eine schlitzförmige Öffnung zum Durchlaß der Materialbahn 3 und eine Öffnung 16 zum Durchlaß von Luft aus der Kammer 14 in die Kammer 15.
Die Ansaugdüse des Gebläses der Einheit 8 in der Kammer 15 ist so angebracht, daß die Luft sowohl aus der Kammer 14, als auch aus der Kammer 15 angesaugt wird. Dies ist in der Zeichnung dadurch schematisch angedeutet, daß sich die Ansaugdüse des Gebläses der Einheit 8 teilweise in die Kammer 14 öffnet.
Wie dies bei Trocknern üblich ist, wird die Materialbahn zwischen den Sprühdüsen schwebend in die Kühleinrichtung befördert.
An der Seite des Austrittsschlitzes 7 ist das Gehäuse der Kühlvorrichtung versehen mit einer Zufuhröffnung 10 zur Zufuhr von Außenluft, während sich am gegenüberiegenden Ende der Kühlvorrichtung Ablaßöffnungen 11 und 12 zum Ablassen von Luft aus der Kühlvorrichtung befinden.
Im folgenden wird die Funktion der Kühlvorrichtung beschrieben.
Die Materialbahn 3, die beispielsweise eine von einer Offsetdruckmaschine bedruckte Papierbahn sein kann, wird in den Trockner 1 eingeführt, der kein Teil der Erfindung ist und im folgenden nicht ausdführlich beschrieben wird. Was jedoch wichtig ist, ist, daß die Papierbahn den Trockner 1 mit einer Temperatur von beispielsweise 130º C verläßt. Die Papierbahn durchläuft dann die Kühlvorrichtung 6 und verläßt die Kühlvorrichtung 6 bei einer Temperatur von beispielsweise 90º C, worauf die Bahn über Kühlwalzen (nicht abgebildet) geführt und anschließend aufgewickelt wird.
Aufgabe der Kühlvorrichtung ist es zuallererst, die Temperatur der Papierbahn von beispielsweise 130º C auf beispielsweise 90º C zu senken, eine Temperatur, bei der der Verdampfungsgrad so niedrig ist, daß es nur zu geringer oder keiner weiteren Kondensation an den Kühlwalzen kommt.
Die Außenluft wird durch die Öffnung 10 in die Kühlvorrichtung eingeleitet, und diese Luft vermischt sich in gewissem Grade mit der Atmosphäre in der Kammer 14, bevor sie durch das Gebläse der Einheit 9 angesaugt wird. Die so erwärmte Außenluft wird durch die Sprühdüsen der Einheit 9 zu beiden Seiten auf die Papierbahn 3 aufgesprüht. Die aus den Sprühdüsen kommende Luft wird dann teilweise durch das Gebläse der Einheit 8 angesaugt, mit der in der Kammer 15 vorhandenen Luft gemischt und anschließend durch die Sprühdüsen der Einheit zu beiden Seiten auf die Papierbahn 3 gesprüht. Die aus den Sprühdüsen der Einheit 8 kommende Luft wird anschließend teilweise durch die Öffnungen 11 und 12 abgelassen. Es ist klar, daß die Temmperatur der durch die Einheit 9 auf die Papierbahn gesprühten Luft niedriger ist als die Tempeatur der durch die Einheit 8 auf die Bahn gesprühten Luft. Die durch die Öffnung 10 eingelassene Luft wird im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung der Bahn erwärmt.
Bei dem dargestellten Beispiel wird die Bahn in zwei Stufen getrocknet, aber dem Fachmann oder Fachfrau ist klar, daß die Anzahl der Stufen je nach Wunsch erhöht werden kann, indem eine größere Anzahl von Einheiten in verschiedenen aneinandergrenzenden Kammern in der Kühlvorrichtung angebracht wird.
Die aus der Kühlvorrichtung durch die Öffnungen 11 und 12 abgelassene Luft kann vorteilhafterweise als Speiseluft für den Trockner verwendet werden. Das hat für den Trockner den Vorteil, daß diese auf beispielsweise 70º C erwärmte Luft keine Kondensationsprobleme im Trockner hervorrufen kann. Darüber hinaus wird der energetische Wirkungsgrad des Trockners dadurch erhöht, daß ein Teil der in der Materialbahn gespeicherten Wärme dem Trockner wieder zugeführt wird.
Die Menge der durch die Öffnungen 10 der Kühlvorrichtung zugeführten Luft wird durch ein in der Öffnung angebrachtes Ventil 17 so gesteuert, daß ein konstantes Teilvakuum in der Kühlvorrichtung aufrechterhalten wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ist, daß diese Kühlvorrichtung eine Nachtrockenwirkung hat, was bedeutet, daß der eigentliche Trockner kleinere Maße haben kann.

Claims

1. Vorrichtung (6) zum Kühlen einer Materialbahn (3), insbesondere einer Papierbahn einer Offsetdruckmaschine, die aus einem Trockner (1) kommt, wobei die Vorrichtung umfaßt:

ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse mit einem Eintrittsschlitz (5) zum Eintritt der Materialbahn (3) in das Gehäuse aus dem Trockner (1) durch den Eintrittsschlitz (5), sowie mit einem Austrittsschlitz (7) zum Austritt der Naterialbahn (3) aus dem Gehäuse durch den Austrittsschlitz (7);

eine Zufuhröffnung (10) an der Austrittsschlitzseite des Gehäuses zur Zufuhr von Außenluft in das Gehäuse;

eine Ablaßöffnung (11, 12) an der eintrittsschlitzseite des Gehäuses zum Ablassen von Luft aus dem Gehäuse;

wenigstens eine Trennwand (13) im Inneren des Gehäuses, wobei die oder jede Trennwand (13) so angebracht ist, daß sie das Gehäuse in eine erste Kammer (14) in Richtung der Austrittsschlitzseite des Gehäuses und eine zweite Kammer (15) in Richtung der Eintrittsschlitzseite des Gehäuses unterteilt, wobei jede Trennwand (13) einen Durchlaßschlitz zum Durchlassen der Materialbahn (3) aus der zweiten in die ersten Kammern hat, sowie eine Durchlaßöffnung (16) zur Zufuhr von Luft durch die Trennwand (13) aus der ersten in die zweiten Kammern in einer der Bewegungsrichtung der Materialbahn (3) entgegengesetzten Richtung;

wobei jede Kammer eine Kühleinheit (8, 9) enthält, die die in die Kammer einspeiste Luft mit der Materialbahn (3) in Kontakt bringt, wobei jede Kühleinheit (8, 9) ein Gebläse zum Umwälzen der Luft in der entsprechenden Kammer (15, 14) umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse in der zweiten Kammer (15) so angeordnet ist und einen so angeordneten Einlaß hat, daß Luft teilweise aus der ersten Kammer (14) durch die Durchlaßöffnung (16) angesaugt wird, und dadurch, daß das Gebläse in der ersten Kammer (14) an der Austrittsschlitzseite des Gehäuses so angeordnet ist und einen so angeordneten Einlaß hat, daß Luft teilweise durch die Zufuhröffnung (10) zur Zufuhr von Außenluft in das Gehäuse angesaugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kühleinheit (8, 9) ein Gebläse umfaßt, dessen Auslaßseite mit einer Gruppe von Sprühdüsen verbunden ist, die sich zu beiden Seiten der Materialbahn (3) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzichnet, daß jede Kühleinheit (8, 9) zwei oder mehrere Gebläse umfaßt, deren Auslaßseiten mit einer Gruppe von Sprühdüsen verbunden sind, die sich auf einer Seite der Materialbahn (3) befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßöffnung (11, 12) zum Ablassen der Luft aus dem Gehäuse mit dem Inneren des Trockners (1) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Kühlvorrichtung (6) direkt mit der Austrittsseite des Trockners (1) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhröffnung (10) zur Zufuhr von Außenluft in das Gehäuse mit einem steuerbaren Ventil (17) verbunden ist, um ein konstantes Teilvakuum im Gehäuse aufrechtzuerhalten.