Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Strahler sowie ein Verfahren zur Montage eines solchen, im Einzelnen gemäß den unabhängigen Ansprüchen.

Gattungsgemäße Infrarot-Strahler werden in Trockenanordnungen eingesetzt, die zur Wärmebehandlung, wie dem Trocknen einer Materialbahn, beispielsweise Papier-, Tissue- oder Kartonbahn dienen. Diese Trockenanordnungen sind Teil von Maschinen zur Herstellung und/oder Behandlung von solchen Materialbahnen. Auch Glasvliese wären denkbar. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Trocknung von laufenden Papier-, Tissue- oder Kartonbahnen in Papierfabriken, beispielsweise in Laufrichtung der Materialbahn gesehen hinter Beschichtungsvorrichtungen.

Bekannte Infrarot-Strahler weisen z.B. eine Mehrzahl von Stäben auf, die bevorzugt in einer Ebene, also koplanar angeordnet sind. Es ist jedoch auch bekannt die Stäbe in mehreren, zueinander parallelen Ebenen, die von einer Brennerplatte beabstandet sind, anzuordnen. Die Stäbe gattungsgemäßer Infrarot-Strahler sind aus Keramik hergestellt. Derartige Infrarot-Strahler können gasbetrieben sein. Ihnen ist dann ein Brenner zugeordnet. Dieser wird mit einem Gas-Luft-Gemisch betrieben. Dabei weist der Brenner eine Brennerplatte auf, die mit dem Gas-Luft-Gemisch beschickt wird. Das Gas-Luft-Gemisch wird z.B. mit einer Elektrode gezündet. Die entstehende Flamme heizt die Stäbe auf. Letztere dienen als Glühkörper. Denn sie geben die Wärme in Form von Infrarotstrahlung an die Materialbahn ab. Anstelle von Stäben sind als Glühkörper auch hochhitzebeständige Metalle, z.B. in Form von Gittern oder poröse Keramiken bekannt geworden. In der Wärmebehandlung von Materialbahnen werden derartige Infrarot-Strahler als Flächenstrahler eingesetzt. Dazu wird entlang der Breiten- und/oder Längserstreckung der zu behandelnden Materialbahn eine Vielzahl solcher Infrarot- Strahler nebeneinander angeordnet. In Abhängigkeit von der Breite der zu trocknenden Materialbahn und der gewünschten Heizleistung wird die erforderliche Anzahl an Strahlern gewählt. Mit derartigen Infrarot-Strahlern lassen sich Oberflächentemperaturen am Glühkörper von 1 100 °C und darüber hinaus erzielen.

Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Infrarot-Strahlern ist, dass deren Strahlungswirkungsgrad nicht für jede Anwendung optimal ist. Zudem hat sich gezeigt, dass die bekannten gasbetriebenen Infrarot-Strahler infolge der Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches zum Teil einen sehr hohen Anteil an Stickoxiden (NO _x ) und Kohlenmonoxiden (CO) produzieren. Zudem sind bisherige, aus keramischen Einzelteilen, wie Stäben, hergestellte Glühkörper anfällig dafür, dass bei einem Bruch der gesamte Stab auf die Materialbahn stürzt und zu Beschädigungen der Maschine führen kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft derartige, eingangs genannte Gegenstände.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Infrarot-Strahler sowie ein Verfahren zur Montage eines solchen zu schaffen, der gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Insbesondere sollen der Strahlungswirkungsgrad wie auch das Abgasverhalten des Infrarot-Strahlers hinsichtlich der Stickoxide und Kohlenmonoxide verbessert werden. Auch soll bei einem möglichen Bruch des Glühkörpers ein Herabfallen von Teilen dessen auf die Materialbahn und damit einhergehende Beschädigungen und Stillstände der Maschine verhindert werden.

Die Aufgabe wird durch einen Infrarot-Strahler sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Unter dem Begriff Strahlungswirkungsgrad wird das Verhältnis aus dem Infrarot- Strahler zugeführter und der von diesem abgestrahlter Leistung - hier in Form von Infrarotstrahlung - verstanden.

Ein Infrarot-Strahler gemäß der vorliegenden Erfindung trocknet z.B. im bestimmungsgemäßen Betrieb (Betriebszustand) der Trockenanordnung bzw. der Maschine eine Materialbahn. Dies ist der Zustand, in dem das Gas-Luft-Gemisch innerhalb des Infrarot-Strahlers verbrennt und gleichzeitig den (wenigstens einen) Glühkörper beheizt. Die Verbrennung kann in dem von der Brennerplatte und von dem wenigstens einen Glühkörper gemeinsam begrenzten Raum - dann Brennkammer genannt - erfolgen.

Ein Glühkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung ist somit jener Gegenstand, der selbst von dem Gas-Luft-Gemisch bzw. dessen Verbrennungsprodukten durchströmt und infolge der Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches erhitzt wird. Es ist jener Teil des Infrarot-Strahlers, der infolge seiner Erhitzung glüht. Mit Glühen ist die Aussendung von für das menschliche Auge sichtbarer Strahlung gemeint. Der Glühkörper kann jener Teil des Infrarot-Strahlers sein, der in Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches hinter der Brennerplatte angeordnet ist. Ersterer kann mit Abstand zur Brennerplatte oder aber in Kontakt mit dieser sein. Der Glühkörper wird also von den Flammen die z.B. auf der dem Glühkörper zugewandten Seite der Brennerplatte infolge des Verbrennungsvorgangs entstehen, erhitzt. Man könnte auch sagen, dass der Glühkörper all jene Elemente umfasst, die zusammen mit der Brennerplatte die Brennkammer des Infrarot-Strahlers begrenzen. Der wenigstens eine Glühkörper kann die äußerste Oberfläche des Infrarot-Strahlers darstellen, die der zu behandelnden Materialbahn unmittelbar, also direkt gegenüberliegt. In einem solchen Fall ist der Glühkörper dann zwischen der Brennerplatte und der Materialbahn angeordnet.

Als Flächengebilde im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten flächenförmige Gebilde wie z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder geklöppelte Strukturen. Flächengebilde sind grundsätzlich aus einer Vielzahl von linienförmigen Gebilden wie Fäden hergestellt. Bei derartigen Flächengebilden bilden also die linienförmigen Gebilde Öffnungen des Flächengebildes aus oder begrenzen diese. Man könnte auch sagen, dass das Flächengebilde nach Art eines Netzes oder Gitters ausgeführt ist und die Öffnungen die Maschen des Netzes oder Gitters darstellen. Diese Öffnungen können - in Draufsicht auf ein solches Flächengebilde gesehen - unterschiedliche geometrische Formen, wie Vielecke, z.B. Rhomben, Vierecke oder Sechsecke annehmen. Die flächige Ausdehnung derartiger Öffnungen wird in der genannten Draufsicht in Länge und Breite gemessen. Die Öffnungen stellen zusammengenommen den Hohlraum des Glühkörpers dar und werden im Betrieb des Infrarot-Strahlers von dem Gas-Luft-Gemisch oder dessen Verbrennungsprodukten angeströmt oder durchströmt.

Als Gewebe wird ein aus Kett- und Schussfäden gewebtes Flächengebilde verstanden. Kett- und Schussfäden überkreuzen sich dabei. Das Gewebe kann dabei ein einziges oder mehrere unterschiedliche, bevorzugt mehrere in ihren mechanischen Eigenschaften unterschiedliche Fadensysteme umfassen. Aber es ist auch denkbar, dass solche Gewebe eingesetzt werden, bei denen die Fäden von Kette und Schuss aus dem gleichen Material hergestellt sind. Fäden oder Verbindungselemente, die als Kett- und Schussfäden dienen, berühren sich an den Kreuzungspunkten untereinander.

Ein Gestrick oder Gewirk kann Maschenware sein. Unter dem Begriff Maschenware werden solche Flächengebilde verstanden, bei denen eine mittels Faden gebildete Schleife in eine andere Schleife hineingeschlungen ist. Gestricke können beispielweise durch Stricken oder Häkeln erhalten werden, wobei jede Maschenreihe aus einem einzigen Faden Masche für Masche gebildet wird. Gestricke bestehen aus ein oder mehreren Fadensystemen. Dabei greift eine Schlinge in die Schlinge der vorangehenden Maschenreihe. Beim Gewirk hingegen werden mindestens zwei Fadensysteme verwendet und die Maschen einer Maschenreihe gleichzeitig ausgebildet. Die Schlingen definieren hier die Kreuzungspunkte, an denen sich die Fäden untereinander bzw. die Verbindungselemente die Fäden berühren.

Unter dem Begriff Geflecht wird eine Verschränkung oder ein Ineinanderschlingen zwischen dem Verbindungselement und z.B. zwei diesem direkt benachbarten Fäden verstanden. Dabei können die Fäden wie auch die Verbindungselemente spiralförmig ausgeführt sein. Das selbsttragende Flächengebilde wird dann durch Ineinanderschlingen der Spiralen erzeugt. Dies kann z.B. dadurch realisiert werden, dass ein Verbindungselement der Länge nach in einen Faden hineingedreht wird, sodass sich beide Spiralen ineinanderschlingen und an den Kreuzungspunkten berühren. Die Längsmittelachsen der Spiralen liegen bei diesem Flächengebilde dann parallel zueinander. Man spricht dann von einem Spiralgeflecht. Grundsätzlich wird unterscheiden, ob die Flächengebilde nach deren Herstellung selbstständig tragfähig sind oder nicht. Dies trifft auf die eingangs genannten Strukturen bis auf die Gelege zu. Gelege sind zwar auch Flächengebilde, die aus einer oder mehreren Lagen von parallel verlaufenden Fäden bestehen. Letztere sind an ihren Kreuzungspunkten jedoch nicht stoff-, kraft- oder formschlüssig miteinander fixiert. Ein solches Gelege ist nach dem Legen daher selbst nicht tragfähig, d.h. dass es bei Verlagerung die ihm verliehene Form verliert. Damit es seine Form beibehält, müssen die aufeinander gelegten Fäden zwangsweise gehalten werden. Im betriebsbereiten Zustand des erfindungsgemäßen Infrarot-Strahlers ist der Glühkörper daher nicht als Gelege ausgeführt. Daher sollen im Sinne der Erfindung Gelege nicht unter den Begriff des Flächengebildes fallen, d.h. frei von solchen sein. Gelege als Zwischenprodukte könnten durchaus von der Erfindung geschützt sein, solange sie dann derart bearbeitet werden, dass sie z.B. an ihren Kreuzungspunkten miteinander fixiert sind. Ein Beispiel bei dem aus einem Gelege ein Gewebe hergestellt wird, ist in den Figuren näher betrachtet und soll unter die Erfindung fallen.

Anders ausgedrückt weisen Flächengebilde im Sinne der vorliegenden Erfindung sich wiederholende, bevorzugt regelmäßige, von den Fäden gebildete Muster auf. Im Gegensatz dazu sind Vliese eine wirre, also zufällige Anordnung von Fasern, die wirr ineinandergeschlungen oder mittels eines Binders zusammengehalten werden. Vliese fallen daher nicht unter den Begriff Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung, sodass ein Vlies ausdrücklich kein Flächengebilde darstellt. Der Vorteil des Einsatzes von regelmäßige Muster ausbildenden Flächengebilden liegt darin, dass über die gesamte Erstreckung des Flächengebildes eine gleichbleibend gleiche Verbrennung und damit ein gleichbleibendes Abgasverhalten stattfindet, wenn das Flächengebilde als Glühkörper eingesetzt wird. Mit dem Begriff Faden ist im Sinne der Erfindung ein linienförmiges, langes und dünnes Gebilde gemeint. Dabei ist der Faden deutlich länger als dick, d.h. der Durchmesser des Fadens kann zwischen 1 und 10 mm liegen und Fadenlängen bis zu 300 mm aufweisen. Der Faden kann aus einem biegesteifen Material, also einem Material vergleichsweise hoher Biegesteifigkeit wie einer Keramik, hergestellt sein. Der Begriff Biegesteifigkeit meint das Produkt des Elastizitätsmoduls mit dem entsprechenden Flächenträgheitsmoment. So ist bei gleichem Flächenträgheitsmoment ein Material oder ein daraus hergestellte Faden biegesteifer als ein anderer Faden, wenn dieser im Vergleich dazu einen höheren Elastizitätsmodul besitzt. Mit dem Begriff Elastizitätsmodul ist ein Material kennwert aus der Werkstofftechnik gemeint, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers bei linear-elastischem Verhalten beschreibt. Das Flächenträgheitsmoment ist bezogen auf die Querschnittsfläche des Fadens senkrecht zu dessen Längserstreckung. Ein eingangs beschriebener langer und dünner Faden ist im Sinne der Erfindung biegesteif, wenn er seine ihm aufgeprägte Außenkontur nicht verändert, sobald er aus dem Flächengebilde unter wenigstens teilweise Auflösung des Flächengebildes herausgenommen wird. Biegeschlaffe Fäden können durch die eingangs genannten Verfahren wie Weben oder Stricken zu Flächengebilden verarbeitet werden, da der Faden nachgiebig ist und seine Außenkontur während des Prozesses frei formbar ist. Hingegen sind biegesteife Fäden nicht gemäß solchen Verfahren, ohne deren Außenkontur zu ändern oder zu zerstören, verarbeitbar. Daher müssen diese Flächengebilde alternativ z.B. durch Ineinanderfügen von Hand Faden für Faden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaut werden. Hierzu wird zunächst eine Mehrzahl von (biegesteifen) Fäden bereitgestellt, deren Außenkontur fest vorgegeben ist. Die Fäden werden dann durch Verbindungselemente untereinander verbunden. Dabei greift zumindest ein Verbindungselement wenigstens mittelbar in zwei benachbarte Fäden ein und verbindet diese an den Kreuzungspunkten z.B. gelenkig miteinander. Die Gelenke werden daher an den Kreuzungspunkten der Fäden mit den Verbindungselementen ausgebildet. Eine solche gelenkige Verbindung ermöglicht es, dass sich die Fäden des hergestellten, selbsttragenden Flächengebildes zueinander bewegen können. So können sich die einzelnen Fäden innerhalb des Flächengebildes bei Wärmeeintrag unterschiedlich zueinander ausdehnen.

Im Sinne der Erfindung werden unter Verbindungselementen Strukturen verstanden, welche Fäden unter Herstellung eines selbstständig tragfähigen Flächengebildes wenigstens mittelbar miteinander verbinden. Der letztgenannte Begriff meint beide Alternativen, also mittelbar, d.h. indirekt und unmittelbar, also direkt. Im erstgenannten Fall sind die Fäden dann indirekt über das (zu ihnen direkt benachbarte) Verbindungselement verbunden, wenn das Verbindungselement nicht selbst in diese beiden Fäden eingreift, sondern dies über weitere Fäden erfolgt. Ein Beispiel hierfür sind Gewebe oder Maschenware. Im zweitgenannten Fall greift ein Verbindungselement in beide, zu diesem direkt benachbarte Fäden ein und bildet eine Mehrzahl von Kreuzungspunkten (bzw. gelenkigen Verbindungen) mit diesen aus. Dies ist bei einem Spiralgewebe der Fall : Hier wechselt sich stets ein Verbindungselement mit einem Faden ab.

Derartige Verbindungselemente können so ausgeführt sein, dass sie einen Kraft- und/oder Formschluss zwischen den zu miteinander verbindenden Fäden (bzw. untereinander) ausbilden. Formschluss ist dann gegeben, wenn die Verbindungselemente sich selbst bzw. die Fäden wenigstens teilweise umgreifen, wie dies bei der Bildung der Kreuzungspunkte der Fall ist. Grundsätzlich könnte das Verbindungselement die Fäden nach Art eines Schnappverschlusses formschlüssig verbinden. Es kann dabei von Vorteil sein, wenn die Verbindung zwischen Verbindungselement und Faden lösbar ist. Dann können einzelne Fäden oder Verbindungselemente innerhalb des Flächengebildes herausgenommen und erneuert werden, ohne dass das gesamte Flächengebilde neu hergestellt werden muss. Bevorzugt soll die Verbindung zerstörungsfrei lösbar sein. Dies ist dann der Fall, wenn zumindest der Faden (bzw. auch das Verbindungselement) dabei weder in seiner Außenkontur, die er in dem Flächengebilde einnimmt, geändert oder zerstört wird. Eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung hat den Vorteil, dass das Flächengebilde nach dessen Demontage (in umgekehrter Reihenfolge dazu) wieder herstellbar ist. Die Verbindungselemente können selbst als Fäden ausgeführt sein.

Wenn die Verbindung von Hand lösbar und wieder verbindbar ist, dann kann diese mit geringem Kraftaufwand gefügt werden. Die Verbindung kann dann auch frei von einem Werkzeug gelöst und wiederhergestellt werden.

Die Verbindung, also der Formschluss kann so ausgeführt sein, dass im Betrieb des Infrarot-Strahlers die Fäden nicht aus den Verbindungselementen herausfallen können, also verliersicher in den Verbindungselementen gehalten sind. Dann wird zu jeder Zeit des Betriebs des Infrarot-Strahlers ein selbstständig tragfähiges Flächengebilde erzielt.

Unter einer Materialbahn im Sinne der Erfindung wird eine Faserstoffbahn, also ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Cellulosefasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen verstanden. So kann die Materialbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Cellulosefasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.

Wenn gemäß der Erfindung von der Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches die Rede ist, dann ist damit die Hauptströmungsrichtung der Partikel des Gas-Luft- Gemisches gemeint. Diese Richtung entspricht z.B. einer Senkrechten auf die größte Fläche der Brennerplatte des Infrarot-Strahlers, die von dem Gas-Luft-Gemisch durchströmt wird (Anströmfläche der Brennerplatte). Die Anströmfläche kann also wenigstens eine Begrenzungsseite, d.h. die Fläche, die von der räumlichen Länge und Breite der Brennerplatte aufgespannt wird, sein. Die Begrenzungsseite kann von der Längs- und Breitenkante (der Anströmfläche) der Brennerplatte aufgespannt sein. So kann die Brennerplatte an ihrer größten Begrenzungsfläche, die der Gaszufuhr bzw. der Vormischkammer zugewandt ist, von dem Gas-Luft-Gemisch durchströmt sein. Ist die Brennerplatte nach Art eines Quaders ausgeführt, so ist die Anströmfläche zumindest eine Seitenfläche des Quaders. Da der Glühkörper bzw. seine Einhüllende auch als Quader ausgeführt sein kann, ist die Anströmfläche des Glühkörpers auch eine Seitenfläche (Begrenzungsfläche) des Quaders, welche eine ebene Fläche darstellt. Daher gilt auch die obige Definition für den Glühkörper und dessen Anströmfläche analog. So wird der Glühkörper auch entlang dieser Anströmfläche mit dem Gas-Luft-Gemisch bzw. dessen Verbrennungsprodukten angeströmt. Die Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches kann auch senkrecht auf der größten Begrenzungsfläche bzw. Anströmfläche stehen. Die Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches durch den Glühkörper kann dieselbe sein, wie die durch die Brennerplatte. Die Anströmfläche des Glühkörpers kann identisch mit der Anströmfläche der Brennerplatte sein, sodass beide flächengleich sind. So kann es sich um jene gemeinsame Fläche handeln, die sich Glühkörper und Brennplatte teilen, wenn sie direkt aneinander angrenzen. Ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Rede davon, dass ein Element unmittelbar an das andere angrenzt, dann ist damit gemeint, dass beide Elemente ohne sonstige Mittel - und bevorzugt auch frei von einem Abstand - in direktem Kontakt miteinander stehen. Wenn gemäß der Erfindung von Keramik die Rede ist, wird darunter eine technische Keramik verstanden. Beispiele hierfür sind z.B. Siliciumcarbid, Molybdänsilizid . Grundsätzlich wären auch hochwarmfeste Metalle, wie FeCrAI-Verbindungen oder Heizleiter-Legierungen als Material für Glühkörper geeignet. Wird davon gesprochen, dass der Glühkörper aus mehreren übereinander angeordneten Lagen hergestellt ist, so wird darunter verstanden, dass auch mehrere, in Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches hintereinander angeordnete Lagen von Flachgebilden vorgesehen sein können. Das bedeutet, dass die Lagen in Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches gesehen übereinander gestapelt sind. Dies bringt den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die Abgaswerte noch weiter verbessert werden können. Mit dem Begriff zumindest abschnittsweise ist mindestens ein Teil des Glühkörpers gemeint.

Wenn davon die Rede ist, dass ein Element ein anderes wenigstens teilweise umgibt, dann ist damit gemeint, dass es das entsprechende Element teilweise oder vollständig umgibt bzw. umhüllt.

Unter dem Begriff urformend hergestellt ist gemeint, dass das betreffende Element nach einem Fertigungsverfahren hergestellt wurde, bei denen aus einem formlosen Stoff ein fester Körper erzeugt wird. Beispiele hierfür sind Gießen, Sintern, 3D-Druck.

Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Infrarot-Strahlers. Die Montage kann in aufsteigender Reihenfolge der Schritte a) und b) des unabhängigen Anspruchs 15 erfolgen. Eine entsprechende Demontage kann in dazu entgegengesetzter Reihenfolge erfolgen. Bei der Reparatur eines solchen Glühkörpers kann das Flächengebilde durch Demontage der betreffenden, auszutauschenden Elemente wie Fäden und Verbindungselemente zuerst aufgelöst und dann durch Montage der Ersatz-Fäden oder -Verbindungselemente wieder hergestellt werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine Trockenanordnung zur Wärmebehandlung einer Materialbahn umfassend einen Infrarot-Trockner, der eine Mehrzahl von bevorzugt in Breiten- und/oder Längsrichtung der zu behandelnden Materialbahn angeordnete erfindungsgemäße Infrarot-Strahler aufweist. Eine solche Trockenanordnung kann wenigstens einen Lufttrockner aufweisen, um Heißluft und/oder ein Verbrennungsprodukt des Gas-Luft-Gemisches aus der Mehrzahl der Infrarot-Strahler auf die zu behandelnde Materialbahn zu richten. Ferner können der wenigstens eine Lufttrockner und der wenigstens eine Infrarot-Trockner in Laufrichtung der zu behandelnden Materialbahn gesehen hintereinander angeordnet sein, wobei bevorzugt der wenigstens eine Infrarot-Trockner dem wenigstens einen Lufttrockner in Laufrichtung der zu behandelnden Materialbahn gesehen vorgeschaltet sein kann. Auch betrifft die Erfindung den Glühkörper von Anspruch 1 an sich sowie einen solchen mit den Merkmalen der Unteransprüche.

Schließlich betrifft die Erfindung eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn, bevorzugt Papiermaschine, umfassend wenigstens einen erfindungsgemäßen Infrarot-Strahler bzw. eine solche Trockenanordnung.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher beschrieben. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilgeschnittene und nicht maßstäbliche

Darstellung einer Ausführungsform eines Infrarot-Strahlers;

Fig. 2a und 2b jeweils zwei unterschiedliche Ausführungsformen erfindungsgemäßer Glühkörper in räumlicher Darstellung;

Fig. 3 eine stark schematisierte Darstellung einer Trockenanordnung in einer dreidimensionalen Ansicht gemäß einer Ausführungsform. Die Fig. 1 zeigt eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht durch eine Ebene, die senkrecht zur Materialbahn und parallel zur Laufrichtung (durch den Pfeil angedeutet) dieser verläuft. In der Figur ist ein Infrarot-Strahler 1 , der Teil einer Trockenanordnung (siehe Fig. 2) sein kann, gezeigt. Der Infrarot-Strahler 1 ist im bestimmungsgemäßem Betrieb mit Abstand zu der Materialbahn 8, z.B. oberhalb dieser angeordnet. Er bildet einen Brenner aus, der in einem Gehäuse 1 1 .1 angeordnet ist. Letzteres weist z.B. eine Rückwand und mehrere Seitenwände auf. Die Rückwand befindet sich an der der Materialbahn 8 abgewandten Seite (Rückseite) des Infrarot-Strahlers 1 . In diese ist eine Öffnung 2, durch die ein Brennstoff, beispielsweise Gas und Luft (zündfähiges, brennbares Gas-Luft-Gemisch) in eine Mischkammer 3 gelangen kann, vorgesehen. Die entsprechenden Zufuhrleitungen außerhalb des Infrarot-Strahlers 1 sind nicht näher dargestellt. Die Mischkammer 3 wird vorliegend einerseits von einer gasdurchlässigen Brennerplatte 4 und andererseits durch das Gehäuse 1 1 .1 , hier die Rückwand begrenzt. Das Gas-Luft-Gemisch strömt die Brennerplatte 4 an einer Anströmfläche, die der Rückseite des Infrarot-Strahlers 1 entspricht an und tritt zu dessen Verbrennung durch die gasdurchlässige Brennerplatte 4 hindurch . Von dort strömt es in eine Brennkammer 5. Letztere wird vorliegend von der Brennerplatte 4 und einem Glühkörper 6 zusammen begrenzt bzw. ausgebildet. Die gasdurchlässige Brennerplatte 4 trennt sozusagen die Mischkammer 3 von der Brennkammer 5. In letztgenannter entzündet sich das Gas-Luft-Gemisch. Die freiwerdende Wärme heizt den Glühkörper 6 auf, bis dieser anfängt zu glühen. In der Folge sendet dieser Infrarot-Strahlen in Richtung auf die zu trocknende Materialbahn 8 aus. Sowohl die Brennerplatte 4 als auch der Glühkörper 6 haben hier eine platten- oder quaderförmige Außenkontur. Grundsätzlich wäre eine davon abweichende Außenkontur denkbar. Die Anströmfläche des Glühkörpers 6 entspricht im vorliegenden Fall der Anströmfläche der Brennerplatte 4. Anders ausgedrückt sind die beiden Anströmflächen flächengleich. Sie entsprechen hier der lichten Weite des Gehäuses 1 1 .1 , in dem sowohl die Brennerplatte 4 als auch der Glühkörper 6 untergebracht sind.

Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform ist der Infrarot-Strahler 1 mit seinem Glühkörper 6 der Materialbahn 8 zugewandt, und zwar in dem dargestellten Fall so, dass der Glühkörper 6 parallel zu dieser verläuft. Dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein. Der Infrarot-Strahler 1 kann auch winklig zu dieser verlaufen. Wie es in der Figur 1 dargestellt ist, sind in Strömungsrichtung des Gas-Luft- Gemisches gesehen die Brennerplatte 4 und der Glühkörper 6 hintereinander geschaltet. Dabei ist der Glühkörper 6 stromab der Brennerplatte 4 angeordnet.

Gemäß der Ausführungsform der Figur 1 ist der Glühkörper 6 nach Art eines regelmäßigen, gasdurchlässigen Gitters ausgeführt. Dieses Gitter kann dabei von wenigstens einem Flächengebilde ausgebildet sein . Dieses ist aus einer Vielzahl von Fäden hergestellt, die Öffnungen des Gitters begrenzen. Das bedeutet, dass das durch die Brennerplatte 4 hindurchtretende Gas-Luft-Gemisch auch alle Öffnungen des Glühkörpers 6 (gleichzeitig) durchströmen kann. Der Glühkörper 6 ist in Strömungs chtung des Gas-Luft-Gemisches bzw. dessen Verbrennungsprodukte gesehen unter Abstand zur Brennerplatte 4 angeordnet. Das heißt, dass die Brennkammer 5 von dem zusammen von der Brennerplatte 4 und dem Glühkörper 6 begrenzten Raum ausgebildet wird. Brennerplatte 4 und Glühkörper 6 sind hinsichtlich ihrer Anströmflächen bzw. Begrenzungsseiten parallel zueinander angeordnet.

Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, wäre es denkbar, dass der Glühkörper 6 unmittelbar an die Brennerplatte 4 angrenzt. Das bedeutet, dass beide ohne Abstand und bevorzugt parallel zueinander angeordnet sind.

Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform wäre es grundsätzlich denkbar, z.B. mehrere Lagen eines Glühkörpers 6, genauer gesagt mehrere Lagen von Flächengebilden vorzusehen, die zu der Brennerplatte 4 in Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemisches bzw. der sich daraus ergebenden Verbrennungsprodukte beabstandet angeordnet sein könnten.

Die Figuren 2a und 2b zeigen jeweils zwei unterschiedliche Ausführungsformen erfindungsgemäßer Glühkörper 6 als Flächengebilde in räumlicher Darstellung.

Die Flächengebilde sind dabei aus einer Vielzahl von Fäden 15 und Verbindungselementen 16 ausgebildet. Beide Glühkörper 6 sind derart ausgeführt, dass die Flächengebilde von Hand sowohl montiert als auch demontiert werden können, ohne dass einzelne Fäden 15 oder Verbindungselemente 16 dabei zerstört werden.

Gemäß der Ausführungsform der Figur 2a ist das Flächengebilde als Spiralgeflecht ausgeführt. Dazu sind die Fäden 15 sowie die Verbindungselemente 16 identisch ausgeführt, und zwar nach Art von Spiralen. Sowohl die Längsmittelachsen der Fäden 15 als auch die der Verbindungselemente 16 verlaufen über die gesamte räumliche Erstreckung des sich einstellenden Flächengebildes parallel zueinander. Einander direkt benachbarte Fäden 15 (d.h. die jeweils links und rechts von einem Verbindungselement 16 angeordneten Fäden 15) sind somit jeweils mit einem ebenfalls als Faden ausgeführten Verbindungselement 16 so verbunden, dass deren Spiralen ineinander geschraubt sind. Verbindungselemente 16 und Fäden 15 sind jeweils an den gemeinsamen Kreuzungspunkten gelenkig aneinander gelagert.

Durch dieses Ineinandergreifen von Verbindungselementen 16 und Fäden 15 ergibt sich eine verliersichere Struktur. Denn die Montage- bzw. Demontagerichtung verläuft hier in Richtung der Längsmittelachsen der Verbindungselemente 16 und Fäden 15. Diese liegt damit in der von dem Flächengebilde aufgespannten Ebene, die hier zudem parallel zu der Materialbahn 8 ist. Werden die jeweiligen Begrenzungsenden der Außenkontur des sich ergebenden Flächengebildes bzw. des Glühkörpers 6 in dem Gehäuse 1 1 .1 des Infrarot-Strahlers 1 gehalten, so wird ein Herausfallen dieser in Richtung senkrecht auf die Materialbahn 8 vermieden. Die Ausführungsform der Figur 2b zeigt einen Glühkörper 6 in Form eines gewebten Flächengebildes. Dabei weben zwei einander direkt benachbarte, als Schussfäden ausgeführte Fäden 15.1 senkrecht zu als Kettfäden fungierenden Fäden 15.2 denselben Webpfad durch die Kettfäden. Zwischen einander benachbarten Fäden 15.1 ist hier jeweils ein Verbindungselement 16, ebenfalls als Faden ausgeführt, angeordnet. Während die Fäden 15.1 und 15.2 eine wellige Außenkontur aufweisen, folgt die Außenkontur der Verbindungselemente 16 einer Geraden.

Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform können die Fäden 15 wie auch die Verbindungselemente 16 aus einem vergleichsweise biegesteifen Material, wie einer Keramik hergestellt sein. In diesem Fall können die Fäden 15 und/oder die Verbindungselemente 16 einzeln durch Urformen hergestellt sein. Die eingangs genannten Verfahren zum Herstellen derartiger Flächengebilde, wie Weben können dann nicht mehr angewendet werden. Hier muss das Flächengebilde von Hand einzeln, d.h. Faden für Faden, Verbindungselement für Verbindungselement aufgebaut werden. Gemäß der Ausführungsform der Figur 2b werden dazu z.B. über die gewünschte Breite die als Schussfäden und als Kettfäden dienenden Fäden 15.1 und 15.2 kreuzweise übereinander gelegt. In dem genannten Beispiel erfolgt dies nach Art einer Leinwandbindung. Das bedeutet, dass zunächst einander benachbarte, als Schussfäden dienende Fäden 15.1 den gleichen Webpfad durch die Kettfäden 15.2 nehmen, also beide abwechselnd über den als Kettfäden dienenden Fäden 15.2 und wiederum darunter liegen. Hingegen weben einander direkt benachbarte, als Kettfäden dienende Fäden 15.2 stets einen zueinander unterschiedlichen Webpfad durch die als Schussfäden ausgeführten Fäden 15.1 : Während der eine Faden 15.2 oberhalb des entsprechenden Fadens 15.1 verläuft, webt sein direkt benachbarter Faden 15.2 unterhalb des entsprechenden Fadens 15.1 .

Man könnte auch sagen, dass bei der Montage die Fäden 15.1 und 15.2 ohne die Verbindungselemente 16 zunächst zusammen ein Gelege ausbilden. Im nächsten Schritt wird in die gemeinsam von den als Kettfäden dienenden Fäden 15.2 ausgebildeten Hohlräumen parallel zu den als Schussfäden dienenden Fäden 15.1 - zwischen zwei Nachbarn - jeweils ein Verbindungselement 16 eingebracht. Letztere werden selbst zu Schussfäden, in dem Fall zu geradlinig und nicht wellig verlaufenden Schussfäden. Das jeweilige Verbindungselement 16 verriegelt dann die als Schuss- und Kettfäden ausgebildeten Fäden 15.1 und 15.2 mittelbar untereinander. Anders ausgedrückt wird aus dem anfänglichen Gelege ein selbsttragendes Gewebe. Die Montage kann dabei von Hand erfolgen. Auch hier liegt die Montage- und Demontageebene in der Erstreckungsebene des Glühkörpers 6 und damit parallel zu der Materialbahn 8. Ein Herausfallen einzelner Fäden 15 oder Verbindungselemente 16 in Richtung auf die Materialbahn 8 wird somit vermieden. Selbst bei einem Bruch eines Fadens 15 oder eines Verbindungselements 16 ist dieser/dieses noch infolge der Vielzahl an Kreuzungspunkten ausreichend an dem Flächengebilde gesichert, sodass ein Herabfallen desselben auf die Materialbahn 8 verhindert wird. Dies gilt analog für die Ausführungsform der Figur 2a.

Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die Verbindungselemente 16 die Fäden 15.1 und 15.2 nach Art von Kettfäden miteinander verriegeln könnten. Unabhängig von den dargestellten Ausführungsformen kann infolge der vergrößerten Oberfläche des Glühkörpers 6 durch die wellige oder spiralige Außenkontur der Fäden 15 bzw. der Verbindungselemente 16 der Strahlungswirkungsgrad erheblich gesteigert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass sich infolge der gewählten Außenkontur die Oberfläche für die Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches erhöht, was sich in einer höheren Energieaufnahme der Verbrennungsprodukte des Gas-Luft- Gemisches äußert. Auch der Anteil der Stickoxide und Kohlenmonoxide in den Verbrennungsprodukten kann hierdurch reduziert werden. In Figur 3 ist eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trockenanordnung 1 1 gezeigt. Diese kann Teil einer Maschine zur Herstellung oder Behandlung einer Materialbahn sein. Die Trockenanordnung 1 1 ist vorliegend in Laufrichtung der Materialbahn 8 hinter einer nicht dargestellten Streich- oder Binderpartie der Maschine angeordnet. Innerhalb dieser Partie wird eine Streichfarbe oder ein Bindemittel auf die Materialbahn 8 aufgetragen. Infolge des Auftrags nimmt die Materialbahn 8 Feuchtigkeit auf und muss daher getrocknet werden bzw. der Binder muss ausgehärtet werden. Dies erfolgt in der Trockenanordnung 1 1 .

Die Trockenanordnung 1 1 umfasst einen oder, wie hier gezeigt, mehrere Infrarot- Trockner 12, die jeweils eine Vielzahl von bevorzugt parallel zur Materialbahn 8 angeordneten, als Flächenstrahler dienenden Infrarot-Strahler 1 aufweisen. Zudem weist die Trockenanordnung 1 1 auch mehrere Lufttrockner 13 auf. Im vorliegenden Fall ist jeweils einem Infrarot-Trockner 12 in Laufrichtung der Materialbahn 8 gesehen ein Lufttrockner 13 nachgeschaltet, usw. Jeweils ein solcher Infrarot-Trockner 12 und ein Lufttrockner 13 werden als Kombinationstrockner 14 bezeichnet. Vorliegend sind vier in Laufrichtung der zu trocknenden Materialbahn 8 hintereinander angeordnete Kombinationstrockner 14 vorgesehen. Letztgenannte sind hier direkt aneinandergrenzend angeordnet. Das bedeutet, wenn die zu trocknende Materialbahn 8 einen ersten Kombinationstrockner 14 verlässt, gelangt sie in Laufrichtung gesehen unmittelbar in den darauffolgenden Kombinationstrockner 14. Dabei sind alle Kombinationstrockner 14 so eingerichtet, dass in Laufrichtung der Materialbahn gesehen mittels Infrarotstrahlung aus dem zugehörigen Infrarot- Trockner 12, dann mittels Konvektion durch den entsprechenden Lufttrockner 13, entsprechend wieder mittels Wärmestrahlung und so weiter abwechselnd getrocknet wird. Sobald die Materialbahn 8 in ihrer Laufrichtung gesehen den ersten Kombinationstrockner 14 verlassen hat, gelangt sie in den zweiten Kombinationstrockner 14. Dort wird sie wiederum in deren Laufrichtung gesehen zunächst von dem entsprechenden Infrarot-Trockner 12, dann von dem entsprechenden Lufttrockner 13 getrocknet. Anders ausgedrückt, ist - jeweils in Laufrichtung der Materialbahn 8 durch die Trockenanordnung 1 1 gesehen - zwischen einem Infrarot-Trockner 12 eines in Laufrichtung ersten Kombinationstrockners 14 und zwischen einem Infrarot-Trockner 12 eines in Laufrichtung unmittelbar darauffolgenden, weiteren Kombinationstrockner 14 jeweils ein dem ersten Kombinationstrockner 14 zugeordneter Lufttrockner 13 angeordnet. Man könnte auch sagen, dass die Materialbahn 8 entlang der Trockenanordnung 1 1 alternierend mittels Wärmestrahlung, dann mittels Konvektion, wiederum mittels Wärmestrahlung und so weiter getrocknet wird.

Der Infrarot-Trockner 12 eines jeweiligen Kombinationstrockners 14 kann als gasbeheizter erfindungsgemäßer Infrarot-Trockner ausgeführt sein. Dazu kann der Infrarot-Trockner 12 einen oder mehrere erfindungsgemäße Infrarot-Strahler 1 (siehe Figur 1 ) umfassen. Die mittels der Infrarot-Strahler 1 erzeugten Verbrennungsprodukte (Abgase) können dann über eine oder mehrere dem Infrarot- Trockner 12 zugeordnete Saugdüsen 12.1 , wovon hier lediglich eine rein schematisch angedeutet ist, aus dem Infrarot-Trockner 12 abgesaugt werden. Die wenigstens eine Saugdüse 12.1 kann innerhalb eines, den Infrarot-Trockner 12 umgebenden Gehäuses angeordnet sein.

Der jeweilige Lufttrockner 13 kann eine oder mehrere Blasdüsen 13.1 umfassen, wovon hier ebenfalls lediglich eine rein schematisch dargestellt ist. Die wenigstens eine Blasdüse 13.1 dient dazu, unter anderem, erhitzte Luft der Materialbahn 8 zu deren Trocknung zuzuführen. Dazu kann die wenigstens eine Blasdüse 13.1 einerseits mit einer Frischluftzufuhr (nicht gezeigt) in strömungsleitender Verbindung stehen. Zudem kann eine strömungsleitende Verbindung zwischen der wenigstens einen Saugdüse 12.1 und der wenigstens einen Blasdüse 13.1 ein und desselben Kombinationstrockner 14 vorgesehen sein. Mittels dieser kann die im Abgas des Infrarot-Trockners 12 enthaltene thermische Energie dazu genutzt werden, um die Frischluft zu erhitzen bzw. die Materialbahn 8 auch mittels der thermischen Energie des Abgases des jeweiligen Infrarot-Trockners 12 zu trocknen.