DE102008033215B4

DE102008033215B4 - Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen

Info

Publication number: DE102008033215B4
Application number: DE200810033215
Authority: DE
Inventors: Dr. Swoboda Werner
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: DE102008033215A1

Abstract

Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien (24; 124), mit einem Trockentunnel (12, 112), dessen Innenraum (18; 118) mit einem Inertgas füllbar ist, wobei eine Einrichtung (38, 40, 42; 138, 140, 142) zum Austausch der im Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) enthaltenen Atmosphäre vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (38, 40, 42; 138, 140, 142) zum Austausch der im Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) enthaltenen Atmosphäre eine Pumpeinrichtung (38, 40, 42; 138, 140, 142) mit einem Kolben (38; 138) ist, welcher in einer Hin- und Herbewegung in den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) hinein fahrbar und wieder aus diesem heraus fahrbar ist, wobei beim Verfahren des Kolbens (38; 138) in den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) hinein ein Verdrängungsvolumen der Atmosphäre aus dem Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) verdrängt wird und beim Verfahren des...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, mit einem Trockentunnel, dessen Innenraum mit einem Inertgas füllbar ist, wobei eine Einrichtung zum Austausch der im Innenraum des Trockentunnels enthaltenen Atmosphäre vorgesehen ist.
Unter dem Begriff Trocknen ist vorliegend jede Art der Vernetzung, des Polymerisierens und des Aushärtens von Material zu verstehen, insbesondere das Aushärten eines Lackes durch Strahlung.
Eine Trockenvorrichtung der eingangs genannten Art ohne eine Einrichtung zum Atmosphärenaustausch ist beispielsweise aus der DE 10 2007 007 478 B3 bekannt. Derartige Trockenvorrichtungen werden insbesondere bei Lacken eingesetzt, welche in einer Inertgasatmosphäre beispielsweise durch Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet werden müssen, da es in einer sauerstoffhaltigen Normalatmosphäre zu unerwünschten Reaktionen, insbesondere mit Sauerstoff, käme, durch welche die Qualität der gehärteten Lackierung vermindert würde. Üblicherweise ist eine Inertgasatmosphäre erforderlich, welche eine Restsauerstoffmenge von weniger als 1 aufweist.
Es ist wünschenswert, den Verbrauch von Inertgas, beispielsweise von Stickstoff oder Kohlendioxid, möglichst gering zu halten. Dazu umfasst die Trockenvorrichtung der DE 10 2007 007 478 B3 einen dem Trockentunnel vorgeschalteten Einlass-Schleusenbereich und einen dem Trockentunnel nachgeschalteten Auslass-Schleusenbereich. Diese Schleusenbereiche trennen die innerhalb des Trockentunnels herrschende Inertgasatmosphäre von der äußeren Normalatmosphäre. Zu trocknende Fahrzeugkarosserien werden dem Trockentunnel über den Einlass-Schleusenbereich zugeführt und über den Auslass-Schleusenbereich aus diesem heraus gefördert. Im Innenraum des Trockentunnels herrscht ständig eine Inertgasatmosphäre.
Eine Trockenvorrichtung der eingangs genannten Art mit einer Einrichtung zum Atmosphärenaustausch ist beispielsweise aus der DE 10 2007 018 918 B3 bekannt. Dort wird ein Verdrängerkolben mit einem Fördersystem zwischen einer Auslass-Schleusenkammer und einer Einlass-Schleusenkammer unidirektional durch einen Trockentunnel hindurch gefördert. Das Volumen des Verdrängerkolbens entspricht dabei dem Innenvolumen des Trockentunnels. Der apparative Aufwand ist hier entsprechend hoch. Zudem sind auch dort Schleusen an beiden Enden des Trockentunnels vorhanden und notwendig.
Es kann jedoch Standorte geben, bei denen der zur Verfügung stehende Bauraum nicht für eine Trockenvorrichtung mit einem jeweils vor und hinter dem Trockentunnel angeordneten Schleusenbereich ausreicht. In diesem Fall kann der Innenraum des Trockentunnels, der dann lediglich über gasdichte Tore ohne Schleusenfunktion von der Außenatmosphäre getrennt ist, nicht stets mit Inertgas geflutet bleiben. Vielmehr tritt zwangsläufig ein Teil der Außenatmosphäre in den Innenraum des Trockentunnels ein, wenn eine oder mehrere Fahrzeugkarosserien in diesen ein- oder aus diesem herausgebracht werden und der Innenraum des Trockentunnels mit der umgebenden Außenatmosphäre in Kontakt kommt.
Dies bedeutet, dass jedes Mal, nachdem getrocknete Fahrzeugkarosserien aus dem Trockentunnel heraus gefördert und noch zu trocknende Fahrzeugkarosserien in den Trockentunnel eingebracht worden sind, dessen Innenraum neu inertisiert werden muss, indem die im Innenraum des Trockentunnels herrschende Atmosphäre gegen eine Inertgasatmosphäre ausgetauscht wird. Bei vom Markt her bekannten Anlagen ohne Schleusenbereiche erfolgt dieser Austausch und damit die Inertisierung durch Spülen des Innenraums des Trockentunnels mit reinem Inertgas. Dabei ist der Inertgas-Verbrauch jedoch sehr hoch, was zu unerwünscht hohen Betriebskosten der Anlage führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine effiziente Inertisierung des Innenraums des Trockentunnels bei möglichst geringem Inertgas-Verbrauch erfolgen kann, ohne dass dazu ein oder mehrere dem Trockentunnel vor- oder nachgeschaltete Schleusenbereiche notwendig sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Einrichtung zum Austausch der im Innenraum des Trockentunnels enthaltenen Atmosphäre eine Pumpeinrichtung mit einem Kolben ist, welcher in einer Hin- und Herbewegung in den Innenraum des Trockentunnels hinein fahrbar und wieder aus diesem heraus fahrbar ist, wobei beim Verfahren des Kolbens in den Innenraum des Trockentunnels hinein ein Verdrängungsvolumen der Atmosphäre aus dem Innenraum des Trockentunnels verdrängt wird und beim Verfahren des Kolbens aus dem Innenraum des Trockentunnels heraus dem Innenraum des Trockentunnels ein Austauschgas zugeführt wird, wobei das Verdrängungsvolumen kleiner als das Volumen des Innenraums des Trockentunnels ist.
Durch das Einfahren des Kolbens in den Innenraum des Trockentunnels kann ein Verdrängungsvolumen der Innenraumatmosphäre des Trockentunnels verdrängt werden, welches dem in den Innenraum ragenden Volumen des Kolbens entspricht. Beim Herausfahren des Kolbens aus dem Innenraum des Trockentunnels kann diesem dann ein Austauschgasvolumen, insbesondere eines Inertgases, zugeführt werden, welches dem dann im Trockentunnel frei werdenden Volumen entspricht. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch mehrere hintereinander erfolgende Hübe des Kolbens ein sukzessiver Austausch der zu Beginn des Pumpvorgangs vorliegenden Innenraumatmosphäre des Trockentunnels gegen eine Inertgasatmosphäre erzielt werden kann, die den gewünschten Anforderungen entspricht, wobei der Inertgasverbrauch gegenüber einem reinen Spülvorgang verringert ist.
Es ist vorteilhaft, wenn der Kolben aus einem Kolbenraum, welcher mit einer Inertgasquelle fluidisch verbunden ist, in den Innenraum des Trockentunnels hinein verfahrbar ist. In diesem Fall kann das Volumen in dem Kolbenraum, welches frei wird, wenn der Kolben aus diesem heraus in den Innenraum des Trockentunnels hinein fährt, mit Inertgas gefüllt werden.
Wenn der Kolben aus dem Innenraum des Trockentunnels wieder in den Kolbenraum hinein gefahren wird, verdrängt er das nun dort befindliche Inertgas, welches in den Innenraum des Trockentunnels geführt werden kann.
Dabei kann das Inertgas beispielsweise zwischen dem Kolben und den Wänden des Kolbenraums außen an dem Kolben entlang in den Innenraum des Trockentunnels strömen. Es ist für den einwandfreien Betrieb der Trockenvorrichtung nicht notwendig, dass der Kolben gasdicht an den Wänden des Kolbenraumes entlangläuft.
Es ist jedoch günstiger, wenn der Kolben einen Durchgangskanal aufweist, welcher den Innenraum des Trockentunnels und den Kolbenraum fluidisch miteinander verbindet und in welchem ein Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist, welches in Richtung auf den Trockentunnel öffenbar und in Richtung auf den Kolbenraum schließbar ist.
Wenn der Innenraum des Trockentunnels mit einem Zwischenspeicher und der Zwischenspeicher mit dem Kolbenraum fluidisch verbunden ist, kann der Inertgas-Verbrauch, welcher zum Aufbau der gewünschten Inertgasatmosphäre notwendig ist, noch weiter verringert werden. In diesem Fall kann zumindest ein Teil der bereits mit Inertgas vermischten Atmosphäre im Innenraum des Trockentunnels in einem Kreislauf wiederverwertet werden.
Es ist von Vorteil, wenn eine Umwälzeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die im Innenraum des Trockentunnels enthaltene Atmosphäre umgewälzt werden kann. Dadurch kann eine schnelle Durchmischung des dem Innenraum des Trockentunnels zugeführten Austauschgases mit der bereits vorliegenden Innenraumatmosphäre erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 einen Vertikalschnitt eines einen Trockentunnel und eine Pumpeinrichtung umfassenden Abschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels einer Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien, wobei eine erste Betriebsphase gezeigt ist;
2 bis 5 verschiedene weitere Betriebsphasen des Trockentunnels und der Pumpeinrichtung der Lackieranlage nach 1; und
6 einen dem Vertikalschnitt der 1 bis 5 entsprechenden Vertikalschnitt eines Abschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien.
In 1 ist mit 10 insgesamt eine Lackieranlage bezeichnet, von welcher lediglich ein Abschnitt gezeigt ist. Es ist ein Trockentunnel 12 zu erkennen, welchem eine Abdunstzone 14 vorgeschaltet und eine Auslaufzone 16, die auch Kühlzone sein kann, nachgeschaltet ist, die nur teilweise dargestellt sind.
Zwischen dem Innenraum 18 des Trockentunnels 12 und der Abdunstzone 14 befindet sich ein weitgehend gasdicht verschließbares Tor 20 und zwischen dem Innenraum 18 und der Auslaufzone 16 ist ein ebenfalls weitgehend gasdicht verschließbares Tor 22 angeordnet.
Die Abdunstzone 14, der Trockentunnel 12 und die Auslaufzone 16 werden von Fahrzeugkarosserien 24 taktweise durchlaufen, wozu die Fahrzeugkarosserien 24 mittels eines an und für sich bekannten Fördersystems 26 auf Traggestellen 28 verfahrbar sind.
Im Innenraum 18 des Trockentunnels 18 sind verschiedenartige Heiz- und Strahleinrichtungen vorgesehen, welche hier in Form von UV-Standstrahlern 30 und eines an einem beweglichen Roboterarm 32 angebrachten UV-Strahlers 34 dargestellt sind.
In dem Bereich neben dem Tor 22 zwischen dem Trockentunnel 12 und der Auslaufzone 16 mündet ein Kolbenraums 36 in den Innenraum 18 des Trockentunnels 12. In dem Kolbenraum 36 läuft ein Kolben 38, welcher mit einer Kolbenstange 40 eines Hydraulikzylinders 42 gekoppelt ist. Durch eine entsprechende Ansteuerung des Hydraulikzylinders 42 kann der Kolben 38 aus dem Kolbenraum 36 heraus in den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 hinein gefahren werden. Der Kolben 38 und der Zylinder 42 mit der Kolbenstange 40 bilden gemeinsam eine Pumpeinrichtung, mittels welcher die im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 enthaltende Atmosphäre ausgetauscht werden kann. Dies wird weiter unten näher erläutert.
Der Hydraulikzylinder ist außen von einer der Mündungsöffnung zum Innenraum 18 des Trockentunnels 12 gegenüberliegenden Begrenzungswand 44 des Kolbenraums 36 gehalten, durch welche die Kolbenstange 40 hindurch läuft. Über einen Inertgasanschluss 46 in der Begrenzungswand 44 und eine damit verbundene Fluidleitung 48 ist der Kolbenraum 36 fluidisch mit einer Inertgasquelle 50 verbunden, aus welcher der Kolbenraum 36 mit einem Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid, gespeist werden kann. In der Fluidleitung 48 ist ein Absperrventil AV1 vorgesehen.
Der Kolben 38 weist einen Durchgangskanal 52 auf, welcher zwischen seiner dem Innenraum 18 des Trockentunnels 12 zugewandten Außenfläche 54 und seiner gegenüberliegenden Außenfläche 56, die der Begrenzungswand 44 des Kolbenraumes 36 zugewandt ist, verläuft. In dem Durchgangskanal 52 ist ein Rückschlagventil RV1 angeordnet, welches in Richtung auf den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 öffnet und in Richtung auf den Kolbenraum 36 schließt.
In der Nähe des Tores 20 zur Abdunstzone 14 kommuniziert der Innenraum 18 des Trockentunnels 12 über einen Entlüftungsanschluss 58 mit einer zur Außenatmosphäre führenden Fluidleitung 60. In dieser ist ein Rückschlagventil RV2 angeordnet, welches in Richtung auf die Außenatmosphäre öffnet und in Richtung auf den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 schließt, so dass über dieses keine Außenatmosphäre in den Trockentunnel 12 eindringen kann. Ebenfalls nahe dem Tor 20 zur Abdunstzone 14 ist ein Luft-Zuführanschluss 62 vorgesehen, über welchen der Innenraum 18 in Kombination mit einer weiteren Fluidleitung 64 mit der Außenatmosphäre verbunden ist. In der Fluidleitung 64 ist eine Pumpe 65 angeordnet, durch welche dem Innenraum 18 des Trockentunnels 12 bei Bedarf Luft von außen zugeführt werden kann.
Unterhalb des Kolbens 38 ist im Boden des Trockentunnels 12 eine Absaugöffnung 66a vorgesehen, die über eine Fluidleitung 67, in welcher eine Pumpe 68 angeordnet ist, mit einer Einblasöffnung 66b in Verbindung steht, die im Boden des Trockentunnels 18 nahe dem Tor 20 zur Abdunstzone 14 vorgesehen ist.
Durch die so gebildete Umwälzeinrichtung kann aus dem Bereich des Innenraums 18 des Trockentunnels 12 neben dessen Tor 22, der unterhalb des Kolbens 38 liegt, Gas abgezogen und zu einem Bereich des Innenraums 18 neben dessen Tor 20 zur Abdunstzone 14 gefördert werden, was zu einer Umwälzung und gegebenenfalls zu einer Durchmischung der im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 vorliegenden Atmosphäre führt.
Der Vorgang des Trocknens und des Durchschleusens der Fahrzeugkarosserien 24 durch den Trockentunnel 12 bei der oben beschriebenen Lackieranlage 10 wird nachstehend anhand der 1 bis 5 erläutert:
In 1 ist eine erste Betriebsphase des Trockentunnels 12 gezeigt, bei welcher in dessen Innenraum 18 bereits eine Inertgasatmosphäre herrscht, die weniger als 1% Restsauerstoff aufweist. Im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 befinden sich zwei Fahrzeugkarosserien 24a und 24b, welche in einer dem Trockentunnel 12 vorgeschalteten Lackierzone der Lackieranlage 10, welche hier nicht zu erkennen ist, mit einem UV-härtenden Lack beschichtet wurden. Nach einer vorgegebenen Verweilzeit in der Abdunstzone 14 wurden die Fahrzeugkarosserien 24a und 24b taktweise in den Innenraum 16 des Trockentunnels 12 gefahren; darauf wird weiter unten nochmals eingegangen.
Die der Fahrzeugkarosserie 24b vorauseilende Fahrzeugkarosserie 24a wurde bereits an den UV-Strahlern 30 und 34 vorbeigeführt, wodurch der auf der Fahrzeugkarosserie 24a befindliche Lack gehärtet wurde. Die Fahrzeugkarosserie 24b befindet sich während der Trocknung der Fahrzeugkarosserie 24a in einer Warteposition innerhalb des Innenraums 18 des Trockentunnels 12. In dieser Betriebsphase ist das Absperrventil AV1 geschlossen und der Kolben 38 nimmt eine Grundstellung ein, in welcher er in dem Kolbenraum 36 angeordnet ist.
Nun wird das Tor 22 zur Auslaufzone 16 geöffnet und die getrocknete Fahrzeugkarosserie 24a auf ihrem Traggestell 28 mittels des Fördersystems 26 durch das geöffnete Tor 22 in die Auslaufzone 16 gefördert. Dies ist in 2 gezeigt. Zugleich wird die Fahrzeugkarosserie 24b in den Bereich des Trockentunnels 12 mit den UV-Strahlern 30 und 34 gefördert.
In der Abdunstzone 14 befindet sich bereits eine in der nicht gezeigten Lackierzone der Lackieranlage 10 mit Lack beschichtete Fahrzeugkarosserie 24c, welche nun durch das geöffnete Tor 20 in die Warteposition innerhalb des Trockentunnels 12 gefördert wird, die zuvor von der Fahrzeugkarosserie 24b eingenommen wurde. Im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 herrscht nun nahezu Normalatmosphäre.
Wenn die Fahrzeugkarosserie 24a aus dem Trockentunnel 12 herausgefordert und die Fahrzeugkarosserie 24b in den Bereich der UV-Strahler 30 und 34 gelangt ist und nachdem die Fahrzeugkarosserie 24c ihre Warteposition im Trockentunnel 12 einnimmt, werden die Tore 20 und 22 wieder geschlossen. Das Absperrventil AV1 wird geöffnet und der Kolben 38 mittels des Hydraulikzylinders 42 in den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 hinein gefahren. Dies ist in 3 zu erkennen.
Durch die Bewegung des Kolbens 38 entsteht im Kolbenraum 36 ein Unterdruck, wodurch Inertgas aus der Inertgasquelle 50 aber die Fluidleitung 48 und den Inertgasanschluss 46 in den Kolbenraum 36 strömt, was durch gestrichelte Pfeil im Kolbenraum 36 angedeutet ist. In einer Abwandlung kann in der Fluidleitung 48 auch eine Pumpe angeordnet sein, welche Inertgas von der Inertgasquelle 50 zum Kolbenraum 36 fördert. Das Rückschlagventil RV1 im Durchgangskanal 52 verhindert, dass ein Teil der Atmosphäre des Innenraums 18 des Trockenraums 12 in den Kolbenraum 36 strömen kann.
Wenn der Kolben 38 in den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 hinein fährt, verdrängt er ein entsprechendes Gasvolumen aus dem Innenraum 18. Dieses wird über den Entlüftungsanschluss 58 und die Leitung 60 an die Außenatmosphäre abgegeben, was durch ebenfalls gestrichelte Pfeile im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 und am Ende der Fluidleitung 60 angedeutet ist.
In 4 ist diejenige Betriebsphase zu erkennen, in welcher der Kolben 38 vollständig in den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 hinein gefahren ist, wodurch er ein maximal mögliches Volumen aus dem Innenraum 18 verdrängt.
Nun wird das Absperrventil AV1 geschlossen und der Kolben 38 mittels des Hydraulikzylinders 42 wieder aus dem Innenraum 18 des Trockentunnels 12 heraus in den Kolbenraum 36 hinein gefahren, was in 5 gezeigt ist. Bei dieser Bewegung verdrängt der Kolben 38 des sich nunmehr im Kolbenraum 36 befindliche Inertgas, welches daher durch den Durchgangskanal 52 im Kolben 38 und durch das in Richtung auf den Innenraum 18 des Trockentunnels 12 öffnende Rückschlagventil RV1 in diesen hineinströmt und als Austauschgas das entsprechende Volumen auffüllt, das dort durch das Entfernen des Kolbens 38 frei wird. Die Strömung des Inertgases aus dem Kolbenraum 36 in den Innenraum 18 des Trockentunnels ist durch wieder gestrichelte Pfeile angedeutet.
Wenn der Kolben 38 nun seine Grundstellung im Kolbenraum 36 einnimmt, wird das Absperrventil AV1 wieder geöffnet und der oben erläuterte Hubvorgang des Kolbens 38 mehrfach wiederholt.
Bei einem Volumen des Innenraums 18 des Trockentunnels 12 von etwa 80 m³, wie es von bekannten Lackieranlagen her bekannt ist, kann der Sauerstoffanteil im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 auf diese Weise bei einem Volumen des Kolbens von etwa 17,5 m³ beispielsweise mit 14 Hüben des Kolbens 38 ausgehend von Normalatmosphäre auf unter 1% gebracht werden. Unter Normalatmosphäre ist eine Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von etwa 21% zu verstehen.
Die Menge an dazu benötigtem Inertgas beläuft sich dann auf etwa 230 m³. Würde demgegenüber eine Inertisierung auf herkömmliche Art erfolgen, indem der Innenraum 18 des Trockentunnels 12 mit reinem Inertgas gespült wird, wären dazu erfahrungsgemäß etwa 1700 m³ Inertgas erforderlich.
Wenn eine ausreichende Inertisierung erfolgt ist und der Sauerstoffgehalt im Innenraum 18 des Trockentunnels 12 auf unter 1% gebracht wurde, werden die UV-Strahler 30 und 34 aktiviert und die Fahrzeugkarosserie 24b getrocknet, wie es an und für sich bekannt ist. Nach dem Trocknungsvorgang befindet sich die Anlage in der Betriebsphase, welche in 1 gezeigt ist, und der Zyklus beginnt von neuem.
In 6 ist eine abgewandelte Lackieranlage 110 gezeigt, in welcher Komponenten, die denjenigen der Lackieranlage 10 der 1 bis 5 entsprechen, dieselben Bezugszeichen zuzüglich 100 tragen.
Im Gegensatz zur Lackieranlage 10 ist bei der Lackieranlage 110 der Inertgasanschluss 146 des Kolbenraums 136 über eine Fluidleitung 169 mit dem Entlüftungsanschluss 158 des Trockentunnels 112 verbunden. Das Absperrventil AV1 ist dem Inertgasanschluss 146 benachbart in der Fluidleitung 169 angeordnet. Das Rückschlagventil RV2 ist dem Entlüftungsanschluss 158 benachbart in der Fluidleitung 169 angeordnet. Zwischen dem Rückschlagventil RV2 und einem weiteren Absperrventil AV2 in der Fluidleitung 169 geht von dieser eine Abgabe-Fluidleitung 170 ab, welche mit der Außenatmosphäre kommuniziert und in der ein weiteres Absperrventil AV3 angeordnet ist. Zwischen dem Absperrventil AV1 und dem Absperrventil AV2 ist die Fluidleitung 169 über eine Inertgasleitung 172, in welcher ein weiteres Absperrventil AV4 vorgesehen ist, mit der Inertgasquelle 150 verbunden. Zwischen der Mündungsstelle der Inertgasleitung 172 in die Fluidleitung 163 und dem Absperrventil AV2 ist die Fluidleitung 169 über eine weitere Fluidleitung 174 mit einem Fluidzwischenspeicher 176 verbunden, wobei auch in der Fluidleitung 174 ein Absperrventil angeordnet ist; dieses ist mit AV5 bezeichnet.
Bei der Lackieranlage 110 ist zudem der Kolbenraum 136 über einen Auslassanschluss 178 in der Wand 144 des Kolbenraums 136 und über eine Auslassleitung 180 mit der Außenatmosphäre verbunden, In der Auslassleitung 180 ist ein weiteres Absperrventil AV6 angeordnet ist.
Bei der Lackieranlage 110 bleibt jede Fahrzeugkarosserie 124 nach Abschluss des Trockenvorgangs unter Inertgasatmosphäre zunächst noch im Bereich der UV-Strahler 30 und 34, so dass der Kolben 38 vor der jeweiligen getrockneten Fahrzeugkarosserie 124 in den Innenraum 118 des Trockentunnels 112 gefahren werden kann. Dabei sind die Absperrventile AV1, AV3, AV4 geschlossen, wogegen die Absperrventile AV2, AV5 und AV6 geöffnet sind. Bei der Bewegung des Kolbens 138 in den Innenraum 118 des Trockentunnels 112 hinein füllt sich der Kolbenraum 136 durch die Fluidleitung 180 mit dem offenen Absperrventil AV6 mit dem Gas der Außenatmosphäre. Zugleich wird ein Anteil der Inertgasatmosphäre, welche im Innenraum 118 des Trockentunnels 112 vorliegt, durch den Entlüftungsanschluss 158 über des Rückschlagventil RV2 und die geöffneten Absperrventile AV2 und AV5 in den Zwischenspeicher 176 gepresst.
Nun werden die Absperrventile AV2, AV5 und AV6 geschlossen, das Absperrventil AV3 geöffnet und der Kolben 138 wieder in seine Grundstellung in den Kolbenraum 136 gefahren. Dabei strömt die im Kolbenraum 136 befindliche Außenatmosphäre, die in diesem Fall das Austauschgas bildet, durch den Durchgangskanal 152 des Kolbens 138 in den Innenraum 118 des Trockentunnels 112.
Dieser Vorgang kann mehrmals wiederholt werden, zum Beispiel bis am Eingang des Zwischenspeichers 176 eine Sauerstoffkonzentration von etwa 10% gemessen wird. Im Zwischenspeicher 176 selbst herrscht dann eine Atmosphäre, deren Sauerstoffgehalt zwar nicht mehr kleiner als 1% ist, welche jedoch immer nach einen gegenüber Normalatmosphäre deutlich verringerten Sauerstoffanteil hat, beispielsweise von etwa 3%.
Nun werden die Tore 20 und 22 geöffnet und der Wechsel der Fahrzeugkarosserien erfolgt, wie eben im Zusammenhang mit der Lackieranlage 10 beschrieben. Im Innenraum 118 des Trockentunnels 112 herrscht dann wieder weitgehend Normalatmosphäre.
Anschließend werden das Absperrventil AV1 und das Absperrventil AV5 geöffnet, so dass der Kolbenraum 135 mit dem Zwischenspeicher 176 kommuniziert. Das Absperrventil AV4 zur Inertgasquelle 150 bleibt geschlossen. Der Kolben 138 wird in den Innenraum 118 des Trockentunnels 112 gefahren, wobei die Atmosphäre im Zwischenspeicher 176 auf Grund des entstehenden Unterdrucks in den Kolbenraum 176 strömt. Die Absperrventile AV1 und AV5 werden geschlossen, wenn der Kolben 138 maximal in den Innenraum 118 eingefahren ist. Beim Zurückfahren des Kolbens 138 in den Kolbenraum 36 wird die nun im Kolbenraum 138 befindliche Atmosphäre aus dem Zwischenspeicher 176 über den Durchgangskanal 152 des Kolbens 138 in den Innenraum 118 des Trockners 112 gedrückt. Dies bedeutet, dass in dieser Betriebsphase das Austauschgas in seiner Zusammensetzung der ursprünglich im Zwischenspeicher 176 enthaltenen Atmosphäre entspricht.
Wenn der Kolben 138 wieder vollständig im Kolbenraum 136 ist, werden die Absperrventile AV1 und AV4 geöffnet, so dass der Kolbenraum 136 mit der Inertgasquelle 150 kommuniziert. Der Kolben 138 wird wieder in den Innenraum 118 des Trockentunnels 112 hinein gefahren, wobei nun als Austauschgas Inertgas aus der Inertgasquelle 150 in den Kolbenraum 136 strömt.
Dann wird das Absperrventil AV1 geschlossen und der Inertisierungsvorgang wie oben zur Lackieranlage 10 beschrieben fortgesetzt, bis sich die gewünschte Inertgasatmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von weniger als 1% eingestellt hat.
Indem bei dem Trockentunnel 112 der Lackieranlage 110 ein Teil der Inertgasatmosphäre des Innenraums 118 des Trockentunnels 112 im Zwischenspeicher 176 zwischengespeichert wird und in einem Kreislauf wieder dem Innenraum 118 zugeführt wird, kann der Gesamtverbrauch an Inertgas pro Inertisierungsvorgang nochmals verringert werden.

Claims

Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien (24; 124), mit einem Trockentunnel (12, 112), dessen Innenraum (18; 118) mit einem Inertgas füllbar ist, wobei eine Einrichtung (38, 40, 42; 138, 140, 142) zum Austausch der im Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) enthaltenen Atmosphäre vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (38, 40, 42; 138, 140, 142) zum Austausch der im Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) enthaltenen Atmosphäre eine Pumpeinrichtung (38, 40, 42; 138, 140, 142) mit einem Kolben (38; 138) ist, welcher in einer Hin- und Herbewegung in den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) hinein fahrbar und wieder aus diesem heraus fahrbar ist, wobei beim Verfahren des Kolbens (38; 138) in den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) hinein ein Verdrängungsvolumen der Atmosphäre aus dem Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) verdrängt wird und beim Verfahren des Kolbens (18; 118) aus dem Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) heraus dem Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) ein Austauschgas zugeführt wird, wobei das Verdrängungsvolumen kleiner als das Volumen des Innenraums (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (38; 138) aus einem Kolbenraum (36; 136), welcher mit einer Inertgasquelle (50; 150) fluidisch verbunden ist, in den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) hinein verfahrbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (38; 138) einen Durchgangskanal (42; 152) aufweist, welcher den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) und den Kolbenraum (36; 136) fluidisch miteinander verbindet und in welchem ein Ventil (RV1), insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist, welches in Richtung auf den Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) öffenbar und in Richtung auf den Kolbenraum (36; 136) verschließbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) mit einem Zwischenspeicher (176) und der Zwischenspeicher (176) mit dem Kolbenraum (136) fluidisch verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umwälzeinrichtung (66a, 66b, 67, 68; 166a, 166b, 167, 168) vorgesehen ist, mittels welcher die im Innenraum (18; 118) des Trockentunnels (12; 112) enthaltene Atmosphäre umgewälzt werden kann.