DE102008005584B3 - Device for drying objects, in particular painted vehicle bodies - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien (10), umfasst in bekannter Weise einen Trockentunnel (4), dessen Innenraum mit einer Inertgasatmosphäre gefüllt ist und in dem die Gegenstände (10) mit elektromagnetischer Strahlung und/oder Wärme beaufschlagt werden können. Ein Einlass-Schleusenbereich (3), der dem Trockentunnel (4) vorgeschaltet ist, besitzt eine Gasaustauschkammer (16), die mit einer Vakuumpumpe (18) verbindbar ist; deren Auslass wiederum kann mit der Außenatmosphäre verbunden werden. Ein Auslass-Schleusenbereich (5), der dem Trockentunnel (4) nachgeschaltet ist, weist eine Gasaustauschkammer (31) auf, die mit einer Einrichtung (36, 38, 39) versehen ist, welche in der Lage ist, das Volumen der in der Gasaustauschkammer (31) enthaltenen Atmosphäre im Wesentlichen vollständig zu verdrängen. Bei dieser Bauweise werden sowohl der apparative Aufwand für die Anlage als auch der Verbrauch an Inertgas minimiert.A device for drying objects, in particular painted vehicle bodies (10), comprises in known manner a drying tunnel (4) whose interior is filled with an inert gas atmosphere and in which the objects (10) can be exposed to electromagnetic radiation and / or heat , An inlet lock region (3), which is upstream of the drying tunnel (4), has a gas exchange chamber (16) which is connectable to a vacuum pump (18); its outlet in turn can be connected to the outside atmosphere. An outlet lock area (5) downstream of the drying tunnel (4) has a gas exchange chamber (31) provided with means (36, 38, 39) capable of controlling the volume of the Substantially completely displace atmosphere contained in the gas exchange chamber (31). In this construction, both the equipment required for the system and the consumption of inert gas are minimized.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, mit
- a) einem Trockentunnel, dessen Innenraum mit einer Inertgasatmosphäre gefüllt ist;
- b) einem Einlass-Schleusenbereich, der dem Trockentunnel vorgeschaltet ist, mindestens eine Gasaustauschkammer umfasst und die innerhalb des Trockentunnels herrschende Inertgasatmosphäre von der äußeren Normalatmsphäre trennt;
- c) einem Auslass-Schleusenbereich, der dem Trockentunnel nachgeschaltet ist, mindestens eine Gasaustauschkammer umfasst und die innerhalb des Trockentunnels herrrschende Inertgasatmosphäre von der äußeren Normalatmosphäre trennt;
- d) einem Fördersystem, welches die Gegenstände durch den Einlass-Schleusenbereich, den Trockentunnel und den Auslass-Schleusenbereich hindurchfährt;
- e) einem Vorratsbehälter für Inertgas, der mit den Gasaustauschkammern des Einlass-Schleusenbereiches und des Auslass-Schleusenbereiches verbindbar ist.
- a) a drying tunnel, the interior of which is filled with an inert gas atmosphere;
- b) an inlet sluice area, which is connected upstream of the drying tunnel, comprises at least one gas exchange chamber and separates the inert gas atmosphere prevailing inside the drying tunnel from the outer normal atmosphere;
- c) an outlet lock area downstream of the drying tunnel, comprising at least one gas exchange chamber and separating the inert gas atmosphere within the drying tunnel from the outer normal atmosphere;
- d) a conveyor system which passes the articles through the inlet lock area, the drying tunnel and the outlet lock area;
- e) a reservoir for inert gas, which is connectable to the gas exchange chambers of the inlet lock area and the outlet lock area.
Unter "Trocknen" werden hier alle Vorgänge verstanden, durch welche ein Beschichtungsmaterial vom Zustand nach dem Auftragen in den Endzustand überführt wird, sei es durch Entfernung von Lösemitteln, Aufschmelzen, Vernetzen o. ä..Under "drying" here are all Understood processes through which a coating material from the state after application is transferred to the final state, be it by removing solvents, Melting, crosslinking o. Ä ..
In jüngster Zeit gewinnen zunehmend Lacke Bedeutung, die in einer Inertgasatmosphäre z. B. 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 hohe Oberflächengüte und durch kurze Reaktionszeiten 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.In recently, Increasingly, coatings are becoming increasingly important in an inert gas atmosphere. B. cured under UV light Need to become, around unwanted Reactions with components of the normal atmosphere, in particular with oxygen, to prevent. These new types of paint are remarkable through a very high surface quality and through short reaction times. The latter advantage sets in paint shops that operate in a continuous cycle be converted directly into smaller plant lengths, which of course too significantly lower investment costs.
Während bei herkömmlichen Trocknern bzw. Trockenverfahren, 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.While at usual Dryers or dry processes that work with normal air as atmosphere, the amount of air that is introduced into the dryer and also out this is brought out again, for cost reasons is of lesser importance, must be at inert gas atmospheres one possible low consumption.
In
der nicht vorveröffentlichten
Eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in der
Bei dieser Konstruktion können zwar die Inertgasverluste verhältnismäßig gering gehalten werden, gleichwohl besteht angesichts der Kosten des Inertgases immer ein Bedürfnis zur weiteren Reduzierung des Inertgasverbrauches.at this construction can Although the inert gas losses are relatively low However, there is still a problem in the face of the cost of inert gas always a need to further reduce the inert gas consumption.
Inertgase können insbesondere Stickstoff, CO2, Edelgase oder andere Gase seine, bei denen der Gehalt an das Trocknen nachteilig beeinflussenden Schadgaskomponenten jeweils unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Bei den heute verwendeten UV-härtenden Lacken ist z. B. Sauerstoff eine Schadgaskomponente, und deren Konzentration sollte unter 1 Volumenprozent liegen.Inert gases, in particular nitrogen, CO 2 , noble gases or other gases may be his, in which the content of the drying adversely affecting noxious gas component is below a predetermined limit. In the UV-curing paints used today is z. For example, oxygen may be a noxious gas component and its concentration should be less than 1 volume percent.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei möglichst geringem apparativem Aufwand der Inertgasverbrauch weiter reduziert ist.task The present invention is a device of the initially so-called type so that with the least possible apparativem Effort of the inert gas consumption is further reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- f) die Gasaustauschkammer des Einlass-Schleusenbereichs mit einer Vakuumpumpe verbindbar ist, deren Auslass mit der Außenatmosphäre verbindbar ist;
- g) die Gasaustauschkammer des Auslass-Schleusenbereichs eine Einrichtung aufweist, welche in der Lage ist, zur Verdrängung der in der Gasaustauschkammer enthaltenen Atmosphäre das Volumen der Gausaustauschkammer zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, der im Wesentlichen gleich null ist, zu verändern.
- f) the gas exchange chamber of the inlet lock region is connectable to a vacuum pump whose outlet is connectable to the outside atmosphere;
- g) the gas exchange chamber of the off lass lock area has a device which is able to change the volume of the Gausaustauschkammer between a maximum value and a minimum value, which is substantially equal to zero to displace the atmosphere contained in the gas exchange chamber.
Erfindungsgemäß wird also am Einlass des Trockentunnels eine Vakuum-Schleuse verwendet. Diese hat den Vorteil, dass ihre Gasaustauschkammer auch bei vorhandenem Gegenstand praktisch vollständig von der darin befindlichen Atmosphäre befreit werden kann. Nachteilig dabei ist allerdings, dass die Wände der Gasaustauschkammer verhältnismäßig stabil ausgebildet werden müssen, um nach der Evakuierung dem von außen anliegenden Druck standhalten zu können. Am Auslass des Trockentunnels wird daher nicht ebenfalls eine Vakuum-Schleuse eingesetzt sondern eine solche, bei welcher durch die Bewegung eines entsprechenden Teiles die Atmosphäre aus der Gasaustauschkammer mechanisch verdrängt werden kann. Dies ist am Auslass der Trockenkammer deshalb bei gutem Erfolg möglich, weil dort die Verdrängung der Atmosphäre in einem Zustand geschieht, in dem die Gasaustauschkammer leer ist. Da die Gasaustauschkammer nicht evakuiert wird, können ihre Wände mechanisch einfacher und daher preiswerter gehalten werden. So stellt die Kombination einer Vakuum-Schleuse am Einlass und einer "Verdrängungs-Schleuse" am Auslass eine Lösung dar, die extrem sparsam mit Inertgas umgeht und gleichwohl im Investitionsaufwand verhältnismäßig günstig ist.Thus, according to the invention used a vacuum lock at the inlet of the drying tunnel. These has the advantage that its gas exchange chamber even when existing Object almost complete can be freed from the atmosphere in it. adversely it is, however, that the walls the gas exchange chamber relatively stable have to be trained to withstand the external pressure after evacuation to be able to. At the outlet of the drying tunnel is therefore not also a vacuum lock used but one in which by the movement of a corresponding part of the atmosphere from the gas exchange chamber mechanically displaced can be. This is therefore good at the outlet of the drying chamber Success possible, because there the repression the atmosphere occurs in a state in which the gas exchange chamber is empty. Since the gas exchange chamber is not evacuated, their Walls mechanically easier and therefore kept cheaper. So does the combination a vacuum lock at the inlet and a "displacement lock" at the outlet one solution which deals extremely sparingly with inert gas and nevertheless in the capital expenditure is relatively cheap.
Die Gasaustauschkammer des Einlass-Schleusenbereiches kann wahlweise auch mit einem Pufferbehälter für zwischengespeichertes Inertgas verbindbar sein. In diesem Falle braucht das Inertgas, welche in einer bestimmten Phase des Durchschleusungsvorganges aus der Gasaustauschkammer des Einlass-Schleusenbereiches entfernt werden muss, nicht verworfen zu werden, sondern kann wieder genutzt werden.The Gas exchange chamber of the inlet lock area can optionally also with a buffer tank for cached Inert gas be connectable. In this case, the inert gas, which in a certain phase of the Durchschleusungsvorganges off the gas exchange chamber of the inlet lock area are removed must not be discarded, but can be used again.
Zweckmäßigerweise umfasst die Einrichtung zur Veränderung des Volumens der Gasaustauschkammer des Auslass-Schleusenbereiches einen Kolben, der in die Gasaustauschkammer einfahrbar und aus dieser wieder ausfahrbar ist.Conveniently, includes the institution for change the volume of the gas exchange chamber of the outlet lock area a piston, the retractable into the gas exchange chamber and out of this again extendable is.
Dabei sollte der Raum, der auf der der Gasaustauschkammer des Auslass-Schleusenbereichs gegenüberliegenden Seite des Kolbens liegt, mit Inertgas gefüllt sein. Dies hat seinen Grund darin, dass der Kolben angesichts seiner Größe kaum wirklich perfekt gegen die Wände der Gasaustauschkammer abgedichtet werden kann, so dass hier stets etwas Gas durchleckt. Dieses Gas sollte keine Normalatmosphäre sondern Inertgas sein.there The space should be on the opposite side of the gas exchange chamber of the outlet lock area Side of the piston is filled with inert gas. This is for a reason in that the piston is hardly perfect considering its size the walls the gas exchange chamber can be sealed, so that here always leaking some gas. This gas should not be a normal atmosphere but Be inert gas.
In dem Kolben kann in diesem Falle ein Ventil angeordnet sein, mit welchem beim Ausfahren des Kolbens eine Verbindung zwischen der Gasaustauschkammer des Auslass-Schleusenbereiches und dem Raum auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens hergestellt werden kann. Auf diese Weise lässt sich in der entsprechenden Phase des Schleusenvorganges die Gasaustauschkammer des Auslass-Schleusenbereiches einfach mit Inertgas befüllen.In the piston can be arranged in this case, a valve with which when extending the piston, a connection between the Gas exchange chamber of the outlet lock area and the room on the opposite Side of the piston can be produced. That way you can in the corresponding phase of the lock process, the gas exchange chamber of the outlet lock area simply fill with inert gas.
Schließlich zeichnet sich eine besonders günstige Ausbildung der Erfindung dadurch aus, dass eine Spülein richtung vorgesehen ist, mit welcher die in den Gasaustauschkammern des Einlass-Schleusenbereiches und des Auslass-Schleusenbereiches befindlichen Atmosphären gemischt werden können. So kann die Atmosphäre, die innerhalb der Gasaustauschkammer des Einlass-Schleusenbereiches liegt, bereits vor der Evakuierung mit Inertgas angereichert werden, das andernfalls nutzlos verlorengehen würde. Durch diese Anreicherung braucht diese Gasaustauschkammer zur Erzielung eines bestimmten Maximal-Sauerstoffgehaltes nicht so weit evakuiert zu werden, wie dies ohne eine derartige Spüleinrichtung erforderlich wäre. Hierdurch lassen sich erheblich kürzere Abpumpzeiten und damit Taktzeiten der Gesamtanlage erreichen.Finally draws a particularly favorable Training of the invention characterized in that a purging direction is provided, with which in the gas exchange chambers of the inlet lock area and the outlet sluice area are mixed can. So the atmosphere, within the gas exchange chamber of the inlet lock area is already enriched with inert gas prior to evacuation, otherwise it would be uselessly lost. By this enrichment needs this gas exchange chamber to achieve a certain maximum oxygen content not to be evacuated as far as this without such flushing would be required. As a result, significantly shorter Abpumpzeiten and thus Reach cycle times of the entire system.
Sieht man im Leitungssystem der Vorrichtung einen Schadgassensor vor, so kann man Änderungen der Schadgaskonzentration (z. B. Sauerstoffkonzentration) verfolgen.looks If a harmful gas sensor is present in the line system of the device, so you can change track the noxious gas concentration (eg oxygen concentration).
Man kann dann dem zugeführten Gas noch so viel reines Inertgas zufügen, dass insgesamt die maximal zulässige Schadgaskonzentration unterschritten ist.you can then be fed Gas still so much pure inert gas inflict, that in total the maximum allowed Below the pollutant gas concentration.
Der Schadgassensor ermöglicht es auch, Gasmengen, die zwar nicht mehr den strengen Anforderungen für den Betrieb der Vorrichtung genügen, die aber immer noch deutlich weniger Schadgas enthalten als die Umgebungsatmosphäre, für Spülzwecke in einem Pufferbehälter zu speichern, dessen Inhalt in ersten Zyklen einer Anfangsinertisierung verwendbar ist.Of the Harmful gas sensor allows It also, gas volumes, although no longer the strict requirements for the Suffice to operate the device, but still contain much less harmful gas than the Ambient atmosphere, for rinsing purposes in a buffer tank to store its contents in initial cycles of an initial inertization is usable.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; Es zeigenembodiments The invention will be explained in more detail with reference to the drawing; It demonstrate
Zunächst wird
auf die
In
der Lackierkabine befinden sich in bekannter Weise Applikationseinrichtungen,
mit welchen automatisch oder auch von Hand auf die Fahrzeugkarosserien
Dem
dargestellten Ausschnitt der Lackieranlage
Der
Trockentunnel
Während sich
in der dem Trockentunnel
Im
vorliegenden Zusammenhang sind im Wesentlichen nur der Einlass-Schleusenbereich
Zunächst sei
dies für
den Eingangs-Schleusenbereich
Von
der Arbeitsleitung
Die
Gasleitung
Ein
Pufferbehälter
Mit
der Leitung
Der
Auslass-Schleusenbereich
Die Kolben-Schleuse
The piston lock
Anders
als bei der Vakuum-Schleuse
An
die Arbeitsleitung
Stellt
der Sauerstoffsensor
Saugt
die Pumpe
Es
versteht sich, dass man auch mehrere Pufferbehälter
Die
oben bereits angesprochene Gasleitung
Bevor
die Anlage
Zunächst werden
die beiden äußersten
Hubtore
First, the two outermost lift gates
Sodann
kann mit dem Trocknungsbetrieb der Anlage
Für den ersten Durchschleusungsvorgang
werden die Ventile
For the first transfer process, the valves
Sodann
wird das Ventil
Nunmehr
kann das Hubtor
Nunmehr
wird das Ventil
Die
oben geschilderten Abläufe
finden in dieser Weise, wie schon erwähnt, nur beim ersten Schleusungsvorgang
nach Inbetriebnahme der Anlage
Zunächst
wird erneut bei geschlossenem Ventil
First, again with the valve closed
Bei
geöffneten
Ventil
Nunmehr
kann das Hubtor
Schließlich werden
die Ventile
Diese Vorgänge wiederholen sich nunmehr mit jedem neuen Schleusungsvorgang.These operations Now repeat with each new smuggling process.
Man
erkennt, welcher Vorteil mit der geschilderten Betriebsweise der
Vakuum-Schleuse
Die
durch die Vakuum-Schleuse
Ihre
Ausschleusung aus dem Trockentunnel
In
In
Nach
dem Schließen
der Ventile
Das
Obige gilt erneut nur für
den ersten Schleusungs vorgang, bei dem aus dem Vorratsbehälter
Erneut
erschließen
sich die Vorteile leicht, die mit der geschilderten Betriebsweise
der Kolben-Schleuse
Es handelt sich
um einen Zwei-Takt-Betrieb, bei dem mit Hilfe einer sehr einfachen
Technik ein schneller Gasaustausch bewirkt werden kann. Verglichen
mit der Vakuum-Schleuse
It is a two-stroke operation in which a quick gas exchange can be effected by means of a very simple technique. Compared with the vacuum lock
In
Die
Funktionsweise der Spüleinrichtung
Es sei eine Ausgangssituation betrachtet, bei welcher
der Trockentunnel
It is considered an initial situation in which the drying tunnel
Wird
bei diesem Restsauerstoffgehalt die Gasaustauschkammer
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Legal Events
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