專利名稱：用于干燥快速輸送的物質(zhì)、尤其是印刷油墨的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于干燥在傳送裝置上快速輸送的物質(zhì)的方法及裝置，尤其是用于干燥在快速輸送的紙張上的印刷油墨層的方法及裝置。本發(fā)明尤其涉及以2至25m／s的傳送速度快速輸送的紙張。
在干燥快速輸送的物質(zhì)時(shí)，最重要的是干燥操作應(yīng)當(dāng)迅速生效。例如，通過繞過幾個(gè)偏轉(zhuǎn)輥?zhàn)?，載有需干燥物質(zhì)的材料的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒏淖?，而在其中一個(gè)給定的輥?zhàn)由?，該載體材料的一面或另一個(gè)面能與輥?zhàn)咏佑|。例如，在印刷紙頁的裝置中，如果將一層油墨涂在紙張上，然后，印刷后的紙張繞過偏轉(zhuǎn)輥?zhàn)?，而它的印刷表面與該輥?zhàn)咏佑|，那么必須在紙張接觸輥?zhàn)又笆褂湍珜映浞指稍铩?duì)于印刷之后進(jìn)行的其它處理步驟，油墨充分干燥也是必須的。例如，這些步驟包括將印刷后的單張紙一張張堆垛起來，或者是將印刷后的紙帶卷起來。在造紙過程中，當(dāng)完全濕透的紙帶被快速傳送以便進(jìn)行進(jìn)一步處理時(shí)，也會(huì)遇到類似情況。
本發(fā)明的目的是披露一種如上所述能使所要干燥的物質(zhì)快速變干的方法和裝置。
該目的是通過這樣一種方法和裝置而實(shí)現(xiàn)的，該方法的特征如權(quán)利要求1所述，該裝置的特征如權(quán)利要求18所述。通過相關(guān)的從屬權(quán)利要求可明顯看出本發(fā)明的進(jìn)一步擴(kuò)展。
在根據(jù)本發(fā)明的用于干燥沿傳送方向(conveyor direction)快速輸送的物質(zhì)的方法中，尤其是在用于干燥快速傳送的紙張上的印刷油墨層的方法中，使電磁輻射對(duì)準(zhǔn)干燥區(qū)，以便使潮濕成分尤其是溶劑與需干燥的物質(zhì)分離，分離出來的潮濕成分通過輸送氣流而被輸送到干燥區(qū)外。已經(jīng)證明，電磁輻射尤其是紅外線輻射對(duì)干燥特別有用和高效。即使當(dāng)載體材料以高速輸送時(shí)，也只需要一個(gè)干燥區(qū)，該干燥區(qū)的長度在傳送方向上很短。
在潮濕成分從需干燥的物質(zhì)中分離的過程中，分離出的潮濕成分能夠形成覆蓋該物質(zhì)的邊界層，并阻止進(jìn)一步干燥。尤其是，在需干燥的物質(zhì)的表面建立起一種動(dòng)態(tài)的平衡，其中，從該物質(zhì)中脫離出的潮濕微粒與從邊界層重新進(jìn)入該物質(zhì)中的潮濕微粒近似一樣多。因此，根據(jù)本發(fā)明，通過輸送氣流將分離出來的潮濕成分從該干燥區(qū)去除。尤其是，當(dāng)將輸送氣流持續(xù)引入干燥區(qū)時(shí)，能防止阻礙干燥的邊界層的產(chǎn)生，因?yàn)榉蛛x出的潮濕成分微粒在它們從需干燥的物質(zhì)中脫離出來后很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)被帶走。
優(yōu)選是，將電磁輻射調(diào)節(jié)成有這樣的潮濕成分吸收特性，即輻射能基本只由潮濕成分吸收，而不是由需干燥物質(zhì)的剩余成分吸收，也不是由并不濕潤的載體材料吸收。因此，從嚴(yán)格意義上來說，該潮濕成分并不是被蒸發(fā)，而是該潮濕成分的微粒被特別激發(fā)并從需干燥的物質(zhì)中排出。
優(yōu)選是，輸送氣流(D)通過一個(gè)橫貫傳送方向的區(qū)域、并以與需干燥物質(zhì)表面的垂線成60°至90°角的方向(優(yōu)選是以成80°角的方向)流入干燥區(qū)，這樣，氣流象刀一樣沖擊該物質(zhì)。因此，該輸送氣流能夠帶走從該物質(zhì)中排出的潮濕微粒，而不會(huì)將其動(dòng)能的主要部分傳遞給該物質(zhì)。這樣可以避免需干燥的物質(zhì)產(chǎn)生機(jī)械變形，例如，該變形可能使油墨印跡的尖角棱邊變模糊。
優(yōu)選是，在輸送氣流流入干燥區(qū)處，該輸送氣流施加近距離(close-range)的作用，因?yàn)闅饬髦苯記_擊需干燥的物質(zhì)的表面，因此由分離出的潮濕成分形成的表面層被揚(yáng)起并離開該物質(zhì)，就象通過刀子切開一樣。尤其是，入射的銳角增強(qiáng)了這樣象刀一樣的作用。
尤其是，近距離作用與輸送氣流流入干燥區(qū)處的方向的組合使得在該處的整個(gè)范圍上產(chǎn)生很好的快速干燥效果，該輸送氣流流入干燥區(qū)處即是垂直于傳送方向的細(xì)長區(qū)域。有利的是，該輸送氣流的速度在整個(gè)有需干燥物質(zhì)的區(qū)域的寬度上是相同的。
優(yōu)選是，輸送氣流可以沿著與物質(zhì)輸送方向相同或者相反的方向沿需干燥物質(zhì)的表面流過一定距離。尤其是，該距離可以比干燥區(qū)的長度更長，在該干燥區(qū)內(nèi)，將電磁輻射投射到該物質(zhì)上。這樣，在整個(gè)干燥區(qū)都能確保潮濕微粒被帶走，甚至在干燥區(qū)之外也能保證潮濕微粒被帶走。
當(dāng)需干燥的物質(zhì)由于電磁輻射而被加熱時(shí)，為了對(duì)其進(jìn)行冷卻，至少在輸送氣流沖擊潮濕成分之前，它的溫度低于需干燥物質(zhì)的溫度。這在采用熱敏載體材料時(shí)特別有利，因?yàn)?，通過對(duì)需干燥物質(zhì)的冷卻，能夠減小或防止熱量從該物質(zhì)向載體材料的傳遞。
優(yōu)選是，輸送氣流由膨脹的壓縮空氣形成。
尤其是，當(dāng)需干燥物質(zhì)中的潮濕成分是水時(shí)，入射的電磁輻射在近紅外區(qū)內(nèi)具有最大的光譜強(qiáng)度，尤其是在波長從0．8μm至2．0μm的部分。因此，輻射能的主要部分被引入該物質(zhì)中，并特別作為潮濕成分微粒尤其是水的激勵(lì)能量。在特定的波長范圍內(nèi)，有多個(gè)水的吸收波段。不過，其它的潮濕成分，尤其是溶劑，在該波長范圍內(nèi)也有吸收波段。
考慮到相關(guān)熱動(dòng)力過程的效率，尤其是為了在使用本發(fā)明方法時(shí)提高總體效率，輸送氣流在離開干燥區(qū)域后流向電磁輻射源，以便冷卻該輻射源。尤其是，當(dāng)該輻射源是在高于2500K溫度下工作的熱輻射器時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行冷卻。當(dāng)以下列方式利用輸送氣流時(shí)，可以沒有其它輔助形式的冷卻，也可以有尺寸相對(duì)較小的輔助冷卻裝置。
為了保持特定的溫度條件，根據(jù)對(duì)本方法的另一改進(jìn)，可通過調(diào)節(jié)入射到干燥區(qū)中的電磁輻射的輻射通量密度來控制干燥后的物質(zhì)的溫度和／或分離出的潮濕成分的溫度和／或載體材料的溫度。優(yōu)選是，所要控制的溫度由高溫計(jì)裝置測量。
優(yōu)選是，采用白熾電燈尤其是采用鹵素?zé)糇鳛殡姶泡椛涞妮椛湓?，并通過調(diào)節(jié)白熾燈燈絲上的電流來調(diào)節(jié)輻射通量密度。此外還可選擇，為了調(diào)節(jié)輻射通量密度，可調(diào)節(jié)輻射源與干燥區(qū)之間的距離。
在對(duì)本方法的另一改進(jìn)方式中，干燥效果尤其好，在該方法中，電磁輻射中沒有被吸收而穿過需干燥物質(zhì)的部分被反射回該物質(zhì)上。反射后的輻射部分至少被部分吸收，這樣，增加了被吸收的輻射的總量。因此，所用的一個(gè)或者多個(gè)輻射源相對(duì)于其輻射輸出可具有較小的尺寸，或者是能夠照射更大面積的干燥區(qū)。也可以在載體材料的傳送通道上用反射后的輻射部分照射一些區(qū)域，在該區(qū)域中沒有直接從輻射源入射的輻射。優(yōu)選是，對(duì)用于反射未吸收輻射部分的反射器進(jìn)行冷卻，這尤其有利于減小對(duì)波長較長的紅外輻射的發(fā)射。
當(dāng)載體材料是以2m／s至25m／s的速度輸送的紙張時(shí)，采用本發(fā)明的方法尤其有利。在特定實(shí)施例中，紙張既可以是以10m／s至20m／s的速度(尤其是以大約15m／s的速度)輸送的新聞紙，也可以是以2m／s至10m／s的速度(尤其是以大約5m／s的速度)輸送的熱印(thermoprinting)紙。
尤其是，當(dāng)用熱印紙作為載體材料時(shí)，將該載體材料的溫度調(diào)節(jié)和／或控制在70℃以下，尤其是在50℃以下。這樣可以避免載體材料或其特性產(chǎn)生不需要的熱感應(yīng)變化。
優(yōu)選是，輸送氣流以20m／s至120m／s的速度沖擊需除去的潮濕成分微粒，并將這些微粒帶走。尤其是，當(dāng)氣流沖擊需干燥的物質(zhì)時(shí)，其速度為30m／s至40m／s之間。通過采用足夠高的例如在給定范圍內(nèi)的輸送氣流速度，能可靠地把從需干燥的物質(zhì)中分離出來的一層潮濕微粒驅(qū)散和／或?qū)⑵鋸脑撐镔|(zhì)的表面帶走，或者根本不能形成這層潮濕微粒，至少不能直接在該物質(zhì)的表面上形成這層潮濕微粒，該層潮濕微粒將阻礙物質(zhì)的干燥。與不采用本發(fā)明的輸送氣流的實(shí)驗(yàn)相比，采用輸送氣流時(shí)可以提高干燥率70％至80％。
本發(fā)明的用于干燥沿傳送方向快速輸送的物質(zhì)、尤其是用于干燥在快速傳送的紙張上的油墨層的裝置包括-一個(gè)輻射源，該輻射源用于產(chǎn)生電磁輻射，其中將該輻射源布置成使得至少部分電磁輻射能入射到沿載體材料傳送通道的干燥區(qū)內(nèi)的需干燥物質(zhì)上，以便使潮濕成分尤其是溶劑從該物質(zhì)中分離出來，-一個(gè)輸送氣體供給源，通過該供給源引入輸送氣體，以及-一個(gè)輸送氣體導(dǎo)管，該輸送氣體導(dǎo)管至少有幾部分橫切傳送方向地延伸，該導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)和布置方式是這樣，即，將供給的輸送氣體導(dǎo)向干燥區(qū)，并象刀子一樣沖擊需干燥的物質(zhì)，從而將分離出來的潮濕成分從需干燥的物質(zhì)處帶走。
本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)已在上文中介紹。
尤其是，輸送氣體供給源是壓縮空氣供給源，輸送氣體導(dǎo)管包括在傳送通道的橫向上延伸的壓縮空氣分配器，尤其是分配管，以便將從空氣入口流入的壓縮空氣分配到傳送通道的幾乎整個(gè)寬度上。優(yōu)選是，這樣連接時(shí)，單獨(dú)的壓縮空氣供給源就足以提供用于在傳送通道的整個(gè)寬度上將潮濕成分從需干燥的物質(zhì)中去除的壓縮空氣。
優(yōu)選是，輸送氣體導(dǎo)管包括一個(gè)引導(dǎo)表面，該引導(dǎo)表面大約沿需干燥的物質(zhì)的傳送通道延伸，并離開傳送通道一定距離，該距離沿氣流方向逐漸減小。該引導(dǎo)表面終止于一個(gè)由引導(dǎo)表面自身和需干燥物質(zhì)表面確定的氣流通道縫隙。氣體通過該縫隙進(jìn)入干燥區(qū)。
氣體通過縫隙后，根據(jù)引導(dǎo)表面末端的形狀，氣體既可以形成渦流，也可以以近似的層流繼續(xù)進(jìn)入干燥區(qū)。渦流是特別由于引導(dǎo)表面末端明顯向下傾斜的結(jié)構(gòu)而形成的，渦流能促進(jìn)靠近該狹縫處的潮濕微粒的去除，但是減小了離狹縫較遠(yuǎn)處的輸送效率。根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)節(jié)引導(dǎo)表面末端的形狀，可以優(yōu)化進(jìn)入干燥區(qū)的輸送氣流。
特別優(yōu)選的是，在一實(shí)施例中，氣體通道縫隙的寬度是在2mm至15mm之間，尤其是在5mm至10mm之間。通過與入射到分離出來的潮濕成分上的輸送氣流的入射銳角相結(jié)合，或者與入射到需干燥的物質(zhì)表面上的輸送氣流的入射銳角相結(jié)合，這種狹小的氣體通道縫隙更增強(qiáng)了象刀子一樣的作用。因此，將分離出來的潮濕微粒從需干燥的物質(zhì)表面去除。尤其是，輸送氣體在需干燥的物質(zhì)和已經(jīng)從該物質(zhì)中分離出來的潮濕微粒之間形成一分隔層，該分隔層在干燥區(qū)的整個(gè)長度上要么與傳送方向同向流動(dòng)，要么與傳送方向反向流動(dòng)。因此在一特定實(shí)施例中，從需干燥的物質(zhì)表面這一方面來看，至少在靠近氣體通道縫隙處，靠近需干燥物質(zhì)分布的潮濕微粒的濃度較小，而在較遠(yuǎn)處，無論是在輸送氣流中還是在氣流另一側(cè)，潮濕微粒分布的濃度更大。無論如何，象刀子一樣的作用使得潮濕微粒從需干燥物質(zhì)中脫離出來的純脫離率更高，即，它明顯阻礙了潮濕微粒返回該物質(zhì)的擴(kuò)散。本發(fā)明裝置的上述實(shí)質(zhì)特征被清楚地要求保護(hù)，這對(duì)本發(fā)明來說是必要的，而且對(duì)于本發(fā)明方法的實(shí)施例來說也是必要的。
在本裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，輻射源是一白熾燈，尤其是鹵素白熾燈。鹵素?zé)襞菽軌蛞院线m的價(jià)格購買。通過調(diào)節(jié)燈絲的電流，可使其發(fā)射溫度能夠適應(yīng)多種用途。優(yōu)選是在燈泡處或燈泡附近設(shè)有反射器，這樣可以使盡可能多的發(fā)射出的輻射能進(jìn)入干燥區(qū)。通過適當(dāng)選擇該反射器的形狀和布置方式，也可以在整個(gè)干燥區(qū)調(diào)節(jié)輻射流量的空間分布。
優(yōu)選是，提供一個(gè)反射器，該反射器能夠反射沒有被吸收而穿過載體材料的輻射，將該反射器布置于傳送裝置的遠(yuǎn)離輻射源的一側(cè)。尤其是，在該反射器外設(shè)有水冷系統(tǒng)。
為了控制干燥區(qū)的溫度條件和沿傳送方向遠(yuǎn)于干燥區(qū)的區(qū)域的溫度條件，優(yōu)選是該裝置包括一控制線路，以便調(diào)節(jié)需干燥的物質(zhì)的溫度和／或分離出的潮濕成分的溫度和／或載體材料的溫度。該控制線路包括一個(gè)高溫計(jì)，用于測量需調(diào)節(jié)的溫度；一個(gè)可調(diào)節(jié)的電流源，該電流源向白熾燈供能；以及一個(gè)電流控制器，該電流控制器根據(jù)高溫計(jì)測得的溫度而調(diào)節(jié)電流源，從而適當(dāng)改變供給燈泡的電流。
或者，除了可調(diào)節(jié)電流源和電流控制器的組合外，該裝置還包括一個(gè)距離調(diào)節(jié)器，以改變輻射源離開載體材料傳送通道的距離，以及一個(gè)距離控制器，該距離控制器根據(jù)高溫計(jì)測得的溫度而啟動(dòng)該距離調(diào)節(jié)器，從而適當(dāng)改變輻射源的距離。
下面將參考附圖所示實(shí)例介紹本發(fā)明。不過，本發(fā)明并不局限于圖中例舉的實(shí)施例。附圖的各個(gè)圖中

圖1所示為上表面有需干燥物質(zhì)的載體材料的剖面圖，圖2所示為本發(fā)明干燥裝置的一個(gè)示例性實(shí)施例的透視圖。
圖1所示的載體材料包括紙張1，并且在其上表面具有一層濕的印刷油墨2。圖中所示的紙張1被向右輸送，如指向傳送方向R的箭頭所示。入射到油墨2上的紅外線輻射4被溶劑即水部分地吸收，該溶劑即水構(gòu)成了油墨2的很大部分，例如90％。因此，在入射有紅外線輻射4的區(qū)域內(nèi)或者在該區(qū)域以外沿傳送方向形成有一層薄的水蒸汽邊界層3，該水蒸氣邊界層由從印刷油墨2中排出的微粒構(gòu)成。該水蒸氣3阻止油墨的進(jìn)一步干燥，如右側(cè)的向下的箭頭示意表示。其中，至少有兩種過程起到作用進(jìn)入油墨2的水分微粒和從油墨2中排出的水分微粒之間的動(dòng)態(tài)平衡，以及該水蒸氣層對(duì)輻射的吸收。
圖2所示為本發(fā)明的裝置8，該裝置用于干燥在快速輸送的紙帶1表面上、尤其是在印刷好的新聞紙帶表面上的潮濕含水的印刷油墨2。該紙帶1以大約15m／s的速度傳送。從指出傳送方向R的雙頭箭頭可以看出，盡管在任意給定的干燥處理過程中，紙帶僅以一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，但是紙張既可以從右向左輸送，也可以從左向右輸送。在下面的說明中，可以認(rèn)圖2中所示的紙張是從左向右傳送的。不過，紙張從右向左傳送時(shí)壓縮空氣導(dǎo)管14的布置方式也相同。與圖2所示布置方式的唯一區(qū)別是高溫計(jì)11(其作用將在后面介紹)將沿傳送方向布置于壓縮空氣導(dǎo)管14的下游，即在圖的左邊。
沿著紙帶1的傳送通道有一干燥區(qū)T，在該干燥區(qū)內(nèi)，由鹵素線源(line-sources)10發(fā)出的輻射入射到印刷油墨2上；該輻射中含有最多能量的部分基本是紅外線輻射4。尤其是，在該鹵素線源10和需干燥的物質(zhì)之間可以布置有濾光器(未示出)。
根據(jù)印刷油墨2中潮濕成分的吸收情況和紙帶1的吸收情況，一定量的紅外輻射4沒有被吸收，而是穿過紙帶1并投射到位于紙帶1下面的紅外線反射器20上。如箭頭所示，該紅外線反射器20以這樣的方式對(duì)投射到它上面的紅外線輻射進(jìn)行反射，即，將反射后的輻射5送回到紙帶1上。反射的輻射5中的一部分到達(dá)需干燥的物質(zhì)2并被其吸收，主要是由印刷油墨2中的水分吸收。
通過與壓縮空氣導(dǎo)管14相連的壓縮空氣進(jìn)口12，將壓縮空氣送入分配管15，該分配管15在紙帶1的傳送通道的整個(gè)寬度上延伸。圖中將分配管15的前端切開，以便能看見它的形狀。然而，實(shí)際上分配管15的兩端是封閉的，這樣，空氣通過出口16流出，該出口16橫貫傳送通道的整個(gè)寬度而延伸。在其流向開口的過程中，壓縮空氣首先沿與傳送方向相反的方向流動(dòng)，然后轉(zhuǎn)大約90°，流過一橫向?qū)Ч懿糠植⒘飨蚣垘?。與橫向?qū)Ч懿糠窒噜彽氖且龑?dǎo)表面17，該引導(dǎo)表面17同樣橫貫傳送通道的整個(gè)寬度而延伸?？諝庋匾龑?dǎo)表面17并通過一通道縫隙18流入干燥區(qū)T。該引導(dǎo)表面17和紙帶1確定了一個(gè)沿氣流方向逐漸變窄的間隙，壓縮空氣從該間隙中流過。紙帶1從偏轉(zhuǎn)輥?zhàn)?沿正向傳送，引導(dǎo)表面17和紙帶1所成角度α大約為10°。在橫貫傳送通道的整個(gè)寬度而延伸的通道縫隙18處，該引導(dǎo)表面和紙帶間隔大約7mm。通過壓縮空氣導(dǎo)管14提供的空氣以大約35m／s的速度流過該通道縫隙18并流入干燥區(qū)T。通過紅外線輻射4而從油墨2中排出來的水蒸汽微粒分布在整個(gè)干燥區(qū)T，并由氣流D帶走。在圖2中，該氣流D的流動(dòng)路線由許多稍微向上彎曲箭頭表示。
高溫計(jì)11對(duì)準(zhǔn)紙帶1的傳送通道的某一位置，其沿傳送方向位于干燥區(qū)T的下游。通過輻射測量，該高溫計(jì)11能夠監(jiān)測紙帶1所攜帶的表面層的溫度，該表面層基本由已經(jīng)變干的印刷油墨2構(gòu)成。將這樣測得的溫度值輸入一控制器(未示出)。該控制器例如PI或PID控制器作出響應(yīng)，輸出能由兩個(gè)最終控制元件接收的控制信號(hào)。當(dāng)通常需要輕微、快速地調(diào)節(jié)輻射的通量密度時(shí)，由控制器觸發(fā)一電流調(diào)節(jié)器，該電流調(diào)節(jié)器能夠短時(shí)間、快速地調(diào)節(jié)鹵素線源10中燈絲的電流。如果由高溫計(jì)11測量的溫度值達(dá)到預(yù)定的電流調(diào)節(jié)器工作范圍的界限值時(shí)，距離調(diào)節(jié)器被觸發(fā)，以改變輻射源10與紙帶1的傳送通道之間的距離。盡管與電流調(diào)節(jié)器的作用相比，距離調(diào)節(jié)相對(duì)較慢，但是，通過使相對(duì)較小的電流控制范圍可用于整個(gè)較大的溫度范圍或輻射通量密度范圍，距離調(diào)節(jié)擴(kuò)展了整個(gè)控制范圍。因此，在由距離調(diào)節(jié)操作控制的整個(gè)范圍內(nèi)，入射到干燥區(qū)的輻射通量密度的短時(shí)間變化能很快實(shí)現(xiàn)，從而使溫度的調(diào)節(jié)也能很快實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選是，將低殘余濕度的空氣送到壓縮空氣進(jìn)口12；隨后再通過在分配管中和／或流出分配管15后的膨脹而使空氣冷卻。這樣，干燥、冷卻的空氣被引入干燥區(qū)T。這樣的好處是一方面能改善潮濕成分從干燥區(qū)T中的排除，另一方面也能使印刷油墨2和紙帶1的溫度保持較低。尤其是，當(dāng)紙帶1以大約5m／s的速度被傳送且通道縫隙18處的氣流速度大約為35m／s時(shí)，能夠使紙帶1的溫度低于50℃。尤其是，當(dāng)用于生產(chǎn)紙頁大小的印刷品(例如計(jì)劃書、雜志或圖頁)的設(shè)備包括合適的傳送裝置以便輸送需印刷的載體材料時(shí)，本發(fā)明的干燥裝置也可以用于這種設(shè)備。而且，本發(fā)明的方法和本發(fā)明的裝置能很好地用于這樣的印刷設(shè)備，該印刷設(shè)備生產(chǎn)互不相同的印刷品，例如號(hào)碼連續(xù)的汽車或火車票，或者是連續(xù)的帶有不同條形碼的紙條頁或紙條段。這樣的裝置通常使用噴墨打印機(jī)，特別是打印清晰度為240dpi或更好的打印機(jī)。采用本發(fā)明的裝置和方法，可以每小時(shí)打印54000張DIN的A4打印紙。
權(quán)利要求
1．用于干燥沿傳送方向快速輸送的物質(zhì)(1，2)的方法，尤其是用于干燥在快速傳送的紙張上的印刷油墨層的方法，其特征在于，-在干燥區(qū)(T)中，通過入射電磁輻射，尤其是紅外線輻射，使潮濕成分尤其是溶劑從需干燥的物質(zhì)(2)中分離出來；以及-通過輸送氣流(D)將分離出的潮濕成分(3)從干燥區(qū)(T)中帶走。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，輸送氣流(D)在一個(gè)橫貫傳送方向的區(qū)域內(nèi)以與需干燥物質(zhì)(1，2)表面的垂線成60°至90°角的方向、優(yōu)選是以大約成80°角的方向流入干燥區(qū)，并且該氣流象刀一樣沖擊該物質(zhì)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少在遇到潮濕成分之前，輸送氣流(D)的溫度低于需干燥的物質(zhì)(2)的溫度。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，輸送氣流(D)是由膨脹的壓縮空氣形成的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，入射的電磁輻射(4)在近紅外區(qū)內(nèi)尤其是在波長從0．8μm至2．0μm之間的范圍內(nèi)有著最大的光譜強(qiáng)度。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，輸送氣流(D)離開干燥區(qū)(T)后流向電磁輻射源(10)，以便冷卻它。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，干燥后的物質(zhì)(2)的溫度和／或分離出的潮濕成分(3)的溫度和／或載體材料的溫度是通過調(diào)節(jié)入射到干燥區(qū)(T)中的電磁輻射(4)的通量密度來控制的。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所要控制的溫度是通過高溫計(jì)(11)測量的。
9．根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，用白熾電燈，尤其是用鹵素?zé)糇鳛殡姶泡椛湓?10)，并且通過調(diào)節(jié)白熾燈燈絲的電流來調(diào)節(jié)輻射的通量密度。
10．根據(jù)權(quán)利要求6至9中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)輻射源(10)與干燥區(qū)(T)之間的距離來調(diào)節(jié)輻射通量密度。
11．根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，將電磁輻射(4)中沒有被吸收而穿過需干燥的物質(zhì)(2)的那一部分(5)反射回所述物質(zhì)上。
12．根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，該載體材料(1)是紙張，該紙張是以2m／s至25m／s的傳送速度輸送的。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該紙張是新聞紙，該新聞紙是以10m／s至20m／s的傳送速度輸送的，尤其是以大約15m／s的速度輸送的。
14．根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，紙張是熱印紙，該熱印紙是以2m／s至10m／s的傳送速度輸送的，尤其是以大約5m／s的速度輸送的。
15．根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，將該載體材料(1)的溫度、尤其是熱印紙的溫度調(diào)節(jié)和／或控制在70℃以下，尤其是低于50℃。
16．根據(jù)權(quán)利要求1至15中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，輸送氣流(D)以20m／s至120m／s的速度、尤其是以30m／s至40m／s的速度沖擊分離出來的且將會(huì)被帶走的潮濕成分微粒(3)，并將它們帶走。
17．根據(jù)權(quán)利要求1至16中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，輸送氣流(D)以這樣的方式?jīng)_擊物質(zhì)(2)的表面，即，使得由分離出的潮濕成分(3)形成的表面層從該物質(zhì)處揚(yáng)起，就象用刀分開一樣。
18．用于干燥沿傳送方向快速輸送的物質(zhì)(1，2)的裝置，尤其是用于干燥在快速傳送的紙張上的印刷油墨層的裝置，包括-一個(gè)輻射源(10)，該輻射源(10)用于產(chǎn)生電磁輻射(4)，尤其是產(chǎn)生紅外輻射，其中將該輻射源(10)設(shè)置成使得至少部分電磁輻射(4)入射到載體材料(1)的傳送通道上干燥區(qū)(T)內(nèi)的需干燥物質(zhì)(2)上，以便使潮濕成分，尤其是溶劑，從需干燥的物質(zhì)(2)中分離出來，-一個(gè)輸送氣體進(jìn)口(12)，通過該進(jìn)口(12)引入輸送氣體，以及-一個(gè)輸送氣體導(dǎo)管(14)，該輸送氣體導(dǎo)管(14)至少有幾部分沿傳送方向的橫向而延伸，該導(dǎo)管(14)的結(jié)構(gòu)和布置方式是這樣，以便將從輸送氣體進(jìn)口(12)引入的輸送氣體導(dǎo)向干燥區(qū)(T)內(nèi)，并象刀子一樣沖擊需干燥的物質(zhì)，從而將分離出來的潮濕成分(3)從需干燥的物質(zhì)(2)處帶走。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，輸送氣體供給源(12)是壓縮空氣供給源，輸送氣體導(dǎo)管(14)包括壓縮空氣分配器(15)，尤其是分配管，以便將流入壓縮空氣入口(12)的壓縮空氣分配到傳送通道的幾乎整個(gè)寬度。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該壓縮空氣分配器(15)有出口(16)，以便將壓縮空氣引導(dǎo)入干燥區(qū)(T)，該出口幾乎在傳送通道的整個(gè)寬度上延伸。
21．根據(jù)權(quán)利要求18至20中任意一個(gè)所述的裝置，其特征在于，輸送氣體導(dǎo)管(14)包括一個(gè)引導(dǎo)表面(17)，該引導(dǎo)表面(17)近似沿需干燥的物質(zhì)的傳送通道而延伸，并離開傳送通道一定距離，該距離沿氣流方向逐漸減小，并且該引導(dǎo)表面(17)終止于一個(gè)由引導(dǎo)表面(17)和需干燥的物質(zhì)(2)確定的氣流通道縫隙(18)。
22．根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，在氣體通道縫隙(18)處，引導(dǎo)表面和需干燥的物質(zhì)之間的間隔在2mm至15mm之間，尤其在5mm至10mm之間。
23．根據(jù)權(quán)利要求18至22中任意一個(gè)所述的裝置，其特征在于，該輻射源(10)是一白熾燈，尤其是鹵素白熾燈。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，還包括控制線路，該控制線路用于調(diào)節(jié)需干燥的物質(zhì)(2)的溫度和／或分離出的潮濕成分(3)的溫度和／或載體材料(1)的溫度，其包括-一個(gè)高溫計(jì)(11)，用于測量所要調(diào)節(jié)的溫度，-一個(gè)最終控制元件，用于調(diào)節(jié)白熾燈的燈絲的電流，以及-一個(gè)電流控制器，該電流控制器根據(jù)高溫計(jì)(11)測得的溫度啟動(dòng)該最終控制元件，以便調(diào)節(jié)燈絲電流。
25．根據(jù)權(quán)利要求18至24中任意一個(gè)所述的裝置，其特征在于，還包括控制線路，該控制線路用于調(diào)節(jié)需干燥的物質(zhì)(2)的溫度和／或分離出的潮濕成分(3)的溫度和／或載體材料(1)的溫度，其包括-一個(gè)高溫計(jì)(11)，用于測量所要調(diào)節(jié)的溫度，-一個(gè)最終控制元件，用于調(diào)節(jié)輻射源(10)離開載體材料(1)的傳送通道的距離，以及-一個(gè)距離控制器，該距離控制器根據(jù)高溫計(jì)(11)測得的溫度啟動(dòng)該最終控制元件，以便調(diào)節(jié)輻射源的距離。
26．根據(jù)權(quán)利要求18至25中任意一個(gè)所述的裝置，其特征在于，還包括一個(gè)反射器(20)，尤其是水冷的反射器，以便反射穿過載體材料(1)而沒有被吸收的輻射，其中，將該反射器(20)布置于傳送通道的與輻射源(10)相對(duì)的一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于干燥沿傳送裝置快速輸送的物質(zhì)(1,2)的方法和裝置,尤其是用于干燥在快速傳送的紙張上的印刷油墨層的方法和裝置,其中在干燥區(qū)(T)中,通過入射電磁輻射,使潮濕成分,尤其是溶劑,從需干燥的物質(zhì)(2)中分離出來;分離出的潮濕成分通過輸送氣流(D)從干燥區(qū)(T)中被帶走。本發(fā)明能夠高效快速地干燥尤其是以高速傳送的新聞紙或熱印紙。
文檔編號(hào)B41F23/04GK1292080SQ99803255
公開日2001年4月18日 申請(qǐng)日期1999年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月23日
發(fā)明者賴納·高斯, 卡伊·K·O·巴爾 申請(qǐng)人:先進(jìn)光子學(xué)技術(shù)股份公司