DE102010024840B4

DE102010024840B4 - Trockner

Info

Publication number: DE102010024840B4
Application number: DE102010024840.1A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Bruckner
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2016-09-22
Anticipated expiration: 2030-06-24
Also published as: US20130167395A1; CN103038591B; US9322594B2; CN103038591A; DE102010024840A1; EP2585779A1; EP2585779B1; WO2011160778A1

Abstract

Trockner zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien oder Anbauteilen, mit a) einem Trocknergehäuse; b) einem im Trocknergehäuse angeordneten Trocknerraum, in dem eine Innenatmosphäre mit einer gegenüber der Außenatmosphäre erhöhten Temperatur vorliegt; c) einer Einlass- und einer Auslassschleuse, welche das Einströmen der Außenatmoshäre in den Trocknerraum und das Ausströmen von Innenatmosphäre in die Außenatmoshäre reduzieren; d) einem Fördersystem, das die Gegenstände durch die Einlassschleuse, den Trocknerraum und die Auslassschleuse hindurchführt; dadurch gekennzeichnet, dass e) die Einlassschleuse (7) umfasst: ea) einen sich über die gesamte Breite der Einlassschleuse (7) erstreckenden, von unten nach oben verlaufenden ersten Luftvorhang (8); eb) in Bewegungsrichtung der Gegenstände hinter dem ersten Luftvorhang (8) einen zweiten, sich über die gesamte Breite der Einlassschleuse (7) erstreckenden, von oben nach unten verlaufenden Luftvorhang (9); f) die Auslassschleuse im Wesentlichen identisch mit der Einlassschleuse (7) ausgebildet ist, wobei jedoch die Gegenstände zuerst einen von oben nach unten gerichteten und dann einen von unten nach oben gerichteten Luftvorhang durchlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockner zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien oder Anbauteilen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Unter ”Trocknen” wird hier nicht nur das Entfernen von Flüssigkeiten, insbesondere das Austreiben von Lösemitteln, oder das Vernetzen von Nasslacken sondern auch das Gelieren und das sogenannte ”Einbrennen” von Pulverlacken verstanden.
Bei allen Trocknern ist das Ein- und Ausschleusen von Gegenständen in den eigentlichen Trocknerraum mit mehr oder weniger großen Energieverlusten verbunden, da sich das Einströmen von kalter Luft in den Trockenraum ebenso wenig wie das Ausströmen von heißer Innenatmosphäre aus dem Trockenraum in die Außenatmosphäre nie vollständig unterbinden lässt. Bei bekannten Trocknern der eingans genannten Art werden sog. A-Schleusen als Einlass- und Auslassschleuse verwendet. Diese A-Schleusen machen sich zunutze, dass heiße Luft leichter als kalte Luft ist und sich im oberen Bereich von geschlossenen Räumen ansammelt. Bei diesen A-Schleusen wird daher der zu trocknende Gegenstand auf einem verhältnismäßig niedrigen Höhenniveau in die Schleuse eingebracht und sodann mittels einer Hubeinrichtung in die Höhe gehoben, wo sich die heiße Luft befindet, die nur in geringem Umfange durch die auf niedrigem Niveau befindliche Einlassöffnung ausströmt. In diesem höheren Niveau wird der zu trocknende Gegenstand dann im Wesentlichen horizontal in die Trocknerkammer eingebracht, die sich insgesamt in größerer Höhe befindet. Im Auslassbereich findet dann entsprechend eine Absenkbewegung der zu trocknenden Gegenstände auf ein niedrigeres Niveau statt, auf dem dann auch die Auslassöffnung der Auslassschleuse liegt.
Nachteilig bei diesen bekannten, mit A-Schleusen arbeitenden Trocknern ist, dass Hubeinrichtungen erforderlich sind, welche einen erhöhten apparativen Aufwand darstellen. Nachteilig ist ferner, dass ein kontinuierlicher Durchlauf der zu trocknenden Gegenstände nicht möglich sondern durch die beiden Vertikalbewegungen in der Einlass- und der Auslassschleuse unterbrochen ist. Dies reduziert den Durchsatz, der mit den Trocknern erreichbar ist. Schließlich ist auch der große Platzbedarf in der Bauhöhe, der mit den A-Schleusen verbunden ist, als Nachteil erwähnenswert.
Ein Trockner der eingangs erwähnten Art ist aus der DE 197 46 415 C1 bekannt geworden. Vorgesehen ist dort eine Kühlzone für eine Lackieranlage, welche durch eine Schleuse vom vorhergehenden Trockner abgetrennt ist. Um Lösemittelkondensat im Deckenbereich zu vermeiden, wird eine im Wesentlichen horizontal spülende Luftbewegung erzeugt. Eine vor der Kühlzone angeordnete kabinenartige Schleuse weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines Luftvorhangs aus aufgeheizter Luft auf.
Die DE 1 048 006 A beschreibt eine Luftschleuse, bei welcher einerseits vermieden werden soll, dass Staub vom Schuhwerk, das von einem Blasrost aufgewirbelt wird, in das Rauminnere eindringen kann, und bei der andererseits das Durchschlagen von Außenluft ins Rauminnere verhindert werden soll. Hierzu schlägt diese Druckschrift drei Luftschleier vor: Eine von oben schräg nach unten und außen gerichtete Düse und eine von oben nach unten und innen gerichtete Düse sorgen für zwei Luftschleier, die beide von oben nach unten blasen. Ein durch den Blasrost fast waagerecht nach außen blasender Luftschleier soll verhindern, dass Staub in den Innenraum gelangt. Dabei wird ein Großteil dieses dritten Luftschleiers durch einen vorderen unteren Saugrost abgesaugt, erhitzt und zurück geführt; ein kleiner Teil wird vom nach innen gerichteten oberen Luftschleier mitgerissen und durch einen inneren unteren Saugrost aufgenommen. Ein Bezug auf einen Trockner ist in dieser Druckschrift nicht enthalten.
Die DD 231 413 A1 zeigt eine Vorrichtung, die an einem Trockner angebracht sein kann. Sie sieht zwei direkt hintereinander liegende Luftschleier vor, wobei der außen liegende Luftschleier von unten nach oben, der dahinter liegende Luftschleier horizontal ausgerichtet ist. Durch die direkte Nachbarschaft von vertikaler und horizontaler Luftströmung ist die Gefahr unerwünschter Turbulenzen gegeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trockner der eingangs genannten Art zu schaffen, der kostengünstig ist und gleichwohl hohe Durchsätze ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Trockner mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Aufgrund der doppelten, gegensinnig strömenden Luftvorhänge, die erfindungsgemäß in den Schleusen eingesetzt werden, kann das Einströmen von Kaltluft in den Trockenraum und das Ausströmen von heißer Innenatmosphäre in die Außenatmosphäre sehr weitgehend reduziert werden, ohne dass auf die unterschiedlichen Dichten kalter und heißer Luft rekurriert werden müsste und die Gegenstände hierzu Vertikalbewegungen durchführen müssten. Es ist einleuchtend, dass hierdurch der Kostenaufwand, der in den Schleusen anfällt, gegenüber A-Schleusen erheblich reduziert ist. Ebenso einleuchtend ist, dass sich wegen des Wegfalls der Vertikalbewegungen der Durchsatz durch den erfindungsgemäßen Trockner gegenüber dem Stande der Technik erhöhen lässt.
Vorteilhafterweise sind die die Luftvorhänge erzeugenden Düseneinrichtungen in ihrer Richtungscharakteristik und/oder Drosselwirkung einstellbar. Auf diese Weise könen die Luftvorhänge sowohl in ihrer geometrischen Ausprägung, beispielsweise in der Divergenz, als auch in der Strömungsgeschwindigkeit an die zu trocknenden Gegenstände bzw. deren zu trocknenden Beschichtungen angepasst werden.
Die die Luftvorhänge erzeugenden Düseneinrichtungen umfassen zweckmäßigerweise eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung der Gegenstände hintereinander angeordneten Düsenreihen oder Schlitzdüsen. Auf diese Weise lassen sich Luftvorhänge erzeugen, die in Bewegungsrichtung der Gegenstände eine ausreichende Ausdehnung aufweisen, um die gewünschte Trennwirkung zwischen der Außen- und der Innenatmosphäre zu erzeugen.
Bevorzugt wird, dass die die Luftvorhänge bildenden Luftströme mit Hilfe mindestens eines Ventilators im Kreise führbar sind. Auf diese Weise bleibt der Lufthaushalt innerhalb des Trockners von den Luftvorhängen im Wesentlichen unbeeinflusst.
Im Kreislauf der die Vorhänge bildenden Luft kann eine Heizeinrichtung, insbesondere ein Wärmetauscher, angeordnet sein. Auf diese Weise können die Luftvorhänge auf eine gewünschte Temperatur gebracht werden, die im Allgemeinen zwischen der Temperatur der Außenatmosphäre und der Temperatur der Innenatmosphäre liegen wird.
Das Verhältnis der Größen der in den beiden Luftvorhängen fließenden Luftströme ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung einstellbar. Je nach Art der trocknenden Gegenstände bzw. der zu trocknenden Beschichtung kann es günstiger sein, wenn die im ersten Luftvorhang strömende Luftmenge größer als diejenige im zweiten Luftvorhang ist, oder umgekehrt. Was diesbezüglich besser ist, kann im Einzelfall durch einfache Versuche ermittelt werden.
Die Vorteile, die mit dem erfindungsgemäßen Trockner verbunden sind, treten insbesondere bei derjenigen Ausführungsform zutage, bei welcher das Fördersystem durch das gesamte Trocknergehäuse hindurch dasselbe ist und die Gegenstände auf im Wesentlichen konstanter Höhe kontinuierlich befördert. Es wird also anders als bei bekannten, mit A-Schleusen arbeitenden Trocknern kein Umsetzen innerhalb des Trockners von einem Fördersystem auf das andere erforderlich. Dies erspart zum einen Kosten im apparativen Aufwand und zum anderen Zeit, die sonst mit dem Umsetzen der Gegenstände von Fördersystem zu Fördersystem verbunden wäre.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt im Vertikalschnitt schematisch den Eingangsbereich eines Durchlauftrockners.
Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnende und nur im Eingangsbereich dargestellte Durchlauftrockner ist zur Trocknung von Anbauteilen von Fahrzeugkarosserien bestimmt, die mit Hilfe eines nicht dargestellten Hängeförderers kontinuierlich durch den Durchlauftrockner 1 transportiert werden. Auf die Art der Gegenstände und die Art des Fördersystemes kommt es im vorliegenden Zusammenhang jedoch nicht an.
Der Durchlauftrockner 1 umfasst ein Trocknergehäuse 2, das zur Vermeidung von Wärmeverlusten thermisch isoliert ist. Das Trocknergehäuse 2 besitzt an seinem in der Zeichnung linken Ende eine Einlassöffnung 3, durch welche die Anbauteile zunächst in einen Vorraum 4 eingebracht werden. Von dort gelangen sie über eine Öffnung 5 in einer Zwischenwand 6, deren oberer Bereich 6a in nachfolgend beschriebener Weise als Schott zur Luftführung dient, in eine Schleuse 7.
Entlang des weiteren Bewegungsweges durchlaufen die Anbauteile einen ersten Luftvorhang 8, der von unten nach oben gerichtet ist, sowie einen zweiten Luftvorhang 9, der entgegengesetzt, also von oben nach unten strömt. Aus der Schleuse 7 treten die Anbauteile dann unter einem weiteren Schott 10 hindurch in den eigentlichen Trocknerraum 11 ein. Im Trocknerraum 11 herrscht zur Trocknung des Lackes auf den Anbauteilen eine Temperatur bis etwa 250°C, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Die Anbauteile durchlaufen nunmehr den Trockenraum 11; die Verweilzeit in diesem ist so lange, dass der Trockenvorgang beim Austritt aus dem Trockenraum 11 abgeschlossen ist. Es schließt sich dann eine Auslassschleuse an, die spiegelsymmetrisch der oben beschriebenen Einlassschleuse 7 entspricht. D. h., die Anbauteile gelangen unter einem weiteren Schott hindurch zunächst in einen von oben nach unten strömenden Luftvorhang, sodann in einen von unten nach oben strömenden Luftvorhang und schließlich unter einem weiteren Schott hindurch in einen Auslassraum, der dem oben erwähnten Vorraum 4 entspricht. Über eine Auslassöffnung, entsprechend der Einlassöffnung 3 verlassen die Anbauteile dann den Durchlauftrockner 1 und werden einer weiteren Behandlung oder Bearbeitung zugeführt.
Die beiden Luftvorhänge 8, 9 (und entsprechend die beiden Luftvorhänge im Auslassbereich) werden in folgender Weise erzeugt:
Unterhalb der Schleuse 7 ist im Trocknergehäuse 2 des Durchlauftrockners 1 ein Luftkanal 12 ausgebildet. In der Deckwand dieses Luftkanales 12 befindet sich eine Düsenanordnung 13, die aus mehreren, in Bewegungsrichtung der Anbauteile hintereinander angeordneten Düsenreihen oder Schlitzdüsen zusammengesetzt ist. Die Düsenanordnung 13 erstreckt sich über die gesamte Breite der Schleuse 7 und ist in bekannter Weise so ausgestaltet, dass die Richtung der ausströmenden Luft ebenso wie die Drosselwirkung einstellbar sind.
In der Decke des Einlassbereiches 7 ist, gegenüber der Düseneinrichtung 13 in Richtung auf den Trockenraum 11 versetzt, eine weitere Düseneinrichtung 14 angebracht. Die Düseneinrichtung 14 umfasst ebenfalls mehrere, in Bewegungsrichtung der Anbauteile hintereinander angeordnete Düsenreihen oder Schlitzdüsen; die austretende Luft lässt sich auch hier in ihrer Richtung und in ihrer Austrittsgeschwindigkeit einstellen.
Oberhalb der ersten Düsenanordnung 13 befindet sich in der Decke der Schleuse 7 eine Auslassöffnung 15, die durch einen Schieber 16 mehr oder weniger verschlossen werden kann. Ein Ventilator 17, dessen Drehzahl und damit Förderleistung veränderlich sein kann, saugt Luft über die Öffnung 15 und einen Zwischenraum 18 an und drückt diese in einen Luftkanal 19 ein, der über der Decke der Schleuse 7 angeordnet ist. Die Luft passiert sodann einen Wärmetauscher 20, in dem sie auf eine höhere Temperatur erwärmt werden kann und wird sodann in folgender Weise verteilt: Wie schematisch den Pfeilen in der Zeichnung zu entnehmen ist, kann ein Teil dieser Luft über eine Drosselklappe 21 in die Außenatmosphäre abgegeben werden.
Ein weiterer Teil der Luft wird über eine Drosselkappe 22 der ersten Düseneinrichtung 13 zugeführt. Ein dritter Teil der Luft schließlich gelangt über eine weitere Drosselklappe 23 zur zweiten Düseneinrichtung 14. Ein Schieber 24 ist in der Lage, eine Öffnung 25 in einer Seitenwand des Zwischenraumes 18 mehr oder weniger zu verschließen und ermöglicht so einen By-Pass zum Durchlauf der Luft durch die beiden Düseneinrichtungen 13 und 14, wenn hierfür ein Bedarf gegeben ist.
Die Funktionsweise des oben beschriebenen Durchlauftrockners 1 im Einlaufbereich ist wie folgt:
Zum Betrieb wird mit Hilfe der ersten Düseneinrichtung 13 der erste Luftvorhang 8 so eingerichtet, dass er mit einem möglichst kleinen Öffnungswinkel nach oben strömt. Das Schott 6a verhindert dabei einen Austritt des Luftvorhanges 8 in der Zeichnung nach links zum Vorhang 4 hin. Mit Hilfe der Düseneinrichtung 13 kann die Mittelebene des Luftvorhangs 8 auch leicht gegen die Vertikale schräg gestellt werden. Die den ersten Luftvorhang 8 bildende Luft wird über die Auslassöffnung 15 und den Zwischenraum 18 durch den Ventilator 17 angesaugt und in den Luftkanal 19 gedrückt, durch den Wärmetauscher 20 erwärmt und schließlich mit Hilfe der drei Drosselventile 21, 22, 23 aufgeteilt. Eine Abgabe an die Außenatmosphäre über das erste Drosselventil 21 erfolgt nur ausnahmsweise, wenn dies für den Lufthaushalt des Durchlauftrockners 1 erforderlich ist. Die Aufteilung der Luft auf die beiden Düseneinrichtungen 13 und 14 mit Hilfe der beiden Drosselventile 22, 23 ist normalerweise so, dass die Luftmenge in den beiden Luftvorhängen 8, 9 dieselbe ist. Abweichungen hiervon sind jedoch bei Bedarf möglich.
Die zweite Düseneinrichtung 14 wird ebenfalls so eingestellt, dass der Luftvorhang nach unten möglichst wenig divergiert, insbesondere so, dass sich die beiden Luftvorhänge 8, 9 nicht in nennenswertem Umfange überlappen. Darüber hinaus wird mit Hilfe der zweiten Düseneinrichtung 14 der zweite Luftvorhang 9 so gedrosselt, dass er nicht bis zum Boden der Schleuse 7 reicht. Vielmehr kehrt die Luft im unteren Bereich der Schleuse 7, wie durch einen gekrümmten Pfeil dargestellt, um und strömt nunmehr ebenfalls nach oben, wobei sie sich teilweise mit dem ersten Luftvorhang 8 vereinigt.
Durch die beiden Luftvorhänge 8, 9, die in der oben beschriebenen Weise betrieben werden, lässt sich eine erstaunlich gute Trennung der im Trockenraum 11 herrschenden Innenatmosphäre von der außerhalb des Trocknergehäuses 2 herrschenden Umgebungsatmosphäre erzielen. Dies, obwohl die gesamte Einlassöffnung 3 offensteht. Die Trennwirkung betrifft sowohl das Ausströmen von heißer Luft aus dem Trockenraum 11 nach außen als auch das Einströmen von Umgebungsluft in den Trockenraum 11 hinein. Dabei wird gleichzeitig für einen effektiven Schutz vor Verunreinigungen im Trockenraum 11 gesorgt.
Die Betriebsweise der nicht dargestellten Auslassschleuse entspricht im Wesentlichen der oben beschriebenen Betriebsweise der Einlassschleuse 7, wobei selbstverständlich in gewissem Umfange Anpassungen in den Luftmengen und Strömungsgeschwindigkeiten der beiden dortigen Luftvorhänge vorgenommen werden können.

Claims

Trockner zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien oder Anbauteilen, mit a) einem Trocknergehäuse; b) einem im Trocknergehäuse angeordneten Trocknerraum, in dem eine Innenatmosphäre mit einer gegenüber der Außenatmosphäre erhöhten Temperatur vorliegt; c) einer Einlass- und einer Auslassschleuse, welche das Einströmen der Außenatmoshäre in den Trocknerraum und das Ausströmen von Innenatmosphäre in die Außenatmoshäre reduzieren; d) einem Fördersystem, das die Gegenstände durch die Einlassschleuse, den Trocknerraum und die Auslassschleuse hindurchführt; dadurch gekennzeichnet, dass e) die Einlassschleuse (7) umfasst: ea) einen sich über die gesamte Breite der Einlassschleuse (7) erstreckenden, von unten nach oben verlaufenden ersten Luftvorhang (8); eb) in Bewegungsrichtung der Gegenstände hinter dem ersten Luftvorhang (8) einen zweiten, sich über die gesamte Breite der Einlassschleuse (7) erstreckenden, von oben nach unten verlaufenden Luftvorhang (9); f) die Auslassschleuse im Wesentlichen identisch mit der Einlassschleuse (7) ausgebildet ist, wobei jedoch die Gegenstände zuerst einen von oben nach unten gerichteten und dann einen von unten nach oben gerichteten Luftvorhang durchlaufen.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Luftvorhänge (8, 9) erzeugenden Düseneinrichtungen (13, 14) in ihrer Richtungscharakteristik und/oder Drosselwirkung einstellbar sind.
Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Luftvorhänge (8, 9) erzeugenden Düseneinrichtungen (13, 14) eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung der Gegenstände hintereinander angeordneten Düsenreihen oder Schlitzdüsen umfassen.
Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Luftvorhänge (8, 9) bildenden Luftströme mit Hilfe mindestens eines Ventilators (17) im Kreise führbar sind.
Trockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Kreislauf der die Luftvorhänge (8, 9) bildenden Luft eine Heizeinrichtung (20), insbesondere ein Wärmetauscher, angeordnet ist.
Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Größen der in den beiden Luftvorhängen (8, 9) fließenden Luftströme einstellbar ist.
Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördersystem durch das gesamte Trocknergehäuse (2) hindurch dasselbe ist und die Gegenstände auf konstanter Höhe kontinuierlich befördert.