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Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zum Trocknen hygroskopischer Güter.
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Durch
DE 34 43 915 C2 ist eine Trocknungsvorrichtung bekannt, die wenigstens zwei separate Trocknungskammern zur Aufnahme von zu trocknendem Gut aufweist, wobei jeder Trocknungskammer wenigstens ein Lüfter zur Beströmung ihres Nutzraumes mit Trocknungsmedium zugeordnet ist und wobei den Trocknungskammern wenigstens eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Trocknungsmediums zugeordnet ist.
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Durch
DE 10 2008 045 829 A1 ist eine Trocknungsvorrichtung zum Trocknen hygroskopischer Güter bekannt, die einen eine Mehrzahl von Trocknungskammern aufweisenden Trocknungskammer-Verbund und Beströmungsmittel zum Einleiten von Luft aus wenigstens einer der Trocknungskammern in wenigstens eine andere Trocknungskammer sowie eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Beströmungsmittel aufweist.
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Durch
DE 10 2008 013 012 B4 ist ein Tunneltrockner zum Trocknen von Formlingen bekannt, der eine Mehrzahl von Trägern zum Tragen der Formlinge aufweist, die längs eines Tunneldurchgangs hintereinanderliegend angeordnet sind. Mittels einer Zuführeinrichtung wird Trocknungsluft in den Tunnel zugeführt, wobei eine Mehrzahl von längs hintereinanderliegend angeordneten Lufteinlässen vorgesehen ist, die beiderseits des Durchgangs jeweils einander quer gegenüberliegend angeordnet und gegen den Durchgang gerichtet sind. Die Träger sind durch flache und luftdurchlässige Tragelemente in viereckiger Form gebildet, die in einer sich in der Längsrichtung des Tunneltrockners erstreckenden Förderrichtung durch den Durchgang bewegbar sind, wobei die Lufteinlässe jeweils durch parallel über und unter den Tragelementen angeordnete Lochscheiben einer der Tragelemente entsprechenden Form und Größe gebildet sind. Der in der Druckschrift offenbarte Tunneltrockner basiert technologisch darauf, dass das zu trocknende Gut mittels einer Fördereinrichtung durch verschiedene Trocknungsabschnitte geführt wird, wobei zur Beeinflussung des Trocknungsprozsses die Luftmenge und/oder Temperatur eingestellt werden können. Bei dem aus der Druckschrift bekannten Tunneltrockner ist eine kontinuierliche, insbesondere gleichbleibende bzw. getaktete Bewegung des zu trocknenden Gutes mittels einer Fördereinrichtung zwingend notwendig, um in der gewünschten Weise eine Trocknung zu erreichen.
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Durch
EP 1 959 218 A1 ist ein Verfahren zum Überprüfen und Einstellen des Feuchtigkeitsgehaltes und der Temperatur eines keramischen Produktes während eines Trocknungsvorganges bekannt, wobei die jeweils gegenwärtigen Werte während oder nach der Trocknung des Produktes aufgenommen werden, wobei beispielsweise der Feuchtigkeitsgehalt, die Temperatur und das Gewicht mittels geeigneter Sensoren abgefühlt werden und wobei einer oder mehrere dieser aufgenommenen Werte verwendet werden, um Trocknungsbedingungen festzulegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Trocknungsvorrichtung weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 24 angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist im Anspruch 25 angegeben. Die Ansprüche 26 bis 34 geben vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes oder zumindest eines Teiles davon während des Trocknungsprozesses zu optimieren.
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In einer herkömmlichen Trocknungsvorrichtung mit mehreren Trocknungskammern werden die Trocknungsvorgänge in den einzelnen Trocknungskammern unabhängig voneinander ausgeführt. Hierzu wird zu trocknendes Gut, beispielsweise Schnittholz, in einer Trocknungsphase mit erwärmter Luft beströmt, wobei die Luft Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Gut aufnimmt und abgeführt wird. Entsprechende Trocknungsvorrichtungen werden auch als Zu-/Ablufttrockner bezeichnet. Nachdem die Feuchtigkeit des zu trocknenden Gutes einen bestimmten Wert erreicht hat und die Trocknungsphase damit abgeschlossen ist, beginnt eine Abkühlphase. Während der Abkühlphase wird das getrocknete Gut sukzessive abgekühlt. Wird beispielsweise Holz getrocknet, so kann das Holz am Ende der Trocknungsphase beispielsweise eine Temperatur von 80°C haben. Um zu vermeiden, daß das Holz beschädigt wird, wenn es auf Umgebungstemperatur gebracht wird, beispielsweise beim Öffnen eines Tores der Trocknungsvorrichtung, ist die Abkühlphase häufig zwingend erforderlich.
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Die am Ende der Trocknungsphase in der jeweiligen Trocknungskammer gespeicherte Wärme wird bei den bekannten Verfahren nicht genutzt.
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Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgesehenen Optimierung des Energiebedarfes des Trockner-Verbundes kann beispielsweise und insbesondere diese Speicherwärme genutzt werden. Ist in einer Trocknungskammer eines Trocknungskammer-Verbundes ein Trocknungsvorgang abgeschlossen, so kann die dann in dieser Trocknungskammer gespeicherte Wärme dadurch genutzt werden, daß Luft aus dieser Trocknungskammer in eine andere Trocknungskammer des Verbundes geleitet wird, in der sich das zu trocknende Gut noch in der Trocknungsphase befindet. Hierbei wird aus der Trocknungskammer, in der der Trocknungsvorgang bereits abgeschlossen ist, Speicherwärme genutzt, die nicht nur in dem getrockneten Gut und in der in der Trocknungskammer enthaltenen Luft gespeichert ist, sondern auch in Bestandteilen der Trocknungskammer, beispielsweise deren Wandungen.
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Im Vergleich zu herkömmlichen Trocknungsvorrichtungen, bei denen in gewissem Maße eine Wärmerückgewinnung über externe Wärmetauscher ausgeführt wird, ergibt sich erfindungsgemäß eine vergleichbare Energieeffizienz, die aber mit einem viel geringeren apparativen Aufwand realisiert wird. Externe Wärmetauscher könnten zwar noch zusätzlich installiert werden. Dies würde die Wärmeeinsparung jedoch nur geringfügig erhöhen und damit wegen des hohen apparativen Aufwandes nur in Sonderfällen sinnvoll sein. Da ein wichtiger Teil des Wärmebedarfs der Trocknungskammern somit über Wärme gedeckt werden kann, die in dem Trocknungskammer-Verbund ohnehin enthalten ist, ist es nicht erforderlich, diesen Wärmebedarf durch Zuführen von zusätzlicher Energie zu decken.
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Bei der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung ist wenigstens einer der Trocknungskammern eine mit der Steuerungseinrichtung in Signalübertragungsverbindung stehende Sensoranordnung zugeordnet zum Abfühlen von Strömungsverhältnissen einer in die Trocknungskammer einströmenden Strömung. Hierbei weist die Sensoranordnung wenigstens zwei vorzugsweise in Strömungsrichtung zueinander beabstandete Sensoren auf. Beispielsweise und insbesondere weist hierbei die Sensoranordnung eine Mehrzahl von bandartig aufeinanderfolgenden und dadurch ein Sensorband bildenden Einzelsensoren auf.
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Beispielsweise kann die Sensoranordnung Temperatur- und/oder Feuchtigkeitssensoren aufweisen, die in Strömungsrichtung der einströmenden Strömung zueinander beabstandet sind. Über die zueinander beabstandeten Einzelsensoren kann bezüglich eines Strömungsparameters der jeweiligen Strömung ein Gradient ermittelt werden, beispielsweise ein Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitsgradient. Anhand des Gradienten kann dann beispielsweise ermittelt werden, ob Luft mit einer gewünschten Temperatur bzw. Luftfeuchtigkeit in die Trocknungskammer einströmt und wie weit bereits eine Vermischung dieses Stromes mit der Kammerluft an bestimmten Orten der Kammer erfolgt ist. Auf diese Weise können mit hoher Genauigkeit Daten ermittelt werden, die eine besonders präzise Steuerung des Trocknungsprozesses ermöglichen. Die präzise Steuerung des Trocknungsprozesses ermöglicht eine Optimierung des Wärmebedarfes des Trocknungskammer-Verbundes während eines Trocknungsprozesses.
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Beispielsweise kann eine Vielzahl von Einzelsensoren an einem stabartigen Träger angeordnet sein, wobei der Träger entlang seiner Längsachse linear beweglich und/oder drehbar angeordnet sein kann. Durch entsprechende Bewegung des Trägers können die Sensoren an eine beliebige geeignete Stelle gebracht werden, um die dort herrschenden Klimaverhältnisse abzufühlen.
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Erfindungsgemäß ist es grundsätzlich ausreichend, wenn an dem Träger lediglich zwei Sensoren angeordnet sind, die durch entsprechende Bewegung des Trägers jeweils an die gewünschte Stelle gebracht werden können. Um eine gleichzeitige und räumlich hoch aufgelöste Erfassung der Klimaverhältnisse in der Trocknungsvorrichtung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn an dem Träger eine Vielzahl von Einzelsensoren angeordnet ist. Die räumliche Auflösung der erfaßten Daten ist hierbei umso höher, je höher die Anzahl von ein Sensorband bildenden Einzelsensoren ist.
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Durch die erfindungsgemäße Optimierung des Wärmebedarfes ist die Wirtschaftlichkeit eines Trocknungskammer-Verbundes wesentlich erhöht worden. So ist beispielsweise mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Einsparung an Heizenergie in einer Größenordnung von beispielsweise 10 bis 22% ermöglicht. Nachdem alleine in Deutschland derzeit etwa 30.000 Trocknungskammern betrieben werden, ermöglicht die Erfindung die Einsparung erheblicher Mengen an Heizenergie.
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Die Einsparung an Heizenergie führt unmittelbar zu geringeren CO2-Emissionen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur besonders ökonomisch, sondern auch besonders umweltfreundlich ist.
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Aufgrund der Einsparung von Energie und der Verringerung von CO2-Emissionen weist die Erfindung eine hohe soziale Nützlichkeit auf.
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Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgesehenen Optimierung des Energiebedarfes kann nicht nur Heizenergie eingespart werden, sondern beispielsweise auch Wasser. Während eines Trocknungsvorganges kann es zunächst erforderlich sein, das zu trocknende Gut zu befeuchten. Zu diesem Zweck wird in herkömmlichen Trocknungsvorrichtungen das zu trocknende Gut mit Frischwasser befeuchtet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Befeuchtung beispielsweise dadurch erfolgen, daß feuchte Luft, die im Rahmen eines Trocknungsvorganges in einer der Trocknungskammern des Verbundes vorhanden ist, in eine andere Trocknungskammer geleitet wird, in der eine Befeuchtung erforderlich ist. Die Verwendung von Frischwasser erübrigt sich damit zumindest teilweise. Dies spart Kosten und entlastet die Umwelt.
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Unter einer Optimierung des Energiebedarfes wird erfindungsgemäß verstanden, daß der Trocknungsprozeß, der aus Trocknungsvorgängen besteht, die in den einzelnen Trocknungskammern des Trocknungskammer-Verbundes ablaufen, so gesteuert wird, daß möglichst wenig Energie verbraucht wird. Wie hoch im Vergleich zu bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen die tatsächliche Energieersparnis ist, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten des Trocknungskammer-Verbundes und den Parametern der einzelnen Trocknungsvorgänge ab. Die von der Steuerungseinrichtung auszuführende Optimierungsaufgabe hängt wiederum davon ab, auf welche Energieart sich die Optimierung bezieht. So können sich beispielsweise unterschiedliche Steuerungsprogramme ergeben, je nachdem hinsichtlich welcher Energieart eine Optimierung ausgeführt wird. Beispielsweise kann sich bei einer Optimierung hinsichtlich des Bedarfes an Heizenergie ein anderes Steuerungsprogramm ergeben, als bei einer Optimierung hinsichtlich des Bedarfes an Wasser.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Trocknungskammern eines Trocknungskammer-Verbundes entsprechend den jeweiligen Anforderungen in beliebiger Weise miteinander kommunizieren. So ist es erfindungsgemäß möglich, daß eine Trocknungskammer mit einer einzelnen oder mehreren der übrigen Trocknungskammern kommuniziert. Die strömungstechnische Verschaltung der Trocknungskammern miteinander kann hierbei während des Trocknungsvorganges entsprechend dem Steuerungsprogramm zeitschnell verändert werden. Im Ergebnis kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung somit grundsätzlich jede der Trocknungskammern mit jeder anderen Trocknungskammer strömungstechnisch kommunizieren.
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Erfindungsgemäß kann beispielsweise eine der Trocknungskammern einem Wechselklima unterworfen werden, indem die Umwälzung und Erwärmung bzw. die Zufuhr warmer Trocknungsluft in dieser Trocknungskammer unterbrochen wird. Erfahrungsgemäß führt diese Unterbrechung nicht zu einer Unterbrechung des Trocknungsvorganges. Vielmehr setzt sich der Trocknungsvorgang auch nach Unterbrechung der Warmluftzufuhr zum zu trocknenden Gut über einen bestimmten Zeitraum fort.
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Erfindungsgemäß kann die Optimierung des Energiebedarfes für den gesamten Trocknungskammer-Verbund ausgeführt werden. Hierbei werden die in sämtlichen Trocknungskammern laufenden Trocknungsvorgänge in die Optimierung einbezogen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, lediglich einzelne Trocknungskammern in die Optimierung einzubeziehen, beispielsweise dann, wenn in einer Trocknungskammer ein hinsichtlich des zu trocknenden Gutes besonders sensibler Trocknungsvorgang läuft, bei dem die Trocknungsparameter besonders exakt eingehalten werden müssen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, in dem Trocknungskammer-Verbund wenigstens einen Unterverbund zu bilden, für den dann eine Optimierung des Energiebedarfes ausgeführt wird. Hierbei kann durch Optimierung des Energiebedarfes für den Unterverbund bezogen auf den gesamten Trocknungskammer-Verbund eine Teiloptimierung des Energiebedarfes ausgeführt werden. Die Bildung von Unterverbünden und die Optimierung des Energiebedarfes für den jeweiligen Unterverbund kann jedoch auch verwendet werden, um für den gesamten Trocknungskammer-Verbund eine Optimierung des Energiebedarfes auszuführen.
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Die Trocknungskammern der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung können auf beliebige Weise beschickt werden. Beispielsweise kann erfindungsgemäß auch eine Gleiswagenbeschickung verwendet werden.
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Als Trocknungsmedium wird erfindungsgemäß vorzugsweise Luft verwendet. Es ist jedoch auch möglich, anstelle von oder zusätzlich zu Luft andere gasförmige Trocknungsmedien zu verwenden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit der Trocknung beliebiger hygroskopischer Güter verwendbar. Beispielsweise und insbesondere kann es sich bei dem zu trocknenden Gut um Holz, insbesondere Schnittholz, handeln.
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Bei der Steuerungseinrichtung kann es sich erfindungsgemäß um einen Rechner, insbesondere einen PC, handeln. Entsprechende Rechner stehen mit hoher Rechenleistung zur Verfügung und sind zur Ausführung auch komplexer Optimierungsaufgaben geeignet.
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Die Klappenteile können erfindungsgemäß einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Erstrecken sich die Klappenteile in Richtung ihrer Schwenkachse beispielsweise entlang der Breitenausdehnung einer Trocknungskammer, so können sie beispielsweise entlang dieser Breitenausdehnung mehrteilig ausgebildet sein. Die so gebildeten Einzel-Klappenteile können wiederum unabhängig voneinander beweglich sein.
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Das erfindungsgemäße Trocknungsverfahren ist bereits bei einem lediglich aus zwei Trocknungskammern bestehenden Trocknungskammer-Verbund vorteilhaft. Seine Vorteile erschließen sich jedoch besonders bei Trocknungskammer-Verbünden, die mehr als zwei Trocknungskammern aufweisen. Die Anzahl der Trocknungskammern ist hierbei innerhalb weiter Grenzen wählbar. Die Trocknungskammern, die nachfolgend auch kurz als Kammern bezeichnet werden, können in Reihe und/oder im Block angeordnet sein, wobei eine Beschickung des Trocknungskammer-Verbundes von einer Seite oder von beiden Seiten möglich sein kann.
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Erfindungsgemäß ist es grundsätzlich ausreichend, wenn die Sensoranordnung lediglich zwei Einzelsensoren aufweist. Um die räumliche Auflösung bei der Erfassung der Strömungsverhältnisse zu erhöhen, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Sensoranordnung eine Mehrzahl von bandartig aufeinanderfolgenden und dadurch ein Sensorband bildenden Einzelsensoren aufweist.
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Die Einzelsensoren können nach einem beliebigen geeigneten Wirkprinzip arbeiten. Vorzugsweise kann hierbei wenigstens ein Einzelsensor ein Temperatursensor und/oder ein Luftfeuchtigkeitssensor und/oder ein Luftgeschwindigkeitssensor und/oder ein Druckdifferenzsensor sein, wie dies eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vorsieht.
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Erfindungsgemäß kann eine Sensoranordnung nicht gleichartige, also nach unterschiedlichen Wirkprinzipien arbeitende Einzelsensoren aufweisen. Um bei der Erfassung der Strömungsverhältnisse einen Gradienten zu ermitteln, beispielsweise einen Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitsgradienten, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Sensoranordnung wenigstens zwei gleichartige Sensoren aufweist. Unter gleichartigen Sensoren werden in diesem Kontext Sensoren verstanden, die nach dem gleichen Wirkprinzip arbeiten, also beispielsweise eine Temperaturmessung ausführen.
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Die Zuordnung der Sensoranordnung bzw. der Sensoranordnungen zu den Trocknungskammern ist innerhalb weiter Grenzen wählbar. Insoweit sehen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung vor, daß jeder Trocknungskammer eine eigene Sensoranordnung zugeordnet ist und/oder daß wenigstens zwei Trocknungskammern eine gemeinsame Sensoranordnung zugeordnet ist. Im Minimalfall kann beispielsweise eine Sensoranordnung mit lediglich zwei Einzelsensoren zwei Trocknungskammern zugeordnet sein, so daß der eine Einzelsensor der einen und der andere Einzelsensor der anderen Trocknungskammer zugeordnet ist. Soweit jeder Trocknungskammer eine eigene Sensoranordnung oder wenigstens einem Teil der Trocknungskammern eine eigene Sensoranordnung zugeordnet ist, ist es zweckmäßig, wenn die unterschiedlichen Trocknungskammern zugeordneten Einzelsensoren gleichartig ausgebildet sind, also nach dem gleichen Wirkprinzip arbeiten.
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Die Einzelsensoren können an beliebiger geeigneter Stelle in den Trocknungskammern sowohl in dem jeweiligen Nutzraum der Trocknungskammer als auch in wenigstens einem die Trocknungskammern miteinander verbindenden Strömungskanal angeordnet sein, wobei die Einzelsensoren auf beliebige geeignete Weise an Bauteilen der Trocknungskammer angeordnet sein können. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, daß eine Mehrzahl von Einzelsensoren an einem gemeinsamen Träger angeordnet ist.
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Um zeitlich aufeinanderfolgend an unterschiedlichen Stellen des Trocknungskammer-Verbundes Messungen hinsichtlich der Strömungsverhältnisse auszuführen, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform vor, daß der Träger beweglich angeordnet ist.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit dem Träger sieht vor, daß derselbe stangenartig ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Träger durch ein Rohr gebildet sein, an dessen Außenfläche eine Mehrzahl von Einzelsensoren angeordnet ist und in dessen Inneren elektrische Leitungen der Einzelsensoren geführt sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit dem beweglichen Träger sieht vor, daß der Träger linear beweglich und/oder drehbar ist, wobei dem Träger wenigstens ein Linearantrieb und/oder wenigstens ein Drehantrieb zugeordnet sein kann. In Kombination der vorgenannten Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Einzelsensoren an einem stangenartigen Träger angeordnet sein, der sowohl linear beweglich als auch drehbar ist. Auf diese Weise kann die Position der Einzelsensoren und damit der Sensoranordnung(en) innerhalb weiter Grenzen verändert werden.
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Um die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter zu steigern, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wenigstens einen außerhalb der Trocknungskammern angeordneten Außenklimasensor vor, der vorzugsweise an dem Träger angeordnet ist. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, das Außenklima in die Steuerung der Trocknungsvorrichtung einzubeziehen und sich während des Trocknungsprozesses ergebende Änderungen des Außenklimas bei der Steuerung zu berücksichtigen.
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Bei der Ausführungsform mit ein Sensorband bildenden Einzelsensoren sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, daß wenigstens zwei zueinander beabstandete Sensorbänder vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, daß wenigstens ein Sensorband im wesentlichen horizontal und/oder wenigstens ein Sensorband im wesentlichen vertikal angeordnet ist. Beispielsweise ist es möglich, in einem die Trocknungskammern miteinander verbindenden Strömungskanal ein im wesentlichen horizontal angeordnetes Sensorband vorzusehen, während im Nutzraum wenigstens einer Trocknungskammer ein im wesentlichen vertikal angeordnetes Sensorband vorgesehen ist. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, im Nutzraum wenigstens einer Trocknungskammer ein im wesentlichen horizontal angeordnetes Sensorband vorzusehen. In diesem Kontext sehen andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung vor, daß wenigstens ein Sensorband in einem wenigstens zwei Trocknungskammern verbindenden Strömungskanal angeordnet ist und/oder daß wenigstens ein Sensorband in einem Nutzraum einer Trocknungskammer angeordnet ist.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit wenigstens zwei Sensorbändern sieht vor, daß wenigstens zwei Sensorbänder im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die durch die Steuerungseinrichtung ansteuerbaren Beströmungsmittel
- – wenigstens einen Querventilator zum Einleiten von Luft aus wenigstens einer der Trocknungskammern in wenigstens eine andere Trocknungskammer und/oder
- – wenigstens ein Umluftventilator zum Umwälzen der Luft innerhalb einer zugeordneten Trocknungskammer und/oder
- – pro Trocknungskammer wenigstens eine verschließbare Zuluftöffnung zur Zuführung von Frischluft zu der Trocknungskammer und wenigstens eine verschließbare Abluftöffnung zur Abführung von Abluft aus der Trocknungskammer und/oder
- – wenigstens eine Absperreinrichtung zum Trennen des Nutzraumes einer Trocknungskammer von einem Strömungskanal, über den der Trocknungskammer Luft aus wenigstens einer anderen Trocknungskammer zuführbar ist oder zugeführt wird,
aufweisen. Hierbei sind Anzahl und Ausgestaltung der Bestandteile der Beströmungsmittel innerhalb weiter Grenzen wählbar.
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Die Absperreinrichtung kann hierbei insbesondere stufenlos zwischen einer Schließposition, in der sie den Nutzraum der Trocknungskammer von dem Strömungskanal trennt, und einer Offenposition, in der die Trocknungskammer in strömungstechnischer Verbindung mit dem Strömungskanal steht, beweglich sein. In Zwischenstellungen übernimmt die Absperreinrichtung dann eine Dosierfunktion.
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Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung der Absperreinrichtung sieht vor, daß wenigstens eine Trocknungskammer wenigstens eine klappenartige Absperreinrichtung aufweist, die wenigstens zwei relativ zueinander bewegliche Klappenteile aufweist, die in einer Offenstellung eine Strömungsöffnung der Trockenkammer freigeben und in einer Schließstellung die Strömungsöffnung verschließen. Dadurch, daß die Absperreinrichtung wenigstens zwei Klappenteile aufweist, kann sie verschiedene Funktionen ausführen. Beispielsweise kann wenigstens eines der Klappenteile in der Offenstellung als Strömungsleitblech dienen. Ein anderes Klappenteil kann beispielsweise dazu dienen, einen bei Benutzung der Trocknungskammer zwischen der Oberseite des zu trocknenden Gutes und der Decke oder Zwischendecke der Trocknungskammer verbleibenden Freiraum zu verschließen und dadurch zu verhindern, daß dieser Raum einen Bypass für eine in die Kammer einströmende Strömung bildet. Damit ist sichergestellt, daß die Strömung des Trocknungsmediums die Trocknungskammer erst verläßt, nachdem sie das zu trocknende Gut durchströmt hat. Die im Anspruch 19, dem eine eigenständige erfinderische Bedeutung zukommt, definierte Absperreinrichtung ist somit multifunktional gestaltet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die Absperreinrichtung zum Trennen des Nutzraumes einer Trocknungskammer von einem Strömungskanal, über den der Trocknungskammer Trocknungsmedium aus wenigstens einer anderen Trocknungskammer zuführbar ist oder zugeführt wird, ausgebildet ist.
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Die Klappenteile können entsprechend den jeweiligen Anforderungen in beliebiger geeigneter Weise beweglich sein. Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung sieht insoweit vor, daß die Klappenteile schwenkbar gelagert sind.
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Grundsätzlich kann die Bewegung der Klappenteile aneinander gekoppelt sein. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht jedoch insoweit vor, daß die Klappenteile unabhängig voneinander beweglich sind. Auf diese Weise sind die Möglichkeiten der Strömungsleitung durch die Klappenteile nochmals erweitert.
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Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Absperreinrichtung sieht vor, daß wenigstens eines der Klappenteile zum Verschließen eines bei Benutzung der Trocknungskammern zwischen deren Decke oder Zwischendecke und dem zu trocknenden Gut gebildeten Freiraumes ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine ”Bypass-Strömung” des Trocknungsmediums durch den Freiraum von einer Eintrittsöffnung direkt zu einer Austrittsöffnung vermieden und sichergestellt, daß das Trocknungsmedium das zu trocknende Gut durchströmt. Auf diese Weise ist die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter verbessert.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens ein Klappenteil im Bereich der Decke oder Zwischendecke angelenkt ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Energieeffizienz nicht nur dadurch gesteigert werden, daß Speicherwärme aus den einzelnen Trocknungskammern genutzt wird. Insbesondere ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, sogenannte ”Totwärme” zu vermeiden. Hierbei wird unter ”Totwärme” folgendes verstanden: Wird einer Trocknungskammer über eine Zuluftöffnung Zuluft als Trocknungsmedium zugeführt, so ist es im Sinne einer möglichst hohen Energieeffizienz erforderlich, daß das Trocknungsmedium erst dann über die Abluftöffnung abgeleitet wird, wenn es das zu trocknende Gut durchströmt hat. Werden in ihrer Drehrichtung umkehrbare (reversierbare) Ventilatoren verwendet, so ist es möglich, daß bei einer ersten Drehrichtung der Ventilatoren das erwärmte Trocknungsmedium in der gewünschten Weise das zu trocknende Gut durchströmt und daran anschließend über die Abluftöffnung abgeleitet wird, während bei der entgegengesetzten Drehrichtung der Ventilatoren ein Teil der Strömung des warmen Trocknungsmediums direkt von der Zuluftöffnung zu der Abluftöffnung strömt. Die in dem letztgenannten Fall für die Trocknung des zu trocknenden Gutes nicht benutzte Wärme wird als ”Totwärme” bezeichnet. Da durch die ”Totwärme” im Ergebnis ein Teil der aufgewendeten Heizenergie nutzlos vergeudet wird, belastet die ”Totwärme” in erheblichem Maße die Umwelt.
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Insoweit löst sich die Erfindung von dem Gedanken, das Öffnen und Schließen der Zu- und Abluftöffnungen einer Kammer synchron zu gestalten. Erfindungsgemäß können vielmehr die Zuluft- und Abluftöffnungen asynchron angesteuert werden. Insoweit sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die einer Trocknungskammer zugeordnete Zuluftöffnung geöffnet und die zugeordnete Abluftöffnung geschlossen wird und daß ein aus der Trocknungskammer stammender Luftstrom zu der Abluftöffnung einer anderen Trocknungskammer geleitet wird. Auf diese Weise ist ”Totwärme” auf effiziente Weise vermeidbar, so daß die Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter gesteigert ist.
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Als Trocknungsmedium kann erfindungsgemäß Luft verwendet werden. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, ein anderes gasförmiges Medium, beispielsweise überhitzten Dampf zu verwenden. Das Grundprinzip der Erfindung läßt sich von Trocknungsvorrichtungen bzw. Trocknungsverfahren in gleichwirkender Weise auch auf andere Vorrichtungen bzw. Verfahren übertragen, bei denen hygroskopische Güter behandelt werden. Zum Gegenstand der Erfindung gehören damit beispielsweise auch Dämpfvorrichtungen, bei denen hygroskopische Güter, beispielsweise Holz, gedämpft werden. Eine entsprechende Dämpfvorrichtung weist dann erfindungsgemäß einen eine Mehrzahl von Dämpfkammern aufweisenden Dämpfkammer-Verbund sowie Beströmungsmittel zum Einleiten eines Bedämpfungsmediums aus wenigstens einer der Dämpfkammern in wenigstens eine andere Dämpfkammer auf. Auch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in entsprechender Weise sinngemäß auch auf andere Verfahren zum Behandeln hygroskopischer Güter übertragen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen sowie deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
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Es zeigt:
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1 einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung,
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2 einen Grundriß der Trocknungsvorrichtung gemäß 1,
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3 einen weiteren Vertikalschnitt der Trocknungsvorrichtung gemäß 1 in einer zu 1 um 90° versetzten Schnittebene,
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4 in zu 2 ähnlicher Darstellung ein Detail,
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5 ein Blockschaltbild einer Steuerungseinrichtung der Trocknungsvorrichtung gemäß 1,
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6 in gleicher Darstellung wie 2 die Trocknungsvorrichtung gemäß 2 in einem ersten exemplarischen Betriebszustand,
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7 in gleicher Darstellung wie 6 die Trocknungsvorrichtung gemäß 2 in einem zweiten exemplarischen Betriebszustand,
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8A zur Erläuterung eines Details des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Schemadarstellung zweier Trocknungskammern der Trocknungsvorrichtung gemäß 1 in einer ersten Konstellation,
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8B in gleicher Darstellung wie 8A die Trocknungskammern in einer zweiten Konstellation,
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9 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Absperreinrichtung mit zwei relativ zueinander beweglichen Klappenteilen in einer ersten Position der Klappenteile,
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10 die Absperreinrichtung gemäß 9 in einer zweiten Position der Klappenteile,
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11 in gleicher Darstellung wie 9 die Absperreinrichtung in einer dritten Position der Klappenteile und
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12 in gleicher Darstellung wie 9 die Absperreinrichtung gemäß 9 in einer vierten Position der Klappenteile.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. sich entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 2 zum Trocknen hygroskopischer Güter dargestellt, die einen Trocknungskammer-Verbund mit einer Mehrzahl von Trocknungskammern aufweist. In 1 sind exemplarisch vier Trocknungskammern dargestellt und mit A, B, C und D bezeichnet. Form, Aufbau und Anzahl der Trocknungskammern sind jedoch innerhalb weiter Grenzen wählbar. Nachfolgend wird ausschießlich die Trocknungskammer A näher erläutert. Die Trocknungskammern B, C und D sind entsprechend aufgebaut, und ihre Komponenten sind mit Bezugszeichen versehen, die den Bezugszeichen der Komponenten der Trocknungskammer A entsprechen.
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Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung 2 weist Beströmungsmittel zum Einleiten von Trocknungsmedium, insbesondere Luft, aus wenigstens einer der Trocknungskammern in wenigstens eine andere Trocknungskammer auf. Diese Beströmungsmittel werden weiter unten anhand der 1 bis 4 näher erläutert.
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Die Trocknungsvorrichtung 2 weist ferner eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Beströmungsmittel auf. Diese Steuerungseinrichtung wird weiter unten anhand von 5 näher erläutert.
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Die Trocknungsvorrichtung 2 ist insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
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Die Trocknungsvorrichtung 2 arbeitet nach dem Prinzip der Zu-/Abluft-Trocknung, bei der dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A, in dem zu trocknendes Gut 8 aufgenommen ist, ein erwärmtes Trocknungsmedium zugeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem zu trocknenden Gut 8 um gestapeltes Schnittholz. Die Trocknungsvorrichtung 2 ist jedoch auch zum Trocknen anderer hygroskopischer Güter geeignet. Bei der Zu-/Abluft-Trocknung wird über pro Trocknungskammer A wenigstens eine Zuluftöffnung Frischluft als Trocknungsmedium zugeführt. Hierzu weist die Trocknungskammer A wenigstens eine Zuluftöffnung auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Trocknungskammer A drei Zuluftöffnungen auf, von denen der Übersichtlichkeit halber lediglich eine Zuluftöffnung mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist.
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2 zeigt einen Grundriß der Trocknungsvorrichtung 2. Über die Zuluftöffnungen 10 zugeführte Frischluft wird über wenigstens eine Heizeinrichtung erwärmt und durchströmt danach das zu trocknende Gut 8. In 2 sind exemplarisch zwei Heizeinrichtungen in Form von Heizregistern 12, 14 dargestellt. Nach dem Durchströmen des zu trocknenden Gutes 8 kann das Trocknungsmedium, das Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Gut 8 aufgenommen hat, entweder über Abluftöffnungen, von denen in 2 lediglich eine Abluftöffnung mit dem Bezugszeichen 16 versehen ist, aus der Trocknungsvorrichtung 2 nach außen abgeleitet oder im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in wenigstens eine der anderen Trocknungskammern B, C und D eingeleitet werden. Zum Umwälzen der Luft in dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A weisen die Beströmungsmittel eine Mehrzahl von Umluft-Ventilatoren auf, von denen in 2 lediglich ein Umluft-Ventilator mit dem Bezugszeichen 18 versehen ist.
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Um erfindungsgemäß Luft aus einer der Trocknungskammern A, B, C und D in eine der anderen Trocknungskammern einzuleiten, sind die Trocknungskammern A, B, C und D strömungstechnisch miteinander verbindbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist den Trocknungskammern A, B, C und D jeweils ein eigener Strömungskanal 20a, 20b, 20c und 20d zugeordnet. Jeweils benachbarte der Strömungskanäle 20a bis 20d, also beispielsweise die Strömungskanäle 20a und 20b der Trocknungskammern A und B, sind über jeweils eine Öffnung miteinander verbunden, die in Bezug auf die Strömungskanäle 20a und 20b mit dem Bezugszeichen 22 versehen ist. Zum Einleiten von Luft aus dem Strömungskanal 20a in den Strömungskanal 20b weisen die Beströmungsmittel einen Querventilator 24 auf, der im Bereich der Öffnung 22 angeordnet ist und beispielsweise als Rohrlüfter ausgebildet sein kann. Der Querventilator 24 ist reversierbar ausgebildet und kann beispielsweise mittels eines Frequenzumrichters angesteuert werden. Gegebenenfalls kann die Öffnung 22 durch eine Absperreinrichtung, beispielsweise eine Klappe oder Jalousie 23 (vgl. 1), verschlossen werden. Es ist jedoch auch möglich, eine Luftströmung zwischen den Strömungskanälen 20a und 20b nach Richtung und Geschwindigkeit ausschließlich unter Verwendung des Querventilators 24 einzustellen.
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Wird die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums in der Trocknungskammer A durch Umsteuern (Reversieren) der Umluftventilatoren 18 und des Querventilators 24 umgekehrt, so fungieren die zuvor als Zuluftöffnungen fungierenden Öffnungen 10 als Abluftöffnungen, während die zuvor als Abluftöffnungen fungierenden Öffnungen 16 dann als Zuluftöffnungen fungieren.
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3 zeigt einen weiteren Vertikalschnitt durch die Trocknungsvorrichtung 2 gemäß 1. Zum Trennen des Nutzraumes 6 der Trocknungskammer A von dem zugeordneten Strömungskanal 20a weisen die Beströmungsmittel bei diesem Ausführungsbeispiel Absperreinrichtungen auf, die in 3 mit den Bezugszeichen 26, 28 versehen sind. Nachfolgend wird lediglich die Absperreinrichtung 26 näher erläutert. Die Absperreinrichtung 28 ist entsprechend aufgebaut. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Absperreinrichtung 26 durch eine Klappe gebildet, die schwenkbar und in Richtung eines Doppelpfeiles 30 beweglich gelagert ist. In einer Offenstellung gibt die Absperreinrichtung 26 eine Öffnung 32 zwischen dem Strömungskanal 20a und dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A frei, während in einer Schließstellung der Nutzraum 6 der Trocknungskammer A strömungstechnisch von dem Strömungskanal 20a getrennt ist. 3 zeigt die Absperreinrichtung 26 in einer Zwischenstellung, in der sie ein im Hinblick auf die Zuführung des Trocknungsmediums zu dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A eine Dosierfunktion hat.
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Wie in 3 bei dem Bezugszeichen 34 angeordnet, kann in dem Strömungskanal 20a eine Heizeinrichtung, beispielsweise in Form eines Heizregisters, angeordnet sein. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Befeuchtungseinrichtung, mittels derer über die Zuluftöffnung 10 zugeführtes Trocknungsmedium befeuchtet werden kann, falls entsprechend den jeweiligen Verhältnissen erforderlich, um ein bestimmtes Trocknungsklima im Nutzraum 6 der Trocknungskammer A einzustellen.
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Bei der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 2 kann somit einerseits der Nutzraum jeder Trocknungskammer A, B, C und D durch entsprechendes Betätigen der zugeordneten Absperreinrichtungen, beispielsweise der Absperreinrichtungen 26 und 28, mit dem jeweils zugeordneten Strömungskanal 20a, 20b, 20c bzw. 20d strömungstechnisch in Verbindung gebracht oder von demselben getrennt werden. Gleichzeitig können benachbarte Strömungskanäle 20a und 20b, strömungstechnisch miteinander in Verbindung gebracht werden. Im Ergebnis ist es erfindungsgemäß somit möglich, Luft aus einer der Verbindungskammern A, B, C und D in wenigstens eine der anderen Trocknungskammern A, B, C und D einzuleiten. Durch entsprechende Ansteuerung der Strömungsmittel können die Trocknungskammern A, B, C und D in beliebiger Weise strömungstechnisch miteinander verschaltet werden.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens einer der Trocknungskammern A, B, C und D eine mit einer Steuerungseinrichtung (vgl. weiter unten die Beschreibung von 5) in Signalübertragungsverbindung stehende Sensoranordnung zugeordnet zum Abfühlen von Strömungsverhältnissen einer in die Trocknungskammer einströmenden oder aus der Trocknungskammer ausströmenden Strömung. Diese Sensoranordnung wird nachfolgend anhand von 4 näher erläutert.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Einzelheit der Trocknungsvorrichtung 2 im Bereich der Strömungskanäle 20a, 20b, 20c und 20d. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Trocknungskammer A eine Sensoranordnung 38a zugeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel drei Einzelsensoren 40, 42, 44 aufweist. In hierzu entsprechender Weise sind den Trocknungskammern B, C und D Sensoranordnungen 38b, 38c und 38d zugeordnet und zu der Sensoranordnung 38a entsprechend aufgebaut. Nachfolgend wird lediglich die Sensoranordnung 38a näher erläutert.
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Wie aus 4 ersichtlich ist, sind die Einzelsensoren 40, 42, 44 bandartig aufeinanderfolgend und dadurch ein Sensorband bildend angeordnet, wobei die Sensoranordnungen 38a, 38b, 38c und 38d an einem gemeinsamen Träger 46 angeordnet sind, der bei diesem Ausführungsbeispiel stabartig ausgebildet ist. Dem Träger 46 ist einerseits ein Linearantrieb zugeordnet, so daß der Träger 46 in Richtung eines Doppelpfeiles 48 linear beweglich ist. Andererseits ist dem Träger 46 ein Drehantrieb zugeordnet, so daß der Träger 46 um seine Längsachse drehbar ist.
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Wie aus 4 ersichtlich ist, erstreckt sich der Träger 46 durch zwischen den Strömungskanälen 20a, 20b, 20c und 20d gebildete Öffnungen.
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Zum Abfühlen des außerhalb der Trocknungsvorrichtung 2 herrschenden Außenklimas ist an dem Träger 46 ein Außenklimasensor 50 angeordnet. Hierzu ist der Träger 46 durch eine in der Außenwandung 52 der Trocknungsvorrichtung 2 gebildete Öffnung 54 herausgeführt. Wie aus 4 ersichtlich ist, erstreckt sich der Träger 46 durch sämtliche Strömungskanäle 20a, 20b, 20c und 20d.
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Die Einzelsensoren 40, 42, 44 können nach einem beliebigen geeigneten Wirkprinzip arbeiten, beispielsweise als Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitssensoren ausgestaltet sein. Zweckmäßigerweise sind die Einzelsensoren 40, 42, 44 symmetrisch zu den jeweiligen Trennwänden zwischen benachbarten Kammern angeordnet.
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Die Sensoranordnung 38a ermöglicht es, die Strömungsverhältnisse einer in die jeweilige Trocknungskammer einströmenden oder aus der Trocknungskammer A ausströmenden Strömung des Trocknungsmediums abzufühlen. Insbesondere können hierbei die Temperatur und/oder Feuchtigkeit des strömenden Trocknungsmediums ermittelt werden. Die Ausgangssignale der Sensoranordnung 38a, 38b, 38c und 38d werden erfindungsgemäß herangezogen, um den Trocknungsprozess in der Trocknungsvorrichtung 2 zu steuern bzw. zu regeln.
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5 zeigt ein stark schematisiertes steuerungstechnisches Blockschaltbild der Trocknungsvorrichtung 2. Ausgangssignale der Sensoranordnungen 38a, 38b, 38c und 38d werden einer Steuerungseinrichtung 56 zugeführt, die beispielsweise durch einen Steuerungsrechner gebildet sein kann. Der Steuerungseinrichtung 56 werden außerdem Ausgangssignale des Außenklimasensors 50 zugeführt. Durch einen Pfeil 58 ist in 5 angedeutet, daß der Steuerungseinrichtung 56 noch weitere Signale zugeführt werden können, insbesondere Ausgangssignale von in den Nutzräumen der Trocknungskammern A, B, C und D angeordneten Sensoren. Die Steuerungseinrichtung 56 ermittelt während des Trocknungsprozesses ein Steuerungsprogramm zur Ansteuerung der Beströmungsmittel. Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Steuerungsprogramm von der Steuerungseinrichtung derart ermittelt, daß der Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes 4 oder eines Teiles davon während des Trocknungsprozesses optimiert wird, wobei mittels der Sensoranordnungen 38a, 38b, 38c und 38d die Strömungsverhältnisse wenigstens einer in eine der Trocknungskammern A, B, C und D einströmenden oder aus der Trocknungskammer A, B, C bzw. D ausströmenden Luftströmung abgefühlt und in die Ermittlung der Steuerungsprogrammes einbezogen werden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann insbesondere der Bedarf an Heizenergie optimiert werden.
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In 5 sind die Beströmungsmittel durch deren der Trocknungskammer A zugeordnete Bestandteile symbolisiert, also durch die Absperreinrichtungen 26, 28, die Umluftventilatoren 18, den Querventilator 24 und die Zu- und Abluftöffnungen 10, 16 sowie die Jalousie 23. Die den anderen Trocknungskammern B, C und D zugeordneten Bestandteile der Beströmungsmittel sind im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens selbstverständlich ebenfalls durch die Steuerungseinrichtung 56 ansteuerbar. Durch einen Pfeil 60 ist in 5 symbolisiert, daß durch die Steuerungseinrichtung 56 entsprechend den jeweiligen Anforderungen auch andere Bestandteile der Trocknungsvorrichtung 2 angesteuert werden können.
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Die Durchführung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der 6 und 7 näher erläutert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Steuerungsprogramm von der Steuerungseinrichtung derart ermittelt, daß der Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes 4 oder eines Teiles davon während des Trocknungsprozesses optimiert wird, wobei die Strömungsverhältnisse wenigstens einer in eine Trocknungskammer A, B, C bzw. D einströmenden oder aus der Trocknungsvorrichtung ausströmenden Luftströmung abgefühlt und in die Ermittlung des Steuerungsprogrammes einbezogen werden. Die Optimierung des Energiebedarfes kann beispielsweise so erfolgen, daß der Bedarf an den Heizeinrichtungen der Trocknungsvorrichtung 2 zugeführter Heizenergie minimiert wird.
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Die 6 und 7 stellen rein exemplarisch mögliche strömungstechnische Verschaltungen der Trocknungskammern A, B, C und D im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Erfindungsgemäß sind jedoch auch beliebige andere Verschaltungen möglich.
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6 zeigt eine Konstellation, bei der der Trocknungsvorgang in der Kammer A bereits abgeschlossen ist und Speicherwärme in Form von Wärme zur Verfügung steht, die in dem zu trocknenden Gut 6, den Bestandteilen der Trocknungskammer A und in in der Trocknungskammer A enthaltener Luft gespeichert ist. Diese Speicherwärme kann beispielsweise genutzt werden, um einen in der Trocknungskammer C laufenden Trocknungsvorgang voranzutreiben. Zu diesem Zweck wird eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A und dem Nutzraum 6c der Trocknungskammer C hergestellt. Zur Herstellung dieser strömungstechnischen Verbindung werden zunächst die Absperreinrichtungen 26 und 28 der Trocknungskammer A geöffnet, so daß deren Nutzraum 6 mit dem Strömungskanal 20a in strömungstechnischer Verbindung steht. In hierzu entsprechender Weise werden der Strömungskammer C zugeordnete Absperreinrichtungen geöffnet, so daß ihr Nutzraum 6c mit dem zugeordneten Strömungskanal 20c strömungstechnisch in Verbindung steht.
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Bei der dargestellten Konstellation sei angenommen, daß sich die Trocknungskammer B in einer Ruhephase befindet. Hierbei werden der Strömungskammer B zugeordnete Absperreinrichtungen 26b, 28b geschlossen, was in 6 durch Schraffuren angedeutet ist. Außerdem wird eine strömungstechnische Verbindung einerseits zwischen den Strömungskanälen 20a und 20b und andererseits zwischen den Strömungskanälen 20b und 20c hergestellt, so daß Luft aus der Trocknungskammer A in die Trocknungskammer C einströmt. Dadurch, daß der Nutzraum 6b der Trocknungskammer B mittels der zugeordneten Absperreinrichtungen 26b, 28b von dem Strömungskanal 20b getrennt ist, ist verhindert, daß die aus der Trocknungskammer A ausströmende Luft in den Nutzraum 6b der Trocknungskammer B einströmt.
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Gleichzeitig sei angenommen, daß in der Trocknungskammer D ein von den übrigen Trocknungsvorgängen unabhängiger Trocknungsvorgang läuft. Aus diesem Grund ist der Strömungskanal 20d strömungstechnisch von dem Strömungskanal 20c getrennt, indem entweder eine beide Strömungskanäle verbindende Öffnung durch eine Absperreinrichtung geschlossen ist oder der zugeordnete Querventilator 24d entsprechend angesteuert wird.
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Im Ergebnis tauscht also die Trocknungskammer A Luft mit der Trocknungskammer C aus, während sich die Trocknungskammer B in einer Ruhephase befindet und in der Trocknungskammer D ein unabhängiger Trocknungsvorgang abläuft. Während der Ruhephase kann der Trocknungsvorgang in der Trocknungskammer B in der zuvor bereits beschriebenen Weise im Rahmen eines Wechselklimas voranschreiten.
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7 zeigt eine andere Konstellation, in der die Trocknungskammer B Luft mit den Trocknungskammern C und D austauscht, während in der Trocknungskammer A ein hiervon unabhängiger Trocknungsvorgang abläuft.
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Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführte Optimierung des Energiebedarfes ermöglicht die Einsparung erheblicher Mengen an Energie und entlastet damit die Umwelt.
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8A stellt aus Gründen der Erläuterung die Trocknungskammern A und B, die – wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, miteinander fluchtend angeordnet sind, seitlich zueinander versetzt dar. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können vorteilhafterweise die Zuluftöffnungen 10a bzw. 10b und die Abluftöffnungen 16a, 16b verschließende Absperreinrichtungen unabhängig voneinander angesteuert werden. 8A zeigt eine Konstellation, in der die Zuluftöffnung 10a der Trocknungskammer A geöffnet ist, so daß Frischluft in den Strömungskanal 20a einströmt. Wird der Querventilator 24a in einer Drehrichtung betrieben, daß die Luft den Strömungskanal 20a in 8 in Richtung von Kammer A nach Kammer B durchströmt, so würde bei geöffneter Abluftöffnung 16a nur ein Teil der Frischluft in Richtung eines Pfeiles 61 strömen und das zu trocknende Gut 8 durchströmen, während ein anderer Teil der Frischluft unmittelbar durch die Abluftöffnung 16a in die Umgebung strömen würde. Damit würde ein Teil der Wärme, die der Frischluft über Heizeinrichtungen zugeführt wird, an die Umgebung abgegeben, ohne für den Trocknungsprozess genutzt worden zu sein. Diese sogenannte ”Totwärme” wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Zu- und Abluftöffnungen der einzelnen Trocknungskammern A, B unabhängig voneinander angesteuert werden können.
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In der Konstellation gemäß 8A wird die ”Totwärme” dadurch vermieden, daß die Abluftöffnung 16a verschlossen wird, so daß der Teil der Luftströmung, der ansonsten durch die Abluftöffnung 16a strömen würde, mittels des Querventilators 24a in den Strömungskanal 20b der Trocknungskammer B gefördert wird, in den Nutzraum 6b der Trocknungskammer B strömt und dort das zu trocknende Gut 8b erwärmt. Auf diese Weise ist die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 2 weiter verbessert. Die Ansteuerung der Zu- und Abluftöffnungen 10a, 16a bzw. 10b, 16b erfolgt durch die Steuerungseinrichtung 56 unter Berücksichtigung der jeweiligen Drehrichtung der Querventilatoren 24a, 24b.
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8B stellt eine Konstellation dar, die sich von der Konstellation gemäß 8A dadurch unterscheidet, daß die Strömungsrichtung in der Trocknungskammer A umgekehrt ist. Hierzu wird die Drehrichtung der Umluftventilatoren 18 umgekehrt. Die Öffnung 16a fungiert nunmehr als Zuluftöffnung, während die Öffnung 10a als Abluftöffnung fungiert. Zur Vermeidung der ”Totwärme” ist bei der Konstellation gemäß 8B die als Abluftöffnung fungierende Öffnung 10a geschlossen, während die als Zuluftöffnung fungierende Öffnung 16a geöffnet ist. Die Strömungsverhältnisse in der Trocknungskammer B sind im Vergleich zu 8A unverändert.
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9 zeigt in Abwandlung der in 3 dargestellten Absperreinrichtung 26 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen klappenartigen Absperreinrichtung 62, die wenigstens zwei relativ zueinander bewegliche Klappenteile 64, 66 aufweist, die in einer Offenstellung eine Strömungsöffnung der Trocknungskammer A freigeben und in einer Schließstellung die Strömungsöffnung verschließen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 handelt es sich bei der Strömungsöffnung um die Öffnung 32, über die der Nutzraum 6 der Trocknungskammer A mit dem zugeordneten Strömungskanal 20a verbindbar ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Klappenteile 64, 66 stufenlos unabhängig voneinander beweglich und schwenkbar gelagert. Mittels zugeordneter Antriebseinrichtungen sind die Klappenteile 64, 66 in Richtung von Doppelpfeilen 68, 70 verschwenkbar.
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9 zeigt eine erste Konstellation, in der sich beide Klappenteile 64, 66 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung befinden und die Öffnung 32 somit für einen Durchtritt von Luft teilweise geöffnet ist.
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10 zeigt eine zweite Konstellation der Position der Klappenteile 64, 66, bei der sich das Klappenteil 64 in seiner Offenstellung befindet. Das Klappenteil 66 dient in der in 10 dargestellten Stellung zum Verschließen eines bei Benutzung der Trocknungskammer A zwischen deren Zwischendecke 72 und der Oberseite des zu trocknenden Gutes 8 gebildeten Freiraumes 74. Auf diese Weise ist verhindert, daß in Richtung eines Pfeiles 76 in den Nutzraum 6 der Trocknungskammer A einströmendes Trocknungsmedium durch den Freiraum 74 strömt und den Nutzraum 6 in den Strömungskanal 20a hinein verläßt, ohne das zu trocknende Gut 8 durchströmt zu haben. Auf diese Weise ist erzwungen, daß das Trocknungsmedium das zu trocknende Gut durchströmt. Eine ”Bypass”-Strömung durch den Freiraum 74, die zu unnötigen Wärmeverlusten führen könnte, ist dadurch zuverlässig vermieden.
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11 zeigt eine dritte Konstellation der Position der Klappenteile 64, 66, die sich von der Konstellation gemäß 10 dadurch unterscheidet, daß sich das Klappenteil 64 in einer Zwischenstellung befindet, in der es als Strömungsleitblech wirkt.
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12 zeigt die Klappenteile 64, 66 in ihrer Schließstellung, in der sie im wesentlichen horizontal angeordnet sind und die Öffnung 32 verschließen. In der Schließstellung können die Klappenteile 64, 66 mit ihren freien Enden eng aneinander anliegen. Sie können sich jedoch auch überlappen.
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Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 62 dient der Erhöhung der Energieeffizienz der Trocknungsvorrichtung 2 und bietet gleichzeitig vielfältige Möglichkeiten der Strömungsleitung.
