DUKTS AUS EINEM NICHT FERROMAGNETISCHEN MATERIAL

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung und Trocknung zumindest eines Pro dukts aus einem nicht ferromagnetischen Material, insbesondere eines Films, beispielsweise eines TAC-Films oder eines PVOH-Films, wobei die Vorrichtung zumindest ein zwischen zu mindest zwei Rollen umlaufendes Endlosband aus Metall aufweist, wobei das Endlosband ein Obertrum sowie ein Untertrum aufweist, und eine Bandaußenseite des Obertrums eine Trans portfläche für das Produkt bildet, wobei die Vorrichtung eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Produktes aufweist.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art kommen beispielsweise bei der Herstellung von Filmen, insbesondere von Triacetatfilmen, welche insbesondere für die Produktion von LCD- Bildschirmen verwendet werden, oder von PVOH-Filmen, welche beispielsweise für Verpa ckungen verwendet werden, zum Einsatz. Natürlich können auch Filme jeglicher anderer Art, beispielsweise Filme auf Basis nachwachsender Rohstoffe, insbesondere Nano-Zellulose Filme, hergestellt werden. Auch sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass in dem vorlie genden Zusammenhang unter dem Begriff „Film“ auch Folien verstanden werden. Bei der Herstellung von Filmen mittels Endlosband läuft ein als Prozessband für das Aufträgen und den Transport des Films dienendes Endlosband zwischen einer Antriebsrolle und einer Um lenkrolle um, zwischen welchen das Band eingespannt ist.

Bei Vorrichtungen der oben genannten Art wird das Endlosband von der Umlenkrolle um nä- herungsweise 180° umgelenkt. Obertrum und Untertrum verlaufen dabei im Wesentlichen pa rallel zueinander. Das Obertrum bildet im Stand der Technik häufig eine Auflagefläche und/o der Transportfläche für ein Medium, welches beispielsweise in flüssiger Form auf das sich be wegende und zwischen der Antriebsrolle und der Umlenkrolle umlaufende Endlosband, wel ches aus Metall gefertigt sein kann, aufgebracht wird.

Das Endlosband wird mittels Heizelementen, die sich bauartbedingt üblicherweise zumindest über die gesamte Breite des Endlosbandes erstrecken erwärmt, um das Produkt zu trocknen. Da das zu trocknende Produkt jedoch üblicherweise nicht die gesamte Bandbreite bedeckt, bildet sich zwischen den von dem Produkt nicht bedeckten Bandrändem des Endlosbandes und dem mittleren Bereich des Endlosbandes herkömmlicherweise ein Temperaturunterschied aus. In den unbedeckten Randbereiche des Bandes stellt sich üblicherweise eine höhere Tem peratur ein als in den von dem Produkt bedeckten Bandabschnitten, da die bedeckten Bandab schnitte durch Verdunstung von Lösungsmittel aus dem Produkt gekühlt werden. Dies hat je doch unterschiedliche Trocknungsgeschwindigkeiten in dem zu trocknenden Produkt selbst zur Folge, da Randbereiche des Produktes aufgrund ihrer Nähe zu den heißeren Rändern des Endlosbandes schneller trocknen als randfernere Bereiche des Produktes. Dieses Trocknungs verhalten ist jedoch ungünstig für das Ablösen des Produktes von dem Endlosband und erhöht zudem die Gefahr von Beschädigungen des Produktes im Zuge der weiteren Bearbeitungs schritte, wie beispielsweise Strecken und Dehnen auf dessen Enddimensionen. Auch für die Qualität des Produktes ist es sehr ungünstig, wenn die Trocknung ungleichmäßig verläuft. Darüber hinaus verzögert sich der Prozess bei ungleichmäßiger Trocknung des Produktes deutlich, da die Trocknungsgeschwindigkeit entsprechend gering gewählt werden muss.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden und ein möglichst gleichmäßiges Trocknen des Produktes auf dem Endlosband zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest eine Heizvorrichtung als Induktionsheizung ausgebildet ist und zumindest einen Induktor aufweist, dessen maximale Erstreckung quer zu einer Umfangs richtung des Endlosbandes betrachtet kleiner ist als eine Bandbreite des Endlosbandes, wobei sich der zumindest eine Induktor in einer Bandquerrichtung des Endlosbandes betrachtet zu mindest über eine Bandmitte und beidseitig an die Bandmitte anschließende Bereiche des Endlosbandes erstreckt.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine sehr homogene und gezielte Erwärmung des Produktes ohne die Bandränder selbst direkt zu erwärmen, wodurch eine deutlich gleichmäßi gere Trocknung des Produktes erzielt wird.

Um unabhängig von der Dicke des feldführenden Endlosbandes die erforderliche Fläche zu erwärmen, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der zumindest eine Induk tor ein Querfeldinduktor ist. Die Verwendung eines Querfeldinduktors hat sich als besonders vorteilhaft für die Trocknung von flächigen Produkten, die ein großes Verhältnis von Breite zu Dicke aufweisen, herausgestellt. Zudem ergibt sich bei Verwendung eines Querfeldinduk- tors ein sehr gleichmäßiges Temperaturprofil über die Produktbreite. Es hat sich auch heraus gestellt, dass bei Vorhandensein einer Querschweißnaht in dem Band durch die Verwendung des Querfeldinduktors eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung zwischen der Quer schweißnaht und den diese umgebenden Bereichen erzielt werden kann.

Als besonders vorteilhaft zur Trocknung des Produktes hat sich herausgestellt, dass der zu mindest eine Induktor sich in Bandquerrichtung des Endlosbandes betrachtet über zumindest zwei Drittel der Bandbreite des Endlosbandes erstreckt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, die eine besonders effiziente und gute und homogene Trocknung des Produktes ermöglicht, kann es vorgesehen sein, dass das Endlosband in Bandquerrichtung des Endlosbandes betrachtet eine Produktzone aufweist, die in einem Betriebszustand der Vorrichtung von dem Produkt bedeckt ist, wobei die Produkt zone in Bandquerrichtung betrachtet eine geringere Breite als das Endlosband aufweist und sich der Induktor in Bandquerrichtung des Endlosbandes betrachtet im Wesentlichen über die Breite der Produktzone erstreckt.

Als besonders vorteilhaft hinsichtlich der Erwärmung des Endlosbandes hat sich eine Variante herausgestellt, bei welcher der zumindest eine Induktor zwischen Obertrum und Untertrum angeordnet ist, wobei bevorzugterweise zwischen dem Induktor und dem Obertrum zumindest ein Abstandhalter, insbesondere in Form einer Gleitplatte, angeordnet ist. Durch die Anord nung des optionalen Abstandhalters lässt sich ein konstanter Koppelabstand zwischen Endlos band und Induktor und somit eine optimale Energieübertragung gewährleisten.

Gemäß einer Ausführungsform, die sich besonders gut für eine sehr effiziente Erwärmung des Produktes sehr rasch nach dessen Aufbringung auf das Endlosband und somit für eine Be schleunigung des Trocknungsprozesses eignet, kann es vorgesehen sein, dass eine der zumin dest zwei Rollen ein Gießrolle ist, über der eine Gießvorrichtung zum Aufbringen des Pro duktes angeordnet ist, wobei der zumindest eine Induktor in Materialflussrichtung betrachtet auf Höhe der Gießrolle und vor der Gießvorrichtung oder in Materialflussrichtung betrachtet nach der Gießrolle und zumindest einen Abschnitt zumindest eines ersten Viertels des Obert- rums abdeckend angeordnet ist. Eine besonders gute Steuerung des Trocknungsprozesses lässt sich dadurch erzielen, dass zu mindest zwei Induktoren in einer Umlaufrichtung des Endlosbandes betrachtet, hintereinander angeordnet sind.

Der Trocknungsprozess lässt sich dadurch weiter optimieren, dass die Vorrichtung zumindest einen Düsenkasten mit je zumindest einer gegen eine Unterseite des Obertrums weisenden Ausströmöffnung für ein gasförmiges Medium aufweist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der zu mindest eine Düsenkasten in einer Materialflussrichtung betrachtet nach dem zumindest einen Induktor angeordnet ist. Diese Variante der Erfindung ermöglicht durch die Kombination des strombetriebenen Induktors mit einem Düsenkasten neben einer Beschleunigung und Verbes serung des Trocknungsprozesses auch eine deutliche Reduktion der Betriebskosten.

Der Trocknungsprozess lässt sich dadurch weiter gleichmäßiger gestalten und verbessern, dass sich die zumindest eine Ausströmöffnung des zumindest einen Düsenkastens in Bandqu errichtung des Endlosbandes betrachtet zumindest über zwei Drittel der Bandbreite, insbeson dere im Wesentlichen über die gesamte Produktbreite oder im Wesentlichen über die gesamte Bandbreite des Endlosbandes, erstreckt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III- III in Fig. 1 durch eine Variante der Erfindung und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 durch eine weitere Variante der Er findung. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Erwärmung und Trocknung ei nes Produkts 2 aus einem nicht ferromagnetischen Material, insbesondere eines Films, bei spielsweise eines TAC-Films oder eines PVOH-Films, ein zwischen zwei Rollen 3, 4 umlau fendes Endlosband 5 aus Metall auf. Das Endlosband 5 weist ein Obertrum 6 sowie ein Unter- trum 7 auf. Eine Bandaußenseite des Obertrums 6, die in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 6a ge kennzeichnet ist, bildet eine Transport- bzw. Prozessfläche für das Produkt 2. Weiters weist die Vorrichtung 1 eine oder mehrere als Induktionsheizung ausgebildete Heizvorrichtungen 8 zur Erwärmung des Produktes 2 auf. Die Heizvorrichtung 8 weist einen Induktor 9 zur Erwär mung des Endlosbandes 5 bzw. des Produktes 2 auf. Der Induktor 9 kann mit einem Frequen zumrichter 8a verbunden sein und ist bevorzugt als Querfeldinduktor ausgebildet, sodass die Feldlinien des magnetischen Wechselfelds senkrecht zur Oberfläche des Endlosbandes 5 ver laufen.

Der Induktor 9 kann zwischen Obertrum 6 und Untertrum 7 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Induktor 9 oder ein weiterer Induktor 9 über oder unter der Rolle 3 ange ordnet sein. Die Rolle 3 dient hierbei als Gießrolle, über der eine Gießvorrichtung 11 zum Aufbringen des Produktes 2 auf das Obertrum 6 des Endlosbandes 5 angeordnet sein kann.

Der Induktor 9 kann in Materialflussrichtung betrachtet beispielsweise vor der Gießvorrich tung 11 angeordnet sein. Der Induktor 9 kann in Materialflussrichtung betrachtet auch nach der als Gießrolle dienenden Rolle 3 angeordnet sein. In einer Umlaufrichtung des Endlosban des 5 betrachtet können aber auch zwei oder mehrere Induktoren 9 hintereinander angeordnet sein. So kann beispielsweise zusätzlich oder alternativ zu einem vor der Gießvorrichtung 11 angeordneten Induktor 9 ein oder mehrere Induktoren 9 nach der Gießvorrichtung 11 ange ordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Induktor 9 auch über dem Obertrum 6 ange ordnet sein. Es versteht sich von selbst, dass auch mehrere Induktoren 9 über dem Obertrum 6 angeordnet sein können. Ein nach der Rolle 3 angeordneter Induktor 9 deckt bevorzugt einen Abschnitt zumindest ei nes ersten Viertels des Obertrums 6 ab und befindet sich somit sehr nahe der Stelle, an wel cher das Produkt 2 auf das Endlosband 5 aufgebracht wird.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht ist die Erstreckung 1 des Induktors 9 quer zu einer Umfangsrich tung des Endlosbandes 5 kleiner als eine Bandbreite b des Endlosbandes 5. Weiters erstreckt sich der Induktor 9 in einer Bandquerrichtung des Endlosbandes 5 betrachtet zumindest über eine Bandmitte und beidseitig an die Bandmitte anschließende Bereiche des Endlosbandes 5. Bevorzugt erstreckt sich der Induktor 9 in Bandquerrichtung des Endlosbandes 5 betrachtet über zumindest zwei Drittel der Bandbreite b des Endlosbandes 5.

Wie aus Fig. 2 weiters hervorgeht, weist das Endlosband 5 in Bandquerrichtung des Endlos bandes 5 betrachtet eine Produktzone p auf, die in einem Betriebszustand der Vorrichtung 1 von dem Produkt 2 bedeckt ist. In Bandquerrichtung betrachtet weist die Produktzone p eine geringere Breite als das Endlosband 5 auf. Bevorzugt erstreckt sich der Induktor 9 in Bandqu errichtung des Endlosbandes 5 betrachtet im Wesentlichen über die Breite der Produktzone p.

Bevorzugterweise ist zwischen dem Induktor 9 und dem Obertrum 6 ein Abstandhalter 10, insbesondere in Form einer Gleitplatte, angeordnet, um einen Abstand zwischen dem Induktor 9 und dem Obertrum 6 konstant zu halten. Dies gilt insbesondere bei einer Ausführungsform, bei welcher der Induktor 9 zwischen dem Obertrum 6 und dem Untertrum 7 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 1 können zusätzlich zu den Induktoren ein oder mehrere Düsenkästen 12 vorgese hen sein, durch die ein heißes Gas oder Gasgemisch, insbesondere heiße Luft, gegen eine in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 6b gekennzeichnete Unterseite des Obertrums 6 strömt. Be sonders bevorzugt ist der zumindest eine Düsenkasten 12 in einer Materialflussrichtung be trachtet nach dem zumindest einen Induktor 9 angeordnet.

Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich ist weist ein Düsenkasten 12 Ausströmöffnung 13 für ein gasförmiges Medium auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich die Aus strömöffnung 13 des Düsenkastens 12 in Bandquerrichtung des Endlosbandes 5 betrachtet zu mindest über zwei Drittel der Bandbreite b, insbesondere im Wesentlichen über die gesamte Bandbreite des Endlosbandes 5 oder wie in Fig. 4 dargestellt, im Wesentlichen über die ge samte Produktbreite p. Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

1 Vorrichtung

2 Produkt

3 Rolle

4 Rolle

5 Endlosband

6 Obertrum a Bandaußenseite b Unterseite

7 Untertrum

8 Heizvorrichtung a Frequenzumrichter

9 Induktor

10 Abstandhalter

11 Gießvorrichtung

12 Düsenkasten

13 Ausströmöffnung b Bandbreite

1 Erstreckung p Produktzone