DE102007025760A1 - Dryer for drying or heating coated workpieces, has infra-red (IR) heating device mounted in drying chamber - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Trockner mit einer Trockenkammer zum Trocknen oder Einbrennen von beschichteten Werkstücken. Hierbei kann es sich um Lackschichten oder Pulverschichten handeln.The The invention relates to a dryer with a drying chamber for drying or burning in coated workpieces. This can be about Lacquer layers or powder layers act.
Trockner in Lackieranlagen sind im Allgemeinen mit Brennern (Öl/Gas) oder elektrisch beheizt und mit Umluft betrieben, damit eine ausreichend gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Trockenkammer gewährleistet ist. Hierbei ist in Abhängigkeit vom Massendurchsatz teilweise eine erhebliche Luftumwälzung notwendig, um eine ausreichend hohe Temperaturkonstanz für den Einbrennprozess bzw. den Trockenprozess zu gewährleisten. Dies bedeutet den Verbrauch erheblicher Energiemengen. Zur schnellen Vorwärmung/Aufheizung im Trockner werden Elektro- oder Gasinfrarotstrahler zusätzlich eingesetzt. Letztere geben Gas in den Trockner über die Oberfläche ab, was nachteilig für viele Beschichtungsstoffe ist.dryer in paint shops are generally with burners (oil / gas) or electrically heated and operated with circulating air, so that a sufficiently uniform temperature distribution guaranteed within the drying chamber is. This is dependent In some cases a considerable air circulation is necessary from the mass throughput, to a sufficiently high temperature stability for the baking process or to ensure the drying process. This means the consumption of considerable amounts of energy. To fast Preheating / heating In the dryer, electric or gas infrared radiators are additionally used. The latter release gas into the dryer over the surface, which is disadvantageous for many Coating materials is.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Trockner zu schaffen, der schnell aufheizt und einen verringerten Energiebedarf besitzt.Of the Invention is based on the object, an improved dryer to create, which heats up quickly and a reduced energy demand has.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Trockner mit einer Trockenkammer gelöst, in der eine IR-Heizeinrichtung vorgesehen ist, die ein Gehäuse aufweist, das mindestens eine Wandfläche aufweist, die mindestens einen Hohlraum zur IR-Beheizung eines darin aufgenommenen Werkstückes umschließt, mit mindestens einem Brenner, dessen Rauchgase in einen Rauchgaskanal strömen, der mit der mindestens einen Wandfläche in Verbindung steht, und mit einem Ventilator zur Umwälzung der Atmosphäre innerhalb der Trockenkammer.These The object is achieved by a Dryers with a drying chamber dissolved in an IR heater is provided, which is a housing having at least one wall surface at least a cavity for IR heating encloses a workpiece received therein, with at least one burner whose flue gases enter a flue gas duct stream, which is in communication with the at least one wall surface, and with a fan for circulation the atmosphere inside the drying chamber.
Die Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The Invention is completely solved in this way.
Erfindungsgemäß werden die Werkstücke in der Trockenkammer zunächst durch eine Infrarot-Heizeinrichtung aufgeheizt und anschließend innerhalb der Trockenkammer mit Ventilatorunterstützung getrocknet. Die IR-Heizeinrichtung ist mittels eines Brenners beheizt, dessen Rauchgase in einen Rauchgaskanal strömen, der mit mindestens einer Wandfläche in Verbindung steht, um das Werkstück durch Infrarotstrahlung zu erwärmen.According to the invention the workpieces in the drying chamber first heated by an infrared heater and then inside the drying chamber dried with fan support. The IR heater is heated by a burner whose flue gases into a flue gas duct stream, the one with at least one wall surface communicates to the workpiece by infrared radiation to warm up.
Durch die Umwälzung der Atmosphäre innerhalb der Trockenkammer wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewährleistet. Da die Aufheizung der Werkstückoberflächen jedoch weitgehend durch die IR-Heizeinrichtung erfolgt, ist eine deutlich verringerte Umwälzleistung des Ventilators erforderlich.By the upheaval the atmosphere within the drying chamber a uniform temperature distribution is ensured. However, since the heating of the workpiece surfaces is largely done by the IR heater is a significantly reduced Circulating required by the fan.
Die Umwälzleistung innerhalb der Trockenkammer kann gegenüber herkömmlichen Trocknern deutlich reduziert werden, da die Hauptwärmequelle, die IR-Heizeinrichtung, keine oder nur eine geringe Umwälzung erfordert.The Circulating inside the drying chamber can be compared to conventional dryers clearly be reduced because the main heat source, the IR heater, little or no recirculation required.
Der Rauchgaskanal kann entweder grundsätzlich unmittelbar über eine Wandfläche als Heizfläche zur IR-Heizeinrichtung des Werkstückes dienen oder aber kann durch mindestens eine Öffnung von Rauchgas aus dem Rauchgaskanal durchströmt werden, um so die mindestens eine Wandfläche, die das Werkstück umgibt, aufzuheizen.Of the Flue gas duct can either directly over a wall surface as a heating surface serve to IR heater of the workpiece or can through at least one opening of Flue gas to be flowed through from the flue gas duct, so at least the a wall surface, the the workpiece surrounds, heat up.
Hierzu kann der Rauchgaskanal über Öffnungen mit den Wandflächen in Verbindung stehen, die das Werkstück umgeben.For this can the flue gas duct via openings with the wall surfaces which surround the workpiece.
Die Wandfläche des Rauchgaskanals kann vorzugsweise auch wärmeisoliert ist und mit einer Vielzahl von Öffnungen als Rauchgasverteiler ausgebildet sein.The wall surface the flue gas duct can preferably also be thermally insulated and with a plurality of openings be designed as a flue gas distributor.
Hierdurch wird die IR-Beheizung der das Werkstück umgebenden Wandflächen verbessert.hereby the IR heating of the wall surfaces surrounding the workpiece is improved.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mündet der Rauchgaskanal in eine Heizkammer, die sich entlang der mindestens einen Wandfläche erstreckt, die den Hohlraum zur Werkstückaufnahme umschließt.According to one Another embodiment of the invention, the flue gas duct opens into a Heating chamber extending along the at least one wall surface, the cavity for workpiece holder encloses.
Vorzugsweise weist der Rauchgaskanal eine als Heizfläche ausgebildete Wand auf, die über eine Vielzahl von Öffnungen mit der Heizkammer verbunden ist.Preferably the flue gas duct has a wall designed as a heating surface, the above a variety of openings is connected to the heating chamber.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Heizkammer in Teilabschnitte unterteilt, die jeweils über Öffnungen mit dem Rauchgaskanal verbunden sind.According to one Another embodiment of the invention, the heating chamber is in sections divided, each with openings connected to the flue gas duct.
Hierbei sind die Teilabschnitte vorzugsweise jeweils mit einem Abgaskanal gekoppelt.in this connection the sections are preferably each with an exhaust passage coupled.
Auf diese Weise kann eine intensive und gleichmäßige IR-Strahlungsheizung der dem Werkstück zugewandten Wandflächen erreicht werden.On this way can provide an intense and uniform IR radiant heating of the the workpiece facing wall surfaces be achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung mündet der Rauchgaskanal in eine Mehrzahl von Rohren, die entlang der zumindest einen Wandfläche verlaufen.According to one further execution the invention opens the flue gas channel into a plurality of tubes, along the at least a wall surface run.
Auch durch eine solche Rauchgasführung durch Rohre kann eine IR-Strahlungsheizung für das Werkstück erzielt werden.Also by such a flue gas guide Tubes can achieve IR radiant heating for the workpiece become.
Soweit eine Heizkammer vorgesehen ist, die mit dem Rauchgaskanal verbunden ist, kann die Heizkammer vorzugsweise mittels Leitblechen unterteilt sein, die vorzugsweise quer zu der mindestens einen Wandfläche verlaufen.As far as a heating chamber is provided, which is connected to the flue gas duct, the Heating chamber preferably be divided by baffles, which preferably extend transversely to the at least one wall surface.
Auf diese Weise kann eine Mehrzahl von Teilabschnitten gebildet werden, wobei vorzugsweise mindestens ein Teilabschnitt mäanderartig unterteilt ist.On this way, a plurality of subsections can be formed, wherein preferably at least one section meandering is divided.
Auf diese Weise wird eine intensive und gleichmäßige Wärmezufuhr zu den dem Werkstück zugewandten Wänden der Heizkammer erreicht.On This way, an intense and even heat supply to the workpiece facing walls reached the heating chamber.
In alternativer Ausführung der Erfindung wird die Aufgabe der Erfindung durch einen mit einer Trockenkammer gelöst, in der eine IR-Heizeinrichtung vorgesehen ist, mit mindestens einem Brenner, dessen Rauchgase in einen Rauchgaskanal strömen, mit Strahlungsrohren zur IR-Beheizung eines Werkstückes, die mit dem Rauchgaskanal zur Durchströmung mit Rauchgasen verbunden sind, und mit einem Ventilator zur Umwälzung der Atmosphäre innerhalb der Trockenkammer.In alternative version The invention is the object of the invention by a with a Drying chamber solved, in which an IR heater is provided with at least one Burner, whose flue gases flow into a flue, with Radiation tubes for IR heating of a workpiece, with the flue gas channel to the flow connected with flue gases, and with a fan for circulating the the atmosphere inside the drying chamber.
Auch auf diese Weise wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelöst.Also In this way, the object of the invention is completely solved.
Auch eine IR-Heizeinrichtung mit Strahlungsrohren, die von Rauchgasen des Brenners durchströmt sind, ermöglicht eine wirksame Heizung eines Werkstückes.Also an IR heater with radiant tubes made of flue gases flows through the burner are possible an effective heating of a workpiece.
Gemäß einer Weiterbildung der zuvor erwähnten Ausführung sind den Strahlungsrohren Reflektoren zur Reflektion von IR-Strahlung in Richtung zum Werkstück zugeordnet.According to one Continuing the aforementioned execution are the radiation tubes reflectors for the reflection of IR radiation towards the workpiece assigned.
Hierdurch wird der Wirkungsgrad der IR-Heizeinrichtung verbessert.hereby the efficiency of the IR heater is improved.
Obwohl in vielen Fällen grundsätzlich die Heizleistung der IR-Heizeinrichtung ausreicht, um die gewünschte Trocknungstemperatur innerhalb der Trockenkammer zu erreichen, ist es in einigen Fällen vorteilhaft, eine Zusatzheizeinrichtung innerhalb der Trockenkammer vorzusehen.Even though in many cases in principle the heating power of the IR heater is sufficient to the desired drying temperature within the drying chamber, it is advantageous in some cases to provide an additional heater within the drying chamber.
So können die Werkstücke nach Vorwärmung durch die IR-Heizeinrichtung entweder auf einer durch IR-Heizung erreichten Temperatur gehalten oder auf eine höhere Betriebstemperatur aufgeheizt werden.So can the workpieces after preheating by the IR heater either on one by IR heating reached temperature or heated to a higher operating temperature become.
Auf diese Weise können auch hohe Betriebstemperaturen, die beispielsweise bei 180 bis 200°C liegen, besonders schnell und energiesparend erreicht werden. Die IR-Heizeinrichtung kann beispielsweise eine Vorheizung der Werkstücke auf 120 bis 150°C bewirken, während durch die Zusatzheizung in Verbindung mit dem Ventilator innerhalb des Trockenraums eine höhere Betriebstemperatur von beispielsweise 180 bis 200°C eingehalten werden kann. Durch die IR-Heizeinrichtung kann eine schnelle Vorheizung der Werkstücke insbesondere im Durchlaufbetrieb erfolgen, während durch die Zusatzheizung in Verbindung mit dem Ventilator die notwendige Konstanz der höheren Betriebstemperatur gewährleistet wird.On this way you can also high operating temperatures, which are for example at 180 to 200 ° C, be achieved particularly fast and energy-saving. The IR heater can for example, a preheating of the workpieces to 120 to 150 ° C cause while by the additional heating in connection with the fan inside the drying room a higher Operating temperature of for example 180 to 200 ° C complied with can be. Due to the IR heater can fast preheating the workpieces especially in continuous operation, while by the additional heating in conjunction with the fan the necessary constancy of the higher operating temperature is guaranteed.
Obwohl grundsätzlich im Gegensatz zu bekannten Brennern, die zur Infrarot-Heizung verwendet werden, keine Rauchgasumwälzung notwendig ist, kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, zusätzlich einen Ventilator zur Umwälzung der Rauchgase zu verwenden.Even though in principle unlike known burners used for infrared heating be, no flue gas circulation is necessary, it may be advantageous in some cases, in addition to one Fan for circulation to use the flue gases.
Der Trockner kann grundsätzlich als Batch-Trockner ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Trockner jedoch als Durchlauftrockner ausgebildet und weist einen Förderer zur Förderung von Werkstücken durch die IR-Heizeinrichtung und durch die Trockenkammer auf. Dabei sind grundsätzlich beliebige Bauarten denkbar, wie eine Ausführung als Hängeförderer, als Bodenförderer, als Bandförderer, Rollenförderer, Kreisförderer oder Power & Free Förderer.Of the Dryers can basically be designed as a batch dryer. Preferably, the dryer However, designed as a continuous dryer and has a conveyor for advancement of workpieces through the IR heater and through the drying chamber. there are basically any type of construction conceivable, such as an execution as overhead conveyor, as floor conveyor, as a belt conveyor, roller conveyor, circular conveyor or Power & Free Conveyor.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Rauchgase in einen Abgaskanal geführt, der einer weiteren Anlagekomponente zur Erwärmung zugeführt ist.According to one further execution the invention, the flue gases are guided in an exhaust duct, the a further system component is supplied for heating.
Auf diese Weise kann die relativ große Abwärme der Rauchgase optimal und energiesparend genutzt werden, um andere Anlagenteile zu erwärmen. Hierzu kann beispielsweise ein Wärmetauscher verwendet werden, um etwa eine Brauchwassererwärmung durchzuführen. Darüber hinaus können die Rauchgase einem anderen Trockner zugeführt werden, der unempfindlich gegen Rauchgase ist, die normalerweise bei hochwertigen Lackierungen unerwünscht sind. Es kann sich hierbei etwa um einen Haftwassertrockner oder einen KTL-Trockner handeln. Ggf. können auch Teile der Rauchgase in den Trockner selbst zurückgeführt werden, soweit die betreffenden Beschichtungen, die in dem Trockner behandelt sind, unempfindlich gegen den Rauchgaseinfluss sind. Gleichfalls können die Rauchgase einen nachgeschalteten Wärmetauscher erwärmen, der zur Zusatzheizung der Trockenkammer dient.On this way, the relatively large waste heat of the flue gases can be optimal and energy-saving used to heat other parts of the system. For this For example, a heat exchanger can be used be used to perform about a domestic water heating. Furthermore can the flue gases are fed to another dryer that is insensitive against flue gases, which is usually high quality paint jobs undesirable are. It may be about a stick water dryer or act a KTL dryer. Possibly. may also be parts of the flue gases be returned to the dryer itself, as far as the coatings concerned, which are treated in the dryer are insensitive to the influence of flue gas. Likewise can the flue gases heat a downstream heat exchanger, the Additional heating of the drying chamber is used.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen, mittels deren die Steuerung der Leistung des Brenners in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur in der Trockenkammer erfolgt.According to one further execution The invention provides a controller by means of which the controller the performance of the burner in dependence from the operating temperature in the drying chamber.
Auf diese Weise kann eine optimale Anpassung zwischen Brennerleistung und Betriebstemperatur innerhalb der Trockenkammer gewährleistet werden.In this way, an optimal match between burner performance and operating temperature within the drying chamber guaranteed become.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Heizkammer und/oder dem Werkstück abgewandte Teile mit einer Wärmeisolierung versehen sind.According to one further execution The invention, the heating chamber and / or the workpiece facing away Parts with a thermal insulation are provided.
Hierdurch wird die Wirkung der IR-Heizung verbessert.hereby the effect of IR heating is improved.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features of the invention not only in the respective specified combination, but also usable in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments with reference to the drawing. Show it:
In
Die
IR-Heizeinrichtung
Die
Leistung des Brenners
In
Folge der IR-Heizeinrichtung
Der
Aufbau der IR-Heizeinrichtung
Die
IR-Heizeinrichtung
Wie
zuvor bereits erwähnt,
strömen
die Rauchgase des Brenners
Durch
die Aufteilung in die Teilabschnitte
Auf
diese Weise wird eine gleichmäßige Erwärmung der
seitlichen Wandflächen
Der
Brenner
Das
Gehäuse
In den nachfolgenden Figuren werden für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.In The following figures will be corresponding to corresponding parts Reference numerals used.
Eine
weitere Ausführung
einer IR-Heizeinrichtung ist in
Eine
weitere Abwandlung der IR-Heizeinrichtung ist in
Auch
hierbei erfolgt die IR-Beheizung der Werkstücke
Eine
weitere Ausführung
der IR-Heizeinrichtung ist in
Der
einzige Unterschied zu der Ausführung gemäß der
In
Ein
erster Abgaskanal
Ein
weiterer Abgaskanal
Eine
weitere Abwandlung der IR-Heizeinrichtung ist in den
Hierbei
wird auf ein die Werkstücke
Stattdessen
kann auch ein Wandreflektor
Bei
dem Wandreflektor
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