Trocknungsvorrichtung für mit Druckfarben, Klebstoffen und vergleichbaren Medien versehene Papier- oder Kunststoffbahnen

Abstract

 Eine Vorrichtung (18) zum Trocknen von durch sie hindurchgeführten, mit Druckfarben, Klebstoffen und vergleichbaren Medien (20) versehenen Papier- oder Kunststoffbahnen (10) zeichnet sich dadurch aus, daß jeweils zumindest eine Plus- und eine Minus-Elektrode (24, 26) so an der Bahn (10) positioniert wird, daß durch Anlegen einer einstellbaren Hochspannung eine Funkenentladung (28) zwischen den Elektroden (24, 26) durch die Medien (20) hindurch wirksam wird.

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarben, Klebstoffen oder vergleichbaren Medien, die auf einer Papier- oder Kunststoffbahn oder zwischen Papier- oder Kunststoffbahnen vorhanden sind. Diese Bahnen werden bei ihrer Trocknung durch diese Vorrichtung hindurchgeführt. Die Bahnen können einlagig oder auch mehrlagige Bahnen sein, die dann über beispielsweise lediglich bereichsweise, aber auch durchgehend vorhandene Schichten der Medien miteinander verbunden sind.

STAND DER TECHNIK

[0002] In der Druckindustrie, aber auch in anderen Industriebereichen sind verschiedene Methoden zur Trocknung der eingangs genannten Medien bekannt. Bekannt ist in diesem Zusammenhang die Trocknung mit Infrarotstrahlen und mit Heißluft. Diese Trocknungsverfahren haben den Nachteil, daß die gesamte Bahn mit Wärme beaufschlagt wird. Dadurch kann es zu Austrocknungs- und Schrumpfungsprozessen in den Bahnen kommen. Darüberhinaus ist die Trocknung mit UV-Strahlen bekannt. Dieses Trocknungsverfahren ist nur beschränkt anzuwenden, da nicht alle Flüssigkeiten sich mit UV-Strahlen aushärten lassen. Auch ist dieses Verfahren bei Mehrfachsätzen, also bei beispielsweise mehrlagigen Papierbahnen, nicht geeignet, da die Zwischenlagen nur minimal getrocknet werden. Darüberhinaus ist die Trocknung mit Hochfrequenzstrahlen bekannt. Auch hier erfolgt die Beaufschlagung der gesamten Bahnfläche mit Hochfrequenzstrahlen. Der Platzbedarf einer solchen Trocknungsvorrichtung ist entsprechend groß, da sich die Energie nur schlecht auf die zu trocknenden Bereiche konzentrieren läßt. Alle vorstehenden Verfahren besitzen den Nachteil, daß die Trocknung sich jeweils auf die gesamte Bahn erstreckt, was nicht nur einen großen Platzbedarf sondern auch einen unerwünscht hohen Energiebedarf zur Folge hat.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich einfache Möglichkeit zum Austrocknen der auf einer Bahn oder zwischen mehreren Papier- bzw. Kunststoffbahnen vorhandenen Druckfarben, Klebstoffen oder vergleichbaren Medien anzugeben.

[0004] Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, daß jeweils zumindest eine Plus- und eine Minus-Elektrode so an der Bahn positioniert sind, daß durch Anlegen einer einstellbaren Hochspannung eine Funkenentladung zwischen den Elektroden durch die Medien hindurch hergestellt werden kann.

[0005] Die Erfindung basiert damit auf der Erkenntnis, daß durch eine geeignete Anordnung von Hochspannungselektroden eine Funkenentladung mit resultierender Strombeaufschlagung durch die Medien hindurch hergestellt werden kann. Durch die bei einer Funkenentladung entstehende hohe Temperatur wird die Trocknung der Druckfarbe und des Klebstoffes oder der sonstigen vergleichbaren Medien erreicht. Diese Trocknung bezieht sich dabei auf eine lokale Stelle innerhalb der Bahn. Da die Bahn während des Trocknungsvorganges sich durch die Vorrichtung hindurchbewegt, ist eine örtliche Zerstörung der beispielsweise Papierbahn durch die Funkenentladung nicht zu befürchten. Eine eventuelle geringe Beeinträchtigung der Bahn wäre in wirtschaftlicher Hinsicht unbeachtlich.

[0006] Durch eine geeignete Ausgestaltung der Spannungsversorgung für die Elektroden kann ein hochenergetischer Überschlag besonders dann, wenn die Medien bereits ausreichend getrocknet sind, vermieden werden. Dadurch kann selbst bei entflammbaren Bahnen eine schädliche Entflammung verhindert werden.

[0007] Eine derartige Vorrichtung ist nicht nur hinsichtlich ihrer Baugröße relativ klein, sondern es ist auch ihr Energiebedarf wünschenswert klein.

[0008] Die Plus- und Minus-Elektroden können auf einer Seite der Bahn oder auch auf beiden Seiten derselben angeordnet werden.

[0009] Um nicht nur die Medien-Schicht selber, sondern auch die möglicherweise benachbarten angefeuchteten Bereiche der beispielsweise Papierbahn sicher mit der Funkenentladung treffen zu können, können die Elektroden wesentlich breiter als die jeweils zu trocknende beispielsweise Papierschicht sein. Dadurch ist immer eine Funkenentladung durch die zu trocknenden Bereiche der Bahn bzw. der Bahnen sichergestellt. Die mit den Medien beaufschlagte Fläche kann alternativ auch größer als die Elektroden sein. Dies ist vor allem dann empfehlenswert, wenn nur ein Teilbereich einer mit den Medien beaufschlagten Fläche getrocknet werden soll.

[0010] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Elektroden etwa 40 mm breit. Die Größe und Form der Elektroden können nach dem jeweiligen Anwendungsfall beliebig gewählt werden. Der gegenseitige Abstand von auf einer Seite der Papierschichten benachbarten Elektroden ist vorzugsweise 10 bis 20 mm, vorzugsweise 15 mm.

[0011] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0012] Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematisierte perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die Elektroden auf einer Seite der Bahn vorhanden sind,

Fig. 2

eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3

eine schematisierte perspektivische Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Elektroden auf beiden Seiten der Bahn vorhanden sind.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

[0013] Eine im Beispielsfall aus zwei Lagen 12, 14 bestehende Papierbahn 10, die auch eine Kunststoffbahn oder eine Papier-Kunststoffbahn und auch einlagig ausgebildet sein könnte, wandert in Bewegungsrichtung 16 mit im vorliegenden Beispielsfall etwa 150 Metern pro Minute Geschwindigkeit durch eine Trocknungsvorrichtung 18 hindurch.

[0014] Die beiden Lagen 12, 14 sind über eine linienartige Klebeschicht 20 miteinander verbunden. Diese Klebeschicht erstreckt sich im vorliegenden Fall etwa 2 mm in Breitenrichtung 22, d. h., die Klebeschicht 20 ist etwa 2 mm breit.

[0015] Unterhalb der unteren Lage 14 sind im vorliegenden Fall sechs Elektroden 24, 26 vorhanden. Die Elektroden 24 und 26 sind abwechselnd vorhanden und sind abwechselnd Plus-Elektroden 24 bzw. Minus-Elektroden 26. Diese Elektroden werden über eine nicht näher dargestellte elektrische Anordnung mit Hochspannung versorgt. Die Elektroden 24, 26 haben im vorliegenden Beispielsfall eine Breite in Richtung 22 von etwa 40 mm. Ihr gegenseitiger Abstand beträgt 15 mm. Die Elektroden selber sind in Bewegungsrichtung 16 etwa 4 mm stark Die Elektroden könnten auch an beiden Außenseiten der Lagen 12, 14 vorgesehen werden.

[0016] Beim Anlegen einer entsprechenden Hochspannung tritt eine Funkenentladung 28 zwischen den Plus- und Minus-Elektroden 24, 26 auf, die durch die feuchte Klebschicht 20 hindurch geht. Die Hochspannung ist so eingestellt, daß nur bei Vorhandensein einer feuchten Schicht 20 diese Funkenentladung 28 auftritt.

[0017] Auch Bereiche zwischen benachbarten Funkenentladungen 28, die direkt oberhalb einer Elektrode 24 oder 26 in der Klebschicht 20 vorhanden sind, werden ebenfalls mit der Funkenentladung "getroffen", da die Papierbahn 10 sich in Richtung 16 an den Elektroden 24, 26 vorbeibewegt. Alle Bereiche der Klebschicht 20 können dadurch von den Funkenentladungen 28 getroffen und somit getrocknet werden. Die Bereiche der Klebschicht 20, die den vorbestimmten Austrocknungsgrad erreicht haben, werden nicht mehr mit der Funkenentladung beaufschlagt.

[0018] Der elektrische Strom und damit die Funkenentladung läßt sich sowohl über eine Gleich- als auch über eine Wechselspannung herstellen. Durch eine geeignete Schaltungsanordnung wird in jedem Fall sichergestellt, daß eine Funkenentladung nur bei Vorhandensein einer bestimmten Feuchtigkeit in den Papierbahnen auftreten kann. Der Vorteil dieser Trocknung liegt darin, daß die nicht feuchten Bereiche der Papierbahn 10 bei dieser Art der Trocknung unbeeinflußt bleiben, da durch ihre Bereiche keine Funkenentladung hindurch eintritt. Nahezu die gesamte Energie wird damit für das Trocknen der beispielsweise feuchten Flüssigkeit bzw. Paste der Farb- und/oder Klebeschicht zur Verfügung gestellt. Auch ist der Platzbedarf einer solchen Trocknungsanlage im Vergleich zu bisherigen Anordnungen minimal.

[0019] Die Anordnung und Gestaltung der Elektroden ist weitestgehend variabel und hängt von den Gegebenheiten, d. h. beispielsweise von der Anordnung und Anzahl der verschiedenen Klebeschichten und von der Anzahl und der Ausbildung der Lagen der Papierbahn 10 ab.

[0020] Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung 18.3 sind unterhalb der unteren Lage 14 Plus-Elektroden 24 und oberhalb der oberen Lage 12 der Papierbahn 10 Minus-Elektroden 26 angeordnet ähnlich, wie es in Fig. 1 mit den Elektroden auf nur einer Seite der Papierbahn 10 der Fall ist. Hier tritt eine Funkenentladung nicht zwischen Elektroden auf einer Seite der Lage 14 bzw. 12 auf, sondern es tritt eine Funkenentladung durch die Schicht 20 hindurch von einer Elektrode auf der unteren Seite zu einer Gegenelektrode auf der anderen Seite der Papierbahn 10 auf. Diese Anordnung ist insbesondere bei mehrlagigen Papierbahnen 10 sinnvoll, wo mehrere Klebschichten 20 übereinander zwischen einzelnen Lagen vorhanden sind. Statt leicht versetzt zueinander können die sich an der Bahn gegenüberstehenden Plus- und Minus-Elektroden auch genau gegenüberliegend positioniert sein. Die Funkenentladungsstrecke wäre dann extrem kurz. Es könnten auch jeweils gleichpolige Elektroden genau gegenüberliegend angeordnet werden. Funkenentladungsstrecken wären dann wie beim Beispiel nach Fig. 1, aber auch quer durch die Bahn hindurch wie beim Beispiel nach Fig. 3, möglich.

[0021] Die auf einer Seite der Papierbahn angeordneten Elektroden können gruppenweise zusammengefaßt in einer Halterung vorhanden sein. Dadurch lassen sich dann die entsprechend mehreren Elektroden einfach und problemlos umstellen. Das kann etwa dann sinnvoll sein, wenn Medien-Schichten auch auf anderen Bereichen der Bahn vorhanden sind. Die Bahn selber braucht dann nicht ihre Laufrichtung und/oder ihre geometrische Lage zu verändern, um sicherzustellen, daß ihre Medien-Schichten auch von allen von den Elektroden erzeugten Funkenentladungen getroffen werden.

[0022] Statt der in den vorliegenden Beispielsfällen gezeigten rechtwinkligen Anordnung der Elektroden zur Längsausrichtung der beispielsweise Leimschichten können dieselben auch um 90 Grad gedreht sein und quer zur Laufrichtung der ein- oder mehrlagigen Bahnen die aufgebrachten Medien-Muster trocknen. Die Elektroden können in jedem beliebigen Winkel angeordnet werden und somit auch schräg zur Bewegungsrichtung 16 der Bahn verlaufen. Somit wird eine ganzflächige Trocknung der mit einem Medium beaufschlagten Fläche gewährleistet. Es ist in jedem Falle nur sicherzustellen, daß ausreichende Funkenentladungen zum Austrocknen der Medien zur Verfügung stehen können. Auch ist es möglich, mehrere derartige Elektrodenanordnungen nebeneinander oder auch hintereinander bezüglich einer Bahn 10 anzuordnen. Dies hängt im allgemeinen von der Anordnung und Ausbildung der zu trocknenden Schichten innerhalb der Bahn 10 ab.

Ansprüche

1. Vorrichtung (18) zum Trocknen von durch sie hindurchgeführten, mit Druckfarben, Klebstoffen und vergleichbaren Medien (20) versehenen Papier- oder Kunststoffbahnen (10),
dadurch gekennzeichnet, daß

- jeweils zumindest eine Plus- und eine Minus-Elektrode (24, 26) so an der Bahn (10) positionierbar sind, daß durch Anlegen einer einstellbaren Hochspannung eine Funkenentladung (28) zwischen den Elektroden (24, 26) durch die Medien (20) hindurch herstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- auf zumindest einer Seite (14) der Bahn (10) die Plus- und Minus-Elektroden (24, 26) vorhanden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

- auf einer Seite der Bahn (10) die Plus-Elektroden (24) und auf der anderen Seite der Bahn (10) die Minus-Elektroden (26) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß

- die Elektroden (24, 26) wesentlich breiter als die Schicht des zu trocknenden Mediums (20) sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß

- die Elektroden (24, 26) etwa 40 mm breit und die Schicht des zu trocknenden Mediums (20) weniger als 4 mm breit sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß

- der Abstand benachbarter Elektroden (24, 26) etwa 10 mm bis 20 mm, vorzugsweise 15 mm beträgt.

Zeichnung