DE2716613A1

DE2716613A1 - Vorrichtung zum trocknen einer bedruckten oder beschichten inbesondere aus papier bestehenden warenbahn

Info

Publication number: DE2716613A1
Application number: DE19772716613
Authority: DE
Inventors: Hilmar Vits
Original assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Current assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2716613C2

Description

Vorrichtung zum Trocknen einer bedruckten oder
beschichteten, insbesondere aus Papier bestehenden Warenbahn Die Erfindung betrifft eine Vorriciituiig zum Trocknen einer bedruckten oder beschichteten, insbesondere aus Papier bestehenden Warenbahn mit einem Durchlauftrockner un(i am Ausgang des Trockners im S- ojer Z-Zug angeordneten Kühlwalzen.
Eine solche mit Kühlwalzen ausgestattete Vorrichtung zum Trocknen von Warenbahnen hat gegenüber Vorrichtungen mit einem dem Durchlauftrockner nachgeordneten Kühlfeld, in dem die Warenbahn schwebend gekühlt wird, den Vorteil, daß sie kurz baut. Diesem Vorteil kann ullter bestimmten Bedingungen der Nachteil gegenüberstehen, daß durch die Berührung von Warenbahn und Kühlwalzen di beschichtete oder bedruckte Oberfläche fehlerhaft wird. Um z.B. bei nach der Offset-Verfahren endlos bedruckten Papierbahnen als verschmierten Druck in Erscheinung tretende Fehler zu vermeiden, hat man versucht, die Trocknungswirkung durch höhere Behandlungstemperatur der Papierbahn im Trockner zu verbessern. Dem sind aber obere Grenzen gesetzt, denn durch die erhöhte Behandlungstemperatur verliert das Papier seine natürliche Feuchtigkeit, die mitKmaRgebend für die Verarbeitungseigenschaft des Papiers ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Trocknen einer beschichteten oder bedruckten Warenbahn , insbessondere Papierbahn, zu schaffen, die folgende Forderungen erfüllt: 1. niedrige Temperatur der Warenbahn bei in Trocknungsvorgang, 2. Vermeidung von Oberflächenfehlern beim Abkühlen an den Kühlwalzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in einem oder jedem von der Warenbahn und den Kühlwalzen gebildeten Zwickel jeweils eine auf die Warenbahn und/oder die Kühlwalzenoberfläche mit Blasluft einwirkende Abrakeldüse zum Entfernen der aus Dampf bestehenden Grenzschicht an der Warenbahn und/ oder der Kühlwalzenoberfläche vorgesehen ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Druck bzw.
die Beschichtung der aus dem Trockner auslaufenden Warenbahn einer Nachverdampfung unterliegt, die eine dampfhaltige Grenzschicht, beim Offsetdruck eine öldampfhaltige Grenzschicht, auf der Warenbahn bildet. Diese von der Warenbahn mitgeschleppte Grenzschicht wird beim Auflaufen der Warenbahn auf die Kühlwalzen abgequetscht, so daß sich in dem Zwickel zwischen den Kühlwalzen und der Ober- und Unterseite der Warenbahn eine Ö1- Dampf- Atmosphäre bildet, die konzentriert genug ist, um den nicht von der Warenbahn umschlungenen kurzen Umfangsbereich der Kühlwalze mit einem hauchdünnen Kondensatfilm zu belegen, der laufend an die trockene Warenbahn abgegeben wird und der den für ein abriebfestes Druckbild vorher ausreichenden Trockenheitsgrad des Druckes so weit herabsetzt, daß der Druck wieder angelöst wird und es zu einem Abschmieren des Druckes an den Folgewalzen kommt.
Beider erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nicht die Nachverdampfung der Warenbahn verhindert sondern zugelassen; verhindert wird aber, daß die Dampfgrenzschicht in kondensierter Form wieder in Kontakt mit der Warenbahn kommen karin. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß bei sonst gleichen Druckverhältnissen die Trocknungstemperatur um 40 bis 600 niedriger sein kann, so daß die Warenbahn entsprechend weniger heiß wird und Papier als Warenbahn entsprechend weniger von seiner natürlichen Feuchtigkeit einbüßt.
Um eine Kondenzbildung an der freien Kühlwalzenoberfläche zu verhindern, kann die auf die Kühlwalzen blasend einwirkende Abrakeldüse sich über den von der Warenbahn freigelassenen Umfangsbereich der Kühlwalze erstrecken. Alternativ kann aber auch die auf die Warenbahn blasend einwirkende Abrakeldüße Blasstrahlen, insbesondere Quellströmungen, erzeugen, deren Hauptströmungskomponenta? der Laufrichtung der Warenbahn entgegengerichtet sind. Bei der zweiten Alternativen wird verhindert, daß die Grenzschicht mit der Kühlwalzenobeifläche in Kontakt kommt.
Da~mit der abgeblasene bldampf zu keiner llmweltbelästigullg führt, ist jeder Abrakeldüse eine Absaugeinrichtung zugeordnet. Insbesondere bei den in nicht umschlungenen Bereichen der Kühlwalzen angeordneten brakeldüse ist die Absaugeeinrichtung als Haube oberhalb der Abrakeldüsen angeordnet.
Sofern die Abrakeldüsen aber der Laufrichtung der Warenbahn entgegengerichtete Blasstrahlen erzeugen, ist es vorteilhafter, die Absaugeeinrichtung jeder Abrakeldüse in Laufrichtung der Warenbahn unmittelbar vorzuordnen. Diese Ausgestaltung er der ErrindungSweist sich vor allem für die der ersten Kühlwalze zugeordneten Abrakeldüsen zweckmäßig, denn in diesem Fall werden die Absaugeeinrichtungen von dem Austrittsschlitz des unter Unterdruck stehenden Trockriers gebildet. Für die der Abrakeldüse der zweiten Kühlwalze zugeordnete Absaugeeinrichtung ist vorzugsweise eine dicht über der Warenbahn angeordnete Haube vorgesehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung aus Durchlauftrokner und im S-Zug angeordneten, dem Durchlauftrockner nachgeordrleten Kühlwalzen mit im nicht umschlungenen Umfangsbereich der Kühlwalzen angeordneten Abrakeldüsen in Seitenansicht, Fig. 2 die Kühlwalzen mit den Abrakeldüsen gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 eine Vorrichtung aus Durchlauftrockner und mit im S-Zug angeordneten und dem Trockner nachgeordneten Kühlwalzen mit in den Zwickeln der Warenbahn und der Kühlwalzen angeordneten Abrakeldüsen iri Seitenansicht und Fig. 1 die Kühlwalzen mit den Abrakeldüsen gemäß Fig. 3 in vergrößerter Darstellung.
In beiden Ausführungsbeispielen ist ein als geschlossener Kasten ausgebildeter Trockner 1, 2 vorgesehen, in dem eine Warenbahn 3, 4 getrocknet und dabei berührungslos geführt wird.
Die Trocknung und berührungslose Führung erfolgt mittels heißer Luft, heißem Dampf oder Gas, die aus oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordneten Tragflächen- oder Luftkissendüser austritt. Solche Tragflächen- oder Luftkissendüsen sind an sich bekannt. Die aus dem Trockner 1, 2 austretende Warenbahn 3, 4 gelangt auf ein im S-Zug angeordnetes Paar von Kühlwalzen 5, 6, 7, 8. Von hier gelangt die Warenbahn 3, 4 auf nicht dargestellte, nachgeordnete Walzen.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 sind in den von der Warenbahn 3 und den Kühlwalzen 5, 6 gebildeten Zwickeln Abrakeldüsen 9, 10 vorgesehen, die mit einer konzentrisch zur Kühlwalzenoberfläche angeordneten Lochplatte 11, 12 praktisch den gesamten von der Warenbahn 3 nicht umschlungenen Oberflächenbereich der Kühlwalzen 5, 6 überdecken. Aus den Löchern der Lochplattell, 12 trifft die Blasluft senkrecht auf die Oberfläche der Kühlwalzen 5, 6, wie Fig. 2 zeigt. Oberhalb der im S-Zug angeordneten Kühlwalzen 5, 6 ist eine diesen Uberdeckende, als Haube ausgebildete Saugeinrichtung 12vor gesehen.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 sind andersartige Abrakledüsen 13, 14, 15 vorgesehen. Diese Abrakeldüsen 13, 14, 15 weisen in ihrer der Warenbahn 4 zugekehrten Seite Düsenöffnungen 16, 17, 18 auf, aus denen Qlellströmungen austreten, deren Hauptströmungskomponente, wie durch die Pfeile angedeutet, der Laufrichtung der Warenbahn 4 entgegengerichtet ist. Diese an sich bekannten Düsenöffnungen bestehen aus einem bogenförmigen Schlitz mit einer innerhalb des Bogens liegenden Zunge und einem außerhalb des Bogens liegenden nach unten versenkten Bereich. Solche Düsenöffnungen sind beispielsweise in der DT-PS 1 907 083 dargestellt und beschrieben. Bei den in den Zwickeln angeordneten Abrakeldüsen 13, 15 ist die der Walzenoberfläche zugekehrte Seite jeweils konzentrisch zu der Walzenoberfläche angeordnet. Den auf beiden Seiten der Warenbahn 4 vor der ersten Kühlwalze 8 angeordneten Abrakeldüsen 13, 14 sind als Saugeinrichtungen Saugkanäle 19, 20 unmittelbar vorgeordnet, die mit dem Trockner 2 in Verbindung stehen und auf diese Weise mit Unterdruck beaufschlagt werden. Der Abrakeldüse 15 der zweiten Kühlwalze 8 ist als Saugeinrichtung eine Haube 21 unmittelbar vorgeordnet, die 4 auf der der Warenbahn/zugekehrten Seite eine Lochplatte 22 mit Saugöffnungen aufweist.
r)ie erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Bei der Trocknung einer im Offset-Druckverfahren bedruckten Papierbahn 3, 4 wird der Trockner 1, 2 mit Heißluft von beispielweise etwa 200° betrieben. Bei einer Verweilzeit von ca. einer Sekunde heizt sich eine Papierbahn 3, 4 mit einem Papiergewicht von 80 g/m² auf etwa 140° C auf. Bei einem in Offset farben benutzten Öl mit einer Molekularzusammensetzung zwischen C14 H30 und C 17 36 bildet sich bei einer Papiertemperatur von 140° C in der Grenzschicht eine Konzentration bis zu 200 g/kg Luft für das leichtere und 50 g/kg Luft für das schwerere Öl. Unter diesen Verhältnissen ist bei einer Kühlwalzentemperatur von 100 C ohne die erfindungsgernäßen Maßnahmen eine Kondensation nicht vermeidbar. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Abrakeldäsen gewährleisten aber, daß sich keine Kondensation an den Walzenoberflächen bilden kann. Bei beiden Ausführungsbeispielen wird ein sich auf der Warenbahn oder der Walzenoberfläche bildender Öldunst durch die Blasluft weggeblasen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird die Kondensation durch unmittelbanes Beblasen der Walzenoberfläche verhindert, während sie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 durch Beblasen der Warenbahn verhindert wird. Bei beiden Vorrichtungen kan die für die Trocknung der Farbe notwendige Nachverdampfung stattfinden, nicht aber die Kondensation des Öldunstes an der Walzenoberfläche. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird der mit der Blasluft vermischte Öldunst von der Absaughaube aufgefangen und einer Nachverbrennungseinrichtung zugeführt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 wird die mit dem Öldunst vermischte Blasluft über die Saugkanäle 19, 20 in den Trockner 2 geleitet. Eventuell sich nach den Abrakeldüsen 13, 14 noch bildender Öldunst wird durch die Abrakeldüse 15 von der Warenbahn 4 gelöst und vermischt mit Blasluft von der Saugeinrichtung 21 aufgefangen.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche: 1. Vorrichtung zum Trocknen von bedruckten oder beschichteten, insbesondere aus Papier bestehenden Warenbahnen mit einem Durchlauftrockner und am Ausgang des Trockners Ifil S- oder Z-Zug angeordneten Kühlwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder jedem von der Warenbahn (3,11) und den Kühlwalzen (5,6,7,8) gebildeten Zwickel jeweils eine aur die Warenbahn (3,4) und/oder die Kühlwalzenoberfläche mit Blasluft einwirkende Abrakeldüse (9,10,13,14,15) zum Entfernen der aus Dampf bestehenden Grenzschicht an der Warenbahn (3,4) und/oder der KUhlwalzenoberfläche vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kühlwalzen (5,6) blasend einwirkenden Abrakeldüsen (9,10) sich über den von der Warenbahn (3) freigelassenen Umfangsbereich der Kühlwalzen (5,6) erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dalS die auf die Warenbahn (4) blasend einwirkenden Abrakeldüsen (13,14,15) Blasstrahlen, insbesondere Quellströmungen erzeugen, deren Hauptströmungskomponenten der Laufrichtung der Warenbahn (4) entgegengerichtet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrakeldüse (9,10,13,111,15) eine Absaugeinrichtung (19,20,21) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinricntung eine oberhalb der Abrakeldüse (9,10) angeordnete Haube aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und ;, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (19,20,21) der Abrakeldüse (13,14,15) unmittelbar vorgeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der ersten Kühlwalze (7) zugeordnete (n) Abrakeldüse (ri) unmittelbar vor den Austrittsschlitz des unter Unterdruck stehenden Trockners bzw. damit verbundenen oaugkanälen (19,20) angeordnet ist bzw. sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Abrakeldüse (15) der zweiten Kühlwalze (8) zugeordnete Absaugeinrichtung (21) eine dicht über der Warenbahn (4) angeordnete Haube aufweist.