DE102004025528B4

DE102004025528B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von beschichteten Gegenständen

Info

Publication number: DE102004025528B4
Application number: DE102004025528A
Authority: DE
Inventors: Josef Krizek; Werner Dr. Swoboda; Jürgen Dipl.-Biol. Hanf
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: EP1749177A1; WO2005116554A1; US20080115384A1; CN1957218A; CN1957218B; EP1749177B1; DE102004025528A1

Abstract

Verfahren zum Trocknen von beschichteten Gegenständen, bei dem die Gegenstände durch eine Trockenzone bewegt werden, in der sie einer Inertgasatmosphäre ausgesetzt sind, wobei
die Reinheit der Inertgasatmosphäre dadurch aufrecht erhalten wird, dass
der Trockenzone ständig oder intermittierend Inertgas entnommen wird, das an mindestens einer Fläche entlang geleitet wird, die auf eine Temperatur abgekühlt ist, die unterhalb des Taupunktes von im Inertgas enthaltenen Verunreinigungen liegt, derart, daß die Verunreinigungen an der gekühlten Fläche auskondensieren,
wonach das so gereinigte Inertgas wieder in die Trockenzone zurückgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gegenstände (2; 102) vor der Trockenzone (8; 108) durch eine Vortrockenzone (4; 104) hindurchgeführt werden, in welcher aus den Gegenständen Lösemittel entfernt wird, und
die Trockenzone (8, 108) derart ausgebildet ist, dass darin die Gegenstände (2; 102) unter Inertgasatmosphäre durch Auspolymerisieren gehärtet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von beschichteten Gegenständen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zum Trocknen von beschichteten Gegenständen nach dem Oberbegriff des Anspruches 7.
In jüngster Zeit gewinnen zunehmend Lacke Bedeutung, die in einer Inertgasatmosphäre zum Beispiel unter UV-Licht ausgehärtet werden müssen, um unerwünschte Reaktionen mit Bestandteilen der normalen Atmosphäre, insbesondere mit Sauerstoff, zu verhindern. Diese neuartigen Lacke zeichnen sich durch eine sehr große Oberflächenhärte und durch kurze Polymerisationszeiten aus. Der letztgenannte Vorteil setzt sich bei Lackieranlagen, die im kontinuierlichen Durchlauf betrieben werden, unmittelbar in geringere Anlagenlängen um, was selbstverständlich zu erheblich niedrigeren Investitionskosten führt.
Während bei herkömmlichen Trocknern bzw. Trocknerverfahren, die mit Normalluft als Atmosphäre arbeiten, die Menge der Luft, die in den Trockner eingebracht und auch aus diesem wieder herausgeführt wird, aus Kostengründen von geringerer Bedeutung ist, muß bei Inertgasatmosphären auf einen möglichst geringen Verbrauch geachtet werden.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der DE 37 30 651 A1 bekannt. Hier wird allerdings bei sehr hohen Lösungsmittelkonzentrationen gearbeitet, sodass von einer Reinheit des Inertgases keine Rede sein kann. In dieser Druckschrift wird ein Stand der Technik referiert, bei welchem Lösungsmittel durch Kondensation entfernt wird und das so gereinigte Inertgas wieder in den Trockner zurückgeführt wird. Dieses Verfahren wird im Blick auf die erreichbare Oberflächengüte als häufig nicht zufriedenstellend bezeichnet.
Auch beim Gegenstand der DE 28 37 216 C3 wird mit sehr hohen Lösungsmittelkonzentrationen im Inertgas gearbeitet. Hier geht es nicht um die Reinigung, Wiedergewinnung oder Einnsparung von Inertgas- sondern um die Wiedergewinnung des Lösungsmittels. Das Inertgas wird grosszügig in die Atmosphäre abgeblasen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit demselben Inertgas möglichst lange gearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren angeht, durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Mit der vorliegenden Erfindung wird erkannt, daß die ”Standzeit” des Inertgases beim Trocknen sehr stark davon abhängt, wie stark von den zu trocknenden Gegenständen ausgehende oder eingeschleppte Verunreinigungen im Inertgas angereichert sind. Steigt die Konzentration der Verunreinigungen im Inertgas zu stark an, leidet die Qualität der Oberfläche der getrockneten Gegenstände. Erfindungsgemäß wird daher zunächst Lösungsmittel auf bekannte Art aus dem Inertgas entfernt. Das so vorgereinigte Inertgas wird der Trockenzone zugeführt und dieser ständig oder immer wieder entnommen. Die in dem entnommenen Inergas noch enthaltenen Verunreinigungen werden an einer kalten Fläche auskondensiert, also aus dem Inertgas entfernt, das dann gereinigt in die Trockenzone zurückgeführt werden kann. Auf diese Weise kann das Inertgas ständig umgewälzt werden, wobei nur die unvermeidlichen Verluste, die über Undichtigkeiten oder über den Einlaß oder den Auslaß der Trockenzone entweichen, ersetzt zu werden brauchen. Dieser sparsame Umgang mit Inertgas hält die Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens gering.
Besonders zweckmäßig ist dasjenige Verfahren, bei welchem die gekühlte Fläche mit Hilfe von Peltier-Elementen gekühlt wird. Peltier-Elemente sind im Handel preiswert erhältlich und benötigen zur Erzielung der Kühlwirkung einen minimalen apparativen Aufwand.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Peltier-Elementen auch in folgendem Zusammenhang: Durch das Vorbeiströmen an der gekühlten Fläche sinkt die Temperatur des Inertgases. Dies kann im Einzelfall erwünscht sein, nämlich dann, wenn in der Gesamtanlage aus hier nicht näher interessierenden Gründen Bereiche vorgesehen sind, in denen eine gekühlte Inertgasatmosphäre herrscht. Dann kann das von Verunreinigungen befreite, kalte Inertgas in diese Bereiche geleitet werden. Ist dies jedoch nicht der Fall, müssen die gekühlten, gereinigten Inertgase wieder auf die Betriebstemperatur angehoben werden, die im Trockner herrscht. Werden zum Kühlen Peltier-Elemente verwendet, so kann die von diesen Peltier-Elementen abgegebene Wärme zum Wiedererwärmen des Inertgases nach dem Vorbeiströmen an der gekühlten Fläche genutzt werden.
Eine günstige Möglichkeit, die Platten zu kühlen, ist auch die, bei welcher aus einem Druckspeicher entnom menes Inertgas, das sich durch Entspannung abgekühlt hat, als Kühlmedium verwendet wird. Insbesondere dasjenige Inertgas, das zum Ersatz des verlorengegangenen Inertgases der Anlage wieder zugeführt wird, kann zu diesem Zwecke eingestzt werden.
Auskondensierte Verunreinigungen niedriger Viskosität kann man von der entsprechend orientierten gekühlten Fläche einfach abfließen lassen. Sie können dann in geeigneter Weise entsorgt werden, ohne daß eine Betriebsunterbrechung hierfür erforderlich wäre.
Auskondensierte Verunreinigungen, die fest sind oder hohe Viskosität aufweisen, sollten dagegen in bestimmten Zeitabständen von der gekühlten Fläche mechanisch und/oder durch Lösemittel entfernt werden.
Die o. g. Aufgabe wird, was die Vorrichtung angeht, durch die in Anspruch 7 angegebne Erfindung gelöst.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen sinngemäß den o. g. Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Auch die in den Ansprüchen 8 bis 13 angegebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben überwiegend ein Analogon in einer der o. g. Verfahrensvarianten und entsprechende Vorteile. Hierauf darf Bezug genommen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
1 einen Ausschnitt aus einer Lackieranlage mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trockners im Vertikalschnitt;
2 einen Schnitt durch die Anlage von 1 gemäß der dortigen Linie II-II;
3a bis 3e unterschiedliche Positionen einer Fahrzeugkarosserie in einer Schleuse der Anlage der 1 und 2;
4 einen Ausschnitt aus einer Lackieranlage mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trockners im Vertikalschnitt;
5 einen Schnitt gemäß der doppelt abgewinkelten, bereichsweise höhenversetzten Linie V-V von 4.
Zunächst wird auf die 1 und 2 Bezug genommen, in welcher ein Ausschnitt aus einer Lackieranlage insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. Die Lackieranlage 1 dient der Lackierung von Fahrzeugkarosserien 2; dem dargestellten Ausschnitt sind in bekannter Weise verschiedene Behandlungsstationen vor- und nachgeschaltet, die nicht gezeigt sind. Die Fahrzeugkarosserien 2 durchlaufen die Lackieranlage 1 in den 1 und 2 von links nach rechts. Sie treten dabei zunächst in die Spritzkabine 3 ein, in der sie in bekannter Weise mit Lack beschichtet werden. Die genaue Bauweise dieser Spritzkabine 3 und die Art der Aufbringung des Lackes ist im vorliegenden Zusammenhang irrelevant.
Aus der Spritzkabine 3 gelangen die Fahrzeugkarosserien 2 zunächst in einen Vortrockner 4, dessen Bauweise eben falls im einzelnen nicht interessiert und dem Fachmann bekannt ist. In dem Vortrockner 4 findet ein erstes Austreiben der Lösemittel bei einer Temperatur zwischen 40 und 150°C statt. Hierzu wird beispielsweise die im Vortrockner 4 befindliche Luft über ein Heizaggregat 5 umgewälzt.
Das Vortrocknen kann auch durch längere Verweilzeiten in einer unbeheizten, belüfteten Zone statt eines Vortrockners unter Ausdampfen und Ausgasen von Lösemitteln abhängig vom Lacktyp realisiert werden.
Aus dem Vortrockner 4 werden die Fahrzeugkarosserien 2 in den eigentlichen Trockner 6 eingebracht, der seinerseits aus einer Einlaßschleuse 7, einem Trocknertunnel 8 und einer Auslaßschleuse 9 zusammengesetzt ist.
In dem Trocknertunnel 8 liegt eine Inertgasatmosphäre vor; sie ist also beispielsweise mit CO2, Stickstoff oder gegebenenfalls mit Helium gefüllt. In dem Trocknertunnel 8 herrscht eine Temperatur zwischen 40°C und 150°C, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Umwälzen des Inertgases über ein Heizaggregat 10 erzielt wird. In den Schleusen 7 und 9 werden die Fahrzeugkarosserien 2 in die Inertgasatmosphäre des Trocknertunnels 8 ein- bzw. aus dieser ausgeschleust, wie dies weiter unten anhand der 3a bis 3e näher erläutert wird.
Aus der Auslaßschleuse 9 des Trockners 6 werden die Fahrzeugkarosserien 2 in eine Kühlzone 11 eingeführt, die wiederum normale Atmosphärenluft enthält, die ihrerseits mit Hilfe eines Kühlaggregates 12 auf der gewünschten Temperatur gehalten wird.
Wie die 2 zeigt, ist insbesondere die Breite der Schleusen 7 und 9 sowie die innere Breite des Trocknertunnels 8 möglichst wenig größer als die Breite der zu behandelnden Fahrzeugkarosserien 2. Auf diese Weise wird die Menge an Inertgas, die in den Schleusen 7, 9 und im Trocknertunnel 8 benötigt und ggf. umgewälzt werden muß, so klein wie möglich gehalten.
Nunmehr wird auf die 3a bis 3b Bezug genommen, in denen beispielhaft für die Schleuse 7, 9 die Bauweise der Schleuse 7 und die Art beschrieben werden, wie die Fahrzeugkarosserien 2 aus der Normalatmosphäre, die im Vortrockner 4 herrscht, in die Inertatmosphäre, die im Trocknertunnel 8 vorliegt, eingeschleust werden. Die Bauweise der Auslaßschleuse 9 ist grundsätzlich dieselbe, wobei allerdings die Fahrzeugkarosserien 2 in sinngmäß umgekehrter Richtung aus der Inertgasatmosphäre des Trocknertunnels 8 in die Normalatmosphäre der Kühlzone 11 übergeführt werden.
Die Schleuse 7 umfasst ein Gehäuse 13 mit einer Einlaßkammer 14 und einer Auslaßkammer 15. Die Einlaßkammer 14 befindet sich in derselben Höhe wie der Tunnel des Vortrockners 4; ihre Einlaßöffnung 16 kann mit einem Rolltor 17 verschlossen werden. Die Auslaßkammer 15 befindet sich in derselben Höhe und fluchtet mit dem Trocknertunnel 8 und steht mit dessen Innenraum über eine Auslaßöffnung 18 in Verbindung. Auch die Auslaßöffnung 18 kann mit einem Rolltor versehen sein.
Unterhalb der Einlaßkammer 14 und der Auslaßkammer 15 bildet das Gehäuse 13 der Schleuse 7 eine Art ”Tauchbecken” 19, dessen Bezeichnung weiter unten verständlich wird. Das Tauchbecken 19 kommuniziert über verhaltnismäßig großflächige Öffnungen 20, 21 sowohl mit der Einlaßkammer 14 als auch mit der Auslaßkammer 15. Die direkte atmosphärische Verbindung zwischen der Einlaßkammer 14 und der Auslaßkammer 15 ist durch eine vertikal verlaufende Trennwand 22 unterbunden, die sich nach unten bis etwas unterhalb des Niveaus des Bodens 23 der Einlaßkammer 14 bzw. des Bodens 24 der Auslaßkammer 15 erstreckt.
Am unteren Rand der Trennwand 22 ist ein Schwenkarm 25 angelenkt, der motorisch von der in 3a dargestellten Position, in der sein freies Ende in den unteren Bereich der Einlaßkammer 14 hineinreicht, in die in 3e dargestellte Position, in der sein freies Ende in den unteren Bereich der Auslaßkammer 15 hineinreicht, und wieder zurück verschwenkt werden.
Am freien Ende des Schwenkarmes 25 ist ein Halterungsgestell 26 angelenkt, das eine die Fahrzeugkarosserie 2 tragende Plattform 27 umfasst. Die Plattform 27 ist mit einem Fördersystem versehen, welches zu dem im restlichen Teil der Anlage vorhandenen Fördersystem kompatibel ist. Das Halterungsgestell 26 kann mit Hilfe eines nicht dargestellten Motors um mindestens 360° und wieder zurück verdreht werden.
In der Auslaßkammer 15 der Schleuse 7 befindet sich bei annähernd derselben Temperatur dieselbe Inertgasatmosphäre wie im Trocknertunnel 8. Das Tauchbecken 19 wird ebenfalls von Inertgas ausgefüllt; dieses besitzt jedoch eine größere Dichte als das Inertgas in der Auslaßkammer 15 und die Normalatmosphäre in der Einlaßkammer 14, so daß es im wesentlichen sowohl die in der Einlaßkammer 14 befindliche Atmosphäre als auch die in der Auslaßkammer 15 befindliche Inertgasatmosphäre ”unterschichtet”. Eine Vermischung der verschiedenen Atmosphären über die Öffnun gen 20, 21 wird dabei so klein wie möglich gehalten.
Unterschiedliche Dichten der Inertgasatmosphäre in der Auslaßkammer 15 und in dem Tauchbecken 19 lassen sich auf unterschiedliche Arten erzielen: Zum einen ist es möglich, unterschiedliche Gase als Inertgase einzusetzen. Hierzu kann beispielsweise das Tauchbecken 19 mit CO₂ und die Auslaßkammer 15 mit Stickstoff gefüllt werden. Da CO₂ schwerer als Stickstoff und auch schwerer als die in der Einlaßkammer 15 befindliche Atmosphäre, zu der weiter unten noch etwas gesagt wird, ist, bleibt die Trennung der Atmosphären in der gewünschten Weise erhalten.
Bevorzugt wird jedoch, wenn in der Auslaßkammer 15 und in dem Tauchbecken 19 dasselbe Inertgas, also beispielsweise nur Stickstoff, verwendet wird. In diesem Falle wird die höhere Dichte des Inertgases im Tauchbecken 19 durch eine niedrigere Temperatur herbeigeführt. Beispielsweise kann im Tauchbecken 19 die Temperatur der Inertgasatmosphäre etwa 20°C betragen, während in der Auslaßkammer 15 die oben schon erwähnte Trocknungstemperatur zwischen 40°C und 150°C herrscht.
Die 3a bis 3e zeigen, wie die aus dem Vortrockner 4 kommenden Fahrzeugkarosserien 2 durch die Schleuse 7 geführt werden. In 3a ist dargestellt, wie eine Fahrzeugkarosserie 2 durch die Einlaßöffnung 16 der Einlaßkammer 14 bei geöffnetem Rolltor 17 mittels eines im einzelnen nicht dargestellten Fördersystems auf die Tragplattform 27 gebracht wird. Die Tragplattform 27 ist dabei zunächst horizontal ausgerichtet. Das auf ihr angebrachte Fördersystem kann also die Fahrzeugkarosserie 2 direkt von dem Fördersystem des Vortrockners 4 übernehmen. Das Rolltor 17 wird jetzt wieder geschlossen.
Die Fahrzeugkarosserie 2 kann dann in der Position der 3a eine gewisse Zeit verharren, in der sie mit über Düsen (nicht dargestellt) zugeführtem Inertgas gespült wird.
Als nächstes erfolgt eine Verschwenkung der Tragplatte 27 zusammen mit der Fahrzeugkarosserie 2 um etwa 90° im Uhrzeigersinn, bis Tragplattform 27 und Fahrzeugkarosserie 2 etwa senkrecht stehen. Dies ist in 3b dargestellt. Nun beginnt der Schwenkarm 25 gegen den Uhrzeigersinn zu verschwenken, wodurch die Fahrzeugkarosserie 2 ”kopfüber” in das kalte Inertgas des Tauchbeckens 19 eingetaucht wird. Die Schwenkbewegung des Schwenkarmes 25 kann dabei von einer mehr oder weniger großen Schwenkbewegung des Halterungsgestelles 26 um die Schwenkachse 28 begleitet werden, über die sie mit dem Schwenkarm 25 verbunden ist.
Auf diese Weise wird die in 3c dargestellte Position erreicht, in welcher der Schwenkarm 25 senkrecht und die Tragplattform 27 mit der Fahrzeugkarosserie 2 waagrecht stehen. Der Eintauchvorgang geschieht auf diese Weise unter einer minimalen Störung der in der Einlaßkammer 14 und im Tauchbecken 19 vorliegenden Atmosphären.
Die Schwenkbewegung des Schwenkarmes 25 gegen den Uhrzeigersinn wird fortgesetzt, ggf. wiederum überlagert von einer Schwenkbewegung des Halterungsgestelles 26 um die Schwenkachse 28. So wird die in 3d dargestellte Position erreicht, in welcher das freie Ende des Schwenkarmes 25 gerade in die Auslaßkammer 15 der Schleuse 7 hineinreicht und die Tragplattform 27 mit der Fahrzeugkarosserie 2 wieder senkrecht steht. Das Vorderteil der Fahrzeugkarosserie 2 ragt dabei bereits ins das wärmere Inertgas der Auslaßkammer 15, während sich das Heck noch in dem kälteren Inertgas des Tauchbeckens 19 befindet.
Es schließt sich nunmehr wiederum eine Schwenkbewegung des Halterungsgestelles 26 um die Schwenkachse 28 im Uhrzeigersinn an, und zwar um etwa 90°, so daß zum Schluß die Tragplattform 27 und die Fahrzeugkarosserie 2 wieder horizontal stehen (vgl. 3e). Nunmehr kann die Fahrzeugkarosserie 2 im Sinne des Pfeiles der 3e aus der Auslaßkammer 15 in den Trocknertunnel 8 eingefahren und von dessem Fördersystem übernommen werden.
Die obige Schilderung der in der Schleuse 7 stattfindenden Vorgänge macht deutlich, daß das Einschleusen der Fahrzeugkarosserien 2 in die Inertgasatmosphäre des Trocknertunnels 8 ”stufenweise” erfolgt. Unter ”stufenweise” wird das Durchführen der Fahrzeugkarosserien 2 durch verschiedene Atmosphären verstanden, in denen die Dichte des Intertgases unterschiedlich ist: In der Einlaßkammer 14 befindet sich nur so viel Inertgas, wie durch das ”Ausdampfen” von Inertgas aus dem Tauchbecken 19 über die Öffnung 20 sowie ggf. über Spüldüsen, welche die Karosserie 2 ausspülen, hier eintritt. In der Einlaßkammer 14 findet sich also die geringste Dichte an Inertgas. Die größte Dichte des Inertgases dagegen liegt im Tauchbecken 19 vor, so daß hier eine besonders intensive Spülung der Fahrzeugkarosserien 2 stattfindet.
Die Menge von Normalatmosphäre, insbesondere von Sauerstoff, die über die Fahrzeugkarosserie 2 in das Tauchbecken 19 eingeschleppt wird, ist wegen der in der Einlaßkammer 14 stattfindenden Vorspülung schon sehr reduziert. Wenn die Fahrzeugkarosserien 2 aus dem Tauchbecken 19 in die Auslaßkammer 15 auftauchen, sind sie praktisch völlig frei von Fremdgasen, insbesondere von Sauerstoff.
Wie bereits oben erwähnt, spielen sich in der Auslaßschleuse 9 vergleichbare Vorgänge ab, wobei allerdings der Übergang von der Inertgasatmosphäre des Trocknertunnels 8 in die Normalatmosphäre der Kühlzone 11 erfolgt. Die Auslaßschleuse 9 dient vor allem dem Zweck, möglichst wenig Inertgas in die Kühlzone 11 übertreten zu lassen, das dann für das im Trockner 6 zirkulierende Inertgas verloren wäre.
1 zeigt eine Leitung 29, die von unten her in den Trocknertunnel 8 einmündet. Über diese Leitung 29 wird dem Trocknertunnel 8 ständig ein Nebenstrom des Inertgases entnommen und einem Kondensatabscheider 30 zugeführt. Der Kondensatabscheider 30 weist ein oder mehrere gekühlte Platten auf, an denen das dem Trocknertunnel 8 entnommene Inertgas vorbeiströmt. Auskondensierbare Substanzen, insbesondere also Lösemittel, Wasser, Crack-Produkte und andere Substanzen, die bei dem Trockenvorgang im Trockner 6 aus der Beschichtung der Fahrzeugkarosserien 2 austreten, schlagen sich an den Oberflächen der gekühlten Platten als Kondensat nieder.
Soweit es sich bei diesem Niederschlag um niedrig viskose Flüssigkeiten handelt, können diese von den Platten einfach ablaufen und in geeigneter Form abgeführt werden. In vielen Fällen entstehen jedoch hoch viskose Niederschläge, die mechanisch und/oder mit Lösemittel abgereinigt werden müssen. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Platten innerhalb des Kondensatabscheiders 30 entweder leicht zugänglich oder leicht demontierbar sind.
Das Inertgas, das im Kondensatabscheider 30 gereinigt wurde, wird bei dem geschilderten Vorgang auf eine Temperatur gekühlt, die etwa der Temperatur des kühlen Inertgases in dem Tauchbecken 19 der Schleuse 7 entspricht.
Es wird daher über eine Leitung 31, in der ein Gebläse 32 liegt, direkt in das Tauchbecken 19 der Schleuse 7 zurückgeführt. In entsprechender Weise kann auch in das Tauchbecken der Schleuse 9 gekühltes Inertgas eingebracht werden.
Der in den 4 und 5 dargestellte Ausschnitt einer Lackieranlage 101 ähnelt stark dem oben anhand der 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Entsprechende Teile werden daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet. Unverändert finden sich beim Ausführungsbeispiel der 4 und 5 wieder die Spritzkabine 103, der Vortrockner 104 mit dem Heizaggregat 105 sowie die Kühlzone 111 mit dem Kühlaggregat 112. Zwischen dem Vortrockner 104 und der Kühlzone 111 liegt wiederum ein Trockner 106, dessen Trockentunnel 108 mit Inertgas angefüllt ist. Dieses Inertgas wird mit Hilfe eines Heizaggregates 110 auf die oben schon erwähnte Temperatur von 40°C bis 150°C erwärmt.
Der Trockentunnel 108 befindet sich jedoch anders als beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 nicht auf dem Höhenniveau des Vortrockners 104 bzw. der Kühlzone 111, sondern ist gegenüber diesem Niveau etwas nach oben angehoben. Die Übergabe der Fahrzeugkarosserien 102 von dem Vortrockner 104 zum Trockentunnel 108 und vom Trockentunnel 108 zur Kühlzone 111 erfolgt wieder über eine Einlaßschleuse 107 bzw. eine Auslaßschleuse 109. Beide Schleusen 107, 109 sind im wesentlichen baugleich, so daß es nachfolgend genügt, die Bauweise der Schleuse 107 näher zu erläutern.
Die Schleuse 107 umfasst wieder ein Gehäuse 113 mit einer Einlaßkammer 114 und einer Auslaßkammer 115. Die beiden Kammern 114 und 115 kommunizieren über eine groß flächige Öffnung 121 in der Oberseite der Einlaßkammer bzw. der Unterseite der Auslaßkammer 115. Ein Schwenkarm 125 ist am einen Ende am Gehäuse angelenkt und kann motorisch um einen Winkel von etwa 90° hin- und her verschwenkt werden. Er trägt an seinem freien Ende über eine Schwenkachse wiederum ein Halterungsgestell 126 mit einer Tragplattform 127, welche die Karosserie 102 aufnehmen kann und wiederum mit einem Fördersystem versehen ist, das zu dem Fördersystem im Vor-Trockner 104 und in dem Trockentunnel 108 kompatibel ist. Das Halterungsgestell 126 kann mit Hilfe eines Motors um die Schwenkachse um mindestens 90° verschwenkt werden.
Die Einlaßkammer 114 besitzt wieder eine durch ein Rolltor 117 verschließbare Einlaßöffnung 116.
Die Auslaßkammer 115 ist mit heißem Inertgas gefüllt, dessen Dichte geringer ist als die Dichte der Normalatmosphäre, die in der Einlaßkammer 114 vorliegt. Dies bedeutet, daß die Atmosphären in der Einlaßkammer 114 und der Auslaßkammer 115 ohne mechanische Barriere weitgehend getrennt voneinander bleiben. Die Inertgasatmosphäre in der Auslaßkammer 115 kann im wesentlichen mit der Inertgasatmosphäre im Trockentunnel 108 übereinstimmen.
Das ”Einschleusen” der Fahrzeugkarosserien 102 in den Trockentunnel 108 geschieht beim Ausführungsbeispiel der 4 und 5 wie folgt:
Zunächst nimmt der Schwenkarm 125 die in 4 dargestellte, annähernd horizontale Position ein. Das Traggestell 126 wird gegenüber dem Schwenkarm 125 so verdreht, daß die Tragplattform 127 horizontal steht. Nunmehr kann das Rolltor 107 geöffnet und eine Fahrzeugkarosserie 102 mit Hilfe des Fördersystemes auf die Tragplattform 127 gebracht werden. Das Rolltor 107 wird wieder geschlossen und das Halterungsgestell 126 gegen den Uhrzeigersinn um etwa 90° verdreht, so daß die Tragplattform 127 und die Karosserie 102 annähernd senkrecht stehen. Dies ist die in 4 dargestellte Position. Das Heck der Fahrzeugkarosserie ragt dabei in eine entsprechende Vertiefung der Einlaßkammer 114.
Als nächstes wird der Schwenkarm 125 im Uhrzeigersinn um etwa 90° verschwenkt, ggf. begleitet von einer Schwenkbewegung des Halterungsgestells 126 um die Schwenkachse 128. Bei dieser Schwenkbewegung des Schwenkarmes 125 wird die Fahrzeugkarosserie 102 in einem Bogen nach oben in die Auslaßkammer 115 der Schleuse 107 geführt, bis schließlich eine Position erreicht ist, in welcher der Schwenkarm 125 annähernd senkrecht und die Fahrzeugkarosserie 102 annähernd waagerecht steht. Die Fahrzeugkarosserie 102 kann dann von dem Fördersystem im Trocknertunnel 108 übernommen werden.
Die Vorgänge in der Auslaßschleuse 109 laufen entsprechend in umgekehrter Reihenfolge ab.
Wie beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 wird der Inertatmosphäre des Trocknertunnels 108 ein Nebenstrom des Inertgases über eine Leitung 129 entnommen und einem Kondensatabscheider 130 zugeführt. Die in diesem Kondensatabscheider 130 ablaufenden Vorgänge sowie dessen Bauweise stimmen identisch mit den Vorgängen und der Bauweise des ersten Ausführungsbeispieles überein. Da jedoch bei dem Ausführungsbeispiel der 4 und 5 kein gekühltes Inertgas eingesetzt wird, muß das im Kondensatabscheider 130 abgekühlte Inertgas wieder auf die Temperatur gebracht werden, die im Trocknertunnel 108 herrscht. Hierzu wird das den Kondensatabscheider 130 verlassende Inertgas über eine Leitung 131, in der ein Gebläse 132 liegt, dem Heizaggregat 110 des Trockentunnels 108 zugeleitet.
Die Spülvorgänge beim Ausführungsbeispiel der 4 und 5 sind ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2. D. h., daß in der Einlaßkammer 114 der Schleuse 107 ein Vorspülen mit Inertgas, das ggf. auch über Düsen auf die Fahrzeugkarosserie 102 gerichtet wird, erfolgt, und daß die weitere Spülung ”stufenweise” über die in der Auslaßkammer 115 herrschende Inertgasatmosphäre bis zum Eintritt in die Inertgasatmosphäre des Trockentunnels 108 erfolgt. Allerdings ist die erreichbare Spülung möglicherweise nicht so effektiv wie beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2, da eine Zone fehlt, in der besonders dichtes, da kühles Inertgas vorliegt.
Zum Kühlen der in dem Kondensatabscheider 30 bzw. 130 enthaltenen Platten kann auch das Phänomen genutzt werden, daß sich das in einem Druckspeicher vorgehaltene Inertgas bei der Entnahme entspannt und abkühlt. Das ständig oder intermittierend dem Druckspeicher zum Ersatz des verloren gegangenen Inertgases entnommene Inertgas braucht also nur an den zu kühlenden Platten vorbei der Anlage zugeführt zu werden.

Claims

Verfahren zum Trocknen von beschichteten Gegenständen, bei dem die Gegenstände durch eine Trockenzone bewegt werden, in der sie einer Inertgasatmosphäre ausgesetzt sind, wobei die Reinheit der Inertgasatmosphäre dadurch aufrecht erhalten wird, dass der Trockenzone ständig oder intermittierend Inertgas entnommen wird, das an mindestens einer Fläche entlang geleitet wird, die auf eine Temperatur abgekühlt ist, die unterhalb des Taupunktes von im Inertgas enthaltenen Verunreinigungen liegt, derart, daß die Verunreinigungen an der gekühlten Fläche auskondensieren, wonach das so gereinigte Inertgas wieder in die Trockenzone zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände (2; 102) vor der Trockenzone (8; 108) durch eine Vortrockenzone (4; 104) hindurchgeführt werden, in welcher aus den Gegenständen Lösemittel entfernt wird, und die Trockenzone (8, 108) derart ausgebildet ist, dass darin die Gegenstände (2; 102) unter Inertgasatmosphäre durch Auspolymerisieren gehärtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Fläche mit Hilfe von Peltier-Elementen gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den kühlenden Peltier-Elementen abgegebene Wärme zum Wiedererwärmen des Inertgases nach dem Vorbeiströmen an der gekühlten Fläche genutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Druckspeicher entnommenes Inertgas, das sich durch Entspannung abgekühlt hat, als Kühlmedium verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man auskondensierte Verunreinigungen niedriger Viskosität von der entsprechend orientierten gekühlten Fläche abfließen läßt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auskondensierte Verunreinigungen, die fest sind oder hohe Viskosität aufweisen, in bestimmten Zeitabständen von der gekühlten Fläche mechanisch und/oder durch Lösemittel entfernt werden.
Vorrichtung zum Trocknen von beschichteten Gegenständen mit a) einem Trocknertunnel, dessen Innenraum mit einer Inertgasatmosphäre gefüllt ist; b) einem Fördersystem, mit dem die Gegenstände durch den Trocknertunnel bewegt werden können; c) einer Kondensationseinrichtung, der über eine Leitung Inertgas aus dem Trocknertunnel zuführbar ist und die mindestens eine Komponente enthält, die eine Oberfläche aufweist, die unter den Taupunkt der von dem Inertgas mitgeführten Verunreinigungen kühlbar ist; d) einer Leitung, über welche das so gereinigte Inertgas anschließend wieder dem Trocknertunnel zuführbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass e) außerdem ein dem Trocknertunnel (8; 108) vorgeschalteter Vortrockner (4; 104) vorgesehen ist, durch welchen die Gegenstände (2; 102) hindurchgeführt werden können, wobei in dem Vortrockner (4; 104) aus den Gegenständen (2; 102) Lösemittel entfernt wird; f) der Trocknertunnel (8; 108) derart ausgebildet ist, dass darin die Gegenstände (2; 102) unter Inertgasatmosphäre durch Auspolymerisieren härtbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationseinrichtung (30; 130) mindestens ein Peltier-Element enthält, mit dem die Oberfläche der gekühlten Komponente kühlbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärme des Peltier-Elements im Wärmetausch mit dem die gekühlte Komponente verlassenden Inertgas steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Komponente eine annähernd vertikal ausgerichtete Platte ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationseinrichtung (30; 130) ein Wärmerad umfasst, über welches in unterschiedlichen Bereichen einströmendes und ausströmendes Inertgas führbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (30; 130) eine Wärmepumpe enthält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kühleinrichtungen (30; 130) vorgesehen sind, von denen abwechselnd jeweils eine von zu reinigendem Inertgas durchströmbar ist, während die andere gereinigt werden kann.