DE102012207312A1

DE102012207312A1 - Prozesskammer mit Vorrichtung zum Einblasen von gasförmigem Fluid

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Publication number: DE102012207312A1
Application number: DE201210207312
Authority: DE
Inventors: Dietmar Wieland; Oliver Iglauer; Christof Knüsel; Marius Winkler
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2013-11-07
Also published as: EP3336467B1; CN104583699A; PL3336467T3; US20150121720A1; BR112014024884B1; CN104583699B; ES2705601T3; EP2844937B2; EP2844937A1; PT3336467T; EP3336467A1; WO2013164285A1; US9423179B2; EP2844937B1; IN2014DN07532A; TR201820376T4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozesskammer (5) mit einem Innenraum 39, der einen Aufnahmebereich (15) für Werkstücke (3) hat. Die Prozesskammer (5) hat eine Öffnung (12, 14) für das Zu- oder Abführen von Werkstücken (3). Die Prozesskammer (5) ist mit einer Vorrichtung (17, 19, 25, 29, 33, 37, 35) für das Einblasen von gasförmigen Fluid in den Innenraum (39) ausgebildet, die wenigstens eine Düse (17, 19) oder Blende für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs (21, 23) zwischen der Öffnung (12, 14) und dem Aufnahmebereich (15) für Werkstücke (3) aufweist. Die Prozesskammer (5) hat eine Einrichtung (74) für das Zuführen von Frischluft, mit der auf einer der Öffnung (12, 14) abgewandten Seite des Fluidstromvorhangs (21, 23) in den Aufnahmebereich (15) Frischluft eingeleitet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prozesskammer mit einem einen Aufnahmebereich für Werkstücke umfassenden Innenraum, mit einer Öffnung für das Zu- oder Abführen von Werkstücken, und mit einer Vorrichtung für das Einblasen von gasförmigen Fluid in den Innenraum, die wenigstens eine Düse oder Blende für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs zwischen der Öffnung und dem Aufnahmebereich für Werkstücke aufweist.
Eine derartige Prozesskammer ist aus der WO 2010/122121 A1 bekannt.
In Fertigungsstätten für das Lackieren und Beschichten von Fahrzeugkarossen werden für das Trocknen von frisch lackierten oder mit Korrosionsschutz beschichteten Fahrzeugkarossen Trocknungsanlagen eingesetzt. Diese Trocknungsanlagen haben eine als Trocknertunnel ausgebildete Prozesskammer, in die Heißluft eingeblasen wird. In dem Trocknertunnel gibt es eine Trocknungszone. Die Trocknungszone ist ein Aufnahmebereich für Werkstücke in Form von Fahrzeugkarossen. Um die Fahrzeugkarossen zu trocknen, werden diese auf einer Fördervorrichtung durch den Trocknertunnel bewegt. Die zu trocknende Lackschicht oder Beschichtung der Fahrzeugkarossen kann durch Verunreinigungen, insbesondere Staubpartikel beeinträchtigt werden. Ferner kann durch eine Öffnung für das Zuführen von Werkstücken gasförmiges Fluid und mit diesem Wärme aus dem Innenraum entweichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prozesskammer mit einem zumindest zeitweise geöffneten Innenraum bereitzustellen, bei der mit besonders einfachen Mitteln eine effiziente thermische Trennung dieses Innenraums von der Umgebung ermöglicht und eine ausreichende Frischluftversorgung des Aufnahmebereichs gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Prozesskammer der eingangs genannten Art gelöst, die eine Einrichtung für das Zuführen von Frischluft aufweist, mit der auf einer der Öffnung abgewandten Seite des Fluidstromvorhangs in den Aufnahmebereich Frischluft eingeleitet werden kann.
Unter dem Begriff Frischluft wird dabei insbesondere vorverdichtete, erhitzte und/oder thermisch und/oder mechanisch mit einem Filter gereinigte und/oder getrocknete Luft verstanden, deren Zustandsparameter bedarfsgerecht eingestellt sind.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass wenigstens eine Luftschleuse einer Prozesskammer in einer Trocknungsanlage eine Doppelaufgabe erfüllt: In den Luftschleusen zugeführte Frischluft, die einen Frischluftvorhang erzeugt, kann zum einen dazu dienen, den Innenraum strömungstechnisch und/oder thermisch von der Umgebung zu trennen. Zum anderen kann mit einem Frischluftvorhang erreicht werden, dass Lösemittel in der Prozesskammer ausreichend verdünnt wird, indem aus diesem Frischluftvorhang heraus in die Prozesskammer Frischluft eigespeist wird.
Da die erste Aufgabe auslastungsunabhängig und die zweite auslastungsabhängig ist, schlagen die Erfinder vor, diese Doppelaufgabe der Luftschleusen aufzutrennen. Dabei soll ein in die Prozesskammer geführter Volumenstrom an Fluid entsprechend der Auslastung der Prozesskammer reduziert oder erhöht werden. Als Fluide kommen dabei insbesondere Frischluft und/oder zurückgeführte Abluft in Betracht. Falls ein der Prozesskammer einer Trocknungsanlage zugeführter Frischluftstrom auf eine Trockner-Temperatur aufgeheizt wird, ermöglicht das Anpassen des Frischluft-Volumenstroms auf die Auslastung ein zeitweises Absenken des Frischluft-Volumenstroms unter seinen Maximalwert und somit ein Absenken des Energieverbrauchs.
Bevorzugt enthält die Einrichtung für das Zuführen von Frischluft bei der Prozesskammer wenigstens eine mit dem Aufnahmebereich kommunizierende Leitung, die eine Öffnung für das Ansaugen von Frischluft aufweist und eine Durchflusssteuereinrichtung hat. Die Durchflusssteuereinrichtung kann z.B. eine Drosselklappe und/oder ein einstellbares Gebläse umfassen.
Die Prozesskammer kann insbesondere eine Einrichtung für das Umwälzen von gasförmigem Fluid in dem Aufnahmebereich durch ein mit dem Aufnahmebereich kommunizierendes Umluftleitungssystem aufweisen, das durch eine Einrichtung für das Temperieren, insbesondere für das Erwärmen von gasförmigem Fluid aus dem Aufnahmebereich geführt ist.
Die Prozesskammer kann auch eine Einrichtung für das Zuführen von Frischluft in den Aufnahmebereich enthalten, die wenigstens eine Leitung mit einer Öffnung für das Ansaugen von Frischluft aufweist, die an das Umluftleitungssystem angeschlossen ist. In diesem Fall kann ein Umluftgebläse kostengünstig abwechselnd oder zeitgleich zur Förderung von Frischluft genutzt werden. Im Umluftleitungssystem ist optional eine Durchflusssteuereinrichtung vorgesehen, wobei die Durchflusssteuereinrichtung vorteilhafter Weise in einem Vorlaufkanal oder einem Rücklaufkanal des Umluftleitungssystems angeordnet ist. Im Umluftleitungssystem sind weiter optional ein Wärmetauscher und/oder eine Heizeinrichtung vorgesehen, wobei der Wärmetauscher innerhalb der Einrichtung für das Zuführen von Frischluft in den Aufnahmebereich bevorzugt Wärme aus einem Abgasstrom in einen Frischluftstrom überträgt und wobei eine Heizeinrichtung insbesondere mit einer Solarthermie-Anlage und/oder einem Gasbrenner verbunden ist.
Von Vorteil ist es, wenn die Leitung mit der Öffnung für das Ansaugen von Frischluft in einen Umluftrücklaufkanal bzw. eine Ansaugleitung innerhalb des Umluftleitungssystems mündet.
Die Prozesskammer kann auch eine Einrichtung für das Zuführen von Frischluft in den Aufnahmebereich enthalten, die wenigstens eine Leitung mit einer Öffnung für das Ansaugen von Frischluft aufweist, die direkt an eine Prozesskammer angeschlossen ist.
Die Durchflusssteuereinrichtung ist bevorzugt Teil eines (übergeordneten) Steuer- oder Regelkreises, der den Aufnahmebereich mit konditioniertem Fluid, insbesondere mit Frischluft und ggf. rückgeführter, aufbereiteter Abluft versorgt. Die Durchflusssteuereinrichtung kann direkt oder indirekt mit einem Steuer- oder Regelkreis verbunden sein, der eine Einrichtung für das Erfassen eines Zustandsparameters der Prozesskammer enthält und der die Menge der in den Aufnahmebereich eingeleiteten Frischluft mittels der Durchflusssteuereinrichtung steuert oder regelt.
Die Prozesskammer kann eine Einrichtung für das Überwachen eines Betriebs der Prozesskammer enthalten, die für das Erfassen eines Zustandsparameters aus der nachfolgend angegebenen Gruppe ausgelegt ist:

i. Kohlenstoffgehalt und/oder Lösemittelgehalt der Atmosphäre in dem Aufnahmebereich;
ii. Anzahl und/oder Gewicht von in dem Aufnahmebereich angeordneten Werkstücken;
iii. Anzahl und/oder Gewicht von dem Aufnahmebereich pro Zeiteinheit zugeführten Werkstücken;
iv. Temperatur der Abluft eines Brenners in einer Einrichtung für das Temperieren von Umluft;
v. Temperaturdifferenz von gasförmigem Fluid, das dem Aufnahmebereich entnommen und das dem Aufnahmebereich wieder zugeführt wird;
vi. Temperaturdifferenz von gasförmigem Fluid aus dem Aufnahmebereich, das einer Brennkammer eines Brenners in einer Einrichtung für das Temperieren von Umluft zugeführt wird, und von Abluft aus der Brennkammer des Brenners;
vii. Wärmemenge pro Zeiteinheit, die der Prozesskammer zugeführt wird.

Die Prozesskammer kann auch mit einem Aufnahmebereich ausgeführt werden, der in einen ersten Aufnahmebereich und einen weiteren Aufnahmebereich unterteilt ist, wobei die Vorrichtung für das Einblasen von gasförmigem Fluid in den Innenraum einen Fluidstromvorhang zwischen dem ersten Aufnahmebereich und dem weiteren Aufnahmebereich erzeugt.
Die Vorrichtung für das Einblasen von gasförmigem Fluid in den Innenraum der Prozesskammer enthält wenigstens eine Düse oder wenigstens eine Blende für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs zwischen der Öffnung und dem Aufnahmebereich für Werkstücke. Die Düse oder Blende dienen bevorzugt als Auslassöffnungen für über Umgebungstemperatur erwärmte und/oder über Umgebungsdruck verdichtete Luft (oder ein entsprechend prozessiertes Inertgas wie CO₂ oder N₂). Insbesondere ist in der Prozesskammer ein gasförmiges Fluid enthalten, dem ein Temperaturniveau von mehr als 100°C und/oder eine Temperaturdifferenz zur Umgebung der Prozesskammer von mehr als 50°C zugeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel wird Fluid in etwa senkrecht von oben nach unten in die Prozesskammer eingeströmt. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das durch die Düse einströmende Fluid eine um mehr als 20°C höhere oder niedrigere Temperatur als das in der Prozesskammer enthaltene (näherungsweise ruhende) Fluid auf. Im weiteren wird hauptsächlich auf eine starre oder verstellbare Düsengeometrie Bezug genommen, wobei die Erfindung jeweils auch mit einer oder mehreren einfachen Blenden realisierbar ist.
Der Innenraum der Prozesskammer ist bevorzugt tunnelförmig gestaltet. Er weist einen Boden sowie eine Decke auf. Indem die wenigstens eine Düse als Schlitzdüse mit einem im wesentlichen rechteckigen Auslassquerschnitt ausgestaltet ist, kann das gasförmige Fluid über die Decke des Innenraums mit einer in Bezug auf den Boden schrägen Strömungsrichtung derart zuführt werden, dass sich auf der zu dem Boden bzw. der Eingangsöffnung weisenden Seite des Fluidstromvorhangs eine Strömungswalze aus Luft ausbildet, die wenigstens teilweise mit eingeblasenem Fluid vermischt ist.
Eine Idee der Erfindung ist insbesondere, dass sich der Fluidvorhang mit einem verringertem Energieaufwand erzeugen lässt, wenn das über die wenigstens eine Düse in den Innenraum eingeblasene gasförmige Fluid an einer Leitkontur geführt ist, die in den Innenraum ragt. Von Vorteil ist es insbesondere, wenn diese Leitkontur geschwenkt werden kann. Damit ist es möglich, den Fluidstromvorhang in Bezug auf die Horizontale einzustellen. Vorzugsweise wird ein Winkel zwischen 80° und 50° zwischen Ausströmrichtung und Horizontale eingestellt.
Wenn dieser Winkel zwischen der Ausströmrichtung und der Horizontalen eingestellt wird, erzeugt der Fluidstromvorhang auf seiner in der Strömungsrichtung gesehenen unteren Seite, die zu dem Boden bzw. zu einer Öffnung weist, eine Strömungswalze. Die Fluidströmung des Fluidstromvorhangs drückt gegen das gasförmige Fluid, das sich in dem Bereich des Bodens der Prozesskammer befindet. Die Fluidströmung des Fluidstromvorhangs überlagert und vermischt sich mit Fluid, das die Prozesskammer in dem Bereich des Bodens verlässt. Insbesondere kann durch das Verschwenken der Leitkontur erreicht werden, dass Werkstücke beim Eintritt in die Prozesskammer oder beim Austritt nicht beeinträchtigt werden.
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn auf der zu der Öffnung weisenden Seite der Leitkontur eine Wandung angeordnet ist, die mit der Leitkontur einen Diffusor definiert, der eine Mischkammer enthält. In Bezug auf die mittlere Strömungsrichtung des gasförmigen Fluids aus der wenigstens einen Düse ist der Diffusor asymmetrisch gestaltet. Die Mischkammer in dem Diffusor ist auf der in Strömungsrichtung gesehenen Seite des Fluidstroms aus der Düse angeordnet, die nach unten weist.
Die Mischkammer ist in dem Diffusor derart positioniert, dass Fluid auf einer zur Öffnung (d. h. vom Innenraum der Prozesskammer nach außen) weisenden Seite des Fluidvorhangs ausgebildeten Strömungswalze mit Luft aus dem Bereich der Öffnung vermischt wird. Die Luft wird hier von dem durch die Düse oder die Blende strömenden, gasförmigen Fluid in die Walze gesaugt.
Die Wandung kann eine oder mehrere Öffnungen für das Hindurchtreten von umgewälzter Luft aus dem Bereich der Öffnung aufweisen.
Indem auf einer der Mischkammer abgewandten Seite der Leitkontur eine als „Totraum“ für gasförmiges Fluid wirkende Nebenkammer ausgebildet ist, lässt sich gewährleisten, dass der aus der Düse oder Blende austretende Strom aus gasförmigen Fluid entlang der Leitkontur ohne einen Strömungsabriss geführt ist. In dem „Totraum“ herrschen bevorzugt niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten als außerhalb des Totraums. Durch die Anordnung eines zusätzlichen Leitflügels in der Mischkammer lässt sich erreichen, dass große Mengen von Fluid aus der Strömungswalze in den Fluidvorhang zurückgeführt werden.
Indem auf der zu der Eingangsöffnung weisenden Seite des Leitflügels eine Stirnwandung angeordnet ist, die mit der Leitkontur einen Rückhalteraum definiert, kann umgewälzte Luft aus dem Bereich der Eingangsöffnung, die im Bereich des Leitflügels in einen Randbereich des Innenraums gelenkt wird, vor einem Austreten ins Freie zurückgehalten werden.
Die Stirnwandung hat günstigerweise eine oder mehrere Öffnungen für das Hindurchtreten von umgewälzter Luft aus dem Bereich der Eingangsöffnung. Die wenigstens eine Düse kann eine Einrichtung für das Einstellen der durch die Düse hindurchtretenden Strömungsmenge für Fluid aufweisen. Indem mehrere Düsen mit einer Einrichtung für das Einstellen der durch die Düse hindurchtretenden Strömungsmenge für Fluid vorgesehen sind, kann der Fluidstromvorhang zwischen der Eingangsöffnung und dem Aufnahmebereich für Werkstücke in verschiedenen Abschnitten unterschiedlich eingestellt werden.
Die Vorrichtung für das Einblasen von gasförmigen Fluid kann eine Heizeinrichtung für das Erwärmen des gasförmigen Fluids aufweisen. Hierdurch lässt sich erreichen, dass im Bereich von Öffnungen der Prozesskammer kein Kondensat, z.B. Kondenswasser entsteht. Die Prozesskammer eignet sich für den Einsatz in einer Trocknungs- und/oder Härtungsanlage. Insbesondere kann die Prozesskammer in eine Lackieranlage integriert werden.
In der Prozesskammer wird der Fluidvorhang mit gasförmigem Fluid erzeugt, das mit Druck beaufschlagt ist und durch eine Düse geführt wird. Dabei wird in der zu der Düse benachbart angeordneten Mischkammer Luft aus dem Bereich einer Öffnung der Prozesskammer dem aus der Düse strömenden gasförmigen Fluid beigemischt. Das durch die Düse geführte gasförmige Fluid wird an einer die Mischkammer begrenzenden Leitkontur entlang geführt. Diese Leitkontur trennt die Mischkammer von einer als Totraum für gasförmiges Fluid wirkenden hierzu benachbart angeordneten Nebenkammer.
Die Prozesskammer kann insbesondere in der Weise betrieben werden, dass ein durch eine Düse geführter Strom von gasförmigem Fluid für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs zwischen der Öffnung und dem Aufnahmebereich für Werkstücke gedrosselt oder unterbrochen wird und/oder bei dem die Richtung des Fluidstromvorhangs geändert wird, wenn ein Werkstück durch die Öffnung bewegt wird. Dies gewährleistet, dass der Fluidstromvorhang die Oberfläche der Beschichtung von Werkstücken, die in und aus der Prozesskammer bewegt werden, nicht beschädigt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Trocknungsanlage für Fahrzeugkarossen;
2 einen Längsschnitt einer Schleuse der Trocknungsanlage;
3 eine dreidimensionale Ansicht der Schleuse;
4 die Strömungsverhältnisse für Luft im Bereich der Schleuse;
5 einen Längsschnitt einer weiteren Schleuse für eine Trocknungsanlage;
6 und 7 sowie 8 Abschnitte weitere Längsschnitte alternativer Ausführungsformen für Schleusen in einer Trocknungsanlage;
9 einen Querschnitt eines Trocknertunnels in einer Trocknungsanlage;
10 einen Längsschnitt einer weiteren Schleuse; und
11 eine weitere Trocknungsanlage für Fahrzeugkarossen.
Die in 1 gezeigte Anlage 1 zum Trocknen von z.B. metallischen Werkstücken ist insbesondere für Fahrzeugkarossen 3 ausgelegt. Die Anlage 1 umfasst eine als Trocknertunnel 5 ausgebildete Prozesskammer. Durch den Trocknertunnel 5 können die Fahrzeugkarossen 3, die auf Skids 7 montiert sind, mittels einer Fördervorrichtung 9 bewegt werden. Die Fördervorrichtung hat einen elektrischen Antrieb 10. Der Trocknertunnel 5 ist mit Metallblech ausgekleidet. Er hat eine Eingangsschleuse 11 mit einer Einlass-Öffnung 12 und eine Ausgangsschleuse 13 mit einer Auslass-Öffnung 14. Der Trocknertunnel 5 umfasst einen Trocknungsabschnitt 15, der zwischen der Eingangsschleuse 11 und der Ausgangsschleuse 13 liegt. Der Trocknungsabschnitt 15 ist ein Aufnahmebereich für Werkstücke. Der Trocknungsabschnitt 15 ist bevorzugt so ausgelegt, dass darin etwa fünfzehn frisch mit einem Lack und/oder einem Lösemittel enthaltenden Substrat beschichtete Fahrzeugkarossen 3 mehr oder weniger gleichzeitig getrocknet werden können. Hierzu wird der Trocknungsabschnitt 15 z. B. mit der Länge L = 40 m, einer lichten Breite b mit 1,40 m < b < 2,70 m und einer lichten Höhe h mit 2,00 m < h < 2,60 m ausgelegt. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ergibt sich bei einem Taktabstand von 5,2 m, dreißig Einheiten pro Std. und 0,5 Std. Verweilzeit eine Tunnellänge von 78 m (Breite b außen: 3 m bis 4,6 m, Höhe h außen: 2,8 m bis 3,3 m). Mittels einer Einrichtung 70 für das Bereitstellen von konditioniertem gasförmigem Fluid wird in den Trocknungsabschnitt 15 Fluid zum Trocknen zugeführt.
Die Einrichtung 70 enthält bevorzugt ein mit dem Trocknungsabschnitt 15 kommunizierendes Umluftleitungssystem 72. Das Umluftleitungssystem 72 kommuniziert mit dem Aufnahmebereich 15 und hat einen Vorlaufkanal 75 und einen Rücklaufkanal 77 für die Umluft. Das Umluftleitungssystem 72 ist durch eine Heizeinrichtung 63 geführt. In der Einrichtung 70 gibt es einen Ventilator 61, mit dem die Luft zum Trocknen eingeblasen wird. Mit der Einrichtung 70 kann die Luft in dem Trocknungsabschnitt 15 in einem Umluft-Betriebszustand auf einer definierten Temperatur gehalten werden.
Die Anlage 1 enthält weiter bevorzugt eine Einrichtung 74, 74` für das Zuführen von Fluid in Form konditionierter Frischluft. Die Einrichtung 74, 74` hat eine Leitung 76, 76` mit einer Öffnung 78, 78` für das Ansaugen von Frischluft. In der Leitung 76, 76` gibt es eine Durchflusssteuereinrichtung 80, 80`, die als Drosselklappe gestaltet ist. Die Leitung 76, 76` ist vorteilhaft an das Umluftleitungssystem 72 angeschlossen.
Um aus der Fluidatmosphäre in dem Trocknertunnel 5 aus Lack, Klebstoffen oder Beschichtungen der Fahrzeugkarossen abdampfendes Lösemittel abzuführen, gibt es in der Anlage 1 eine Leitung 65 oder auch mehrere Leitungen für Abluft, über die mit Lösemittel belastete Luft aus dem Trocknertunnel 5 einem Reinigungsreaktor 67 zugeführt werden kann.
In der Eingangsschleuse 11 und der Ausgangsschleuse 13 des Trocknertunnels 5 gibt es jeweils eine Düse 17, 19 für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs 21, 23. Die Düsen 17, 19 werden über einen als Verdichter wirkenden Ventilator für Frischluft 25, 27 durch eine über der Decke 6 des Trocknertunnels 5 angeordneten Kammer 29, 31 mit Frischluft versorgt. Die Düsen 17, 19 haben bevorzugt eine schmale schlitzförmige Öffnung 33, 35, welche sich im Wesentlichen über die Breite des Trocknertunnnels 5 oder über die Breite der Einlass- bzw. Auslassöffnungen 12, 14 erstreckt. Die schlitzförmige Öffnung 33, 35 der Düsen 17, 19 mündet in den Innenraum 39 des Trocknertunnels 5. Das aus den Düsen 17, 19 ausströmende Fluid wird über einen Diffusor 16, 18 in den Innenraum des Trocknertunnels 5 geführt. Der Diffusor 16, 18 erstreckt sich vor den Düsen 17, 19 über die Breite der Einlass- bzw. Auslassöffnung 12, 14. Der Diffusor 16, 18 ist in Bezug auf die Richtung des Fluidstromvorhangs 21, 23 asymmetrisch gestaltet und wird durch ein Leitblech mit einer Leitkontur 211 und einer Stirnwandung 215 begrenzt. Das aus den Düsen 17, 19 strömende Fluid wird an der Leitkontur 211 des Leitblechs in den Innenraum des Trocknertunnels geführt. Für ein vorteilhaft mögliches Erfassen der Temperatur des dem Innenraum 39 über die Düsen 17, 19 zugeführten Fluids befindet sich an der Leitkontur 211 ein Temperatursensor 69, 71.
Der Fluidstromvorhang 21, 23 verläuft vorzugsweise jeweils unter einem Winkel von 50° ≤ α ≤ 80° gegenüber der Horizontalen 37. Er ist in den Innenraum 39 des Trocknertunnels 5 gerichtet. Der aus den Düsen 17, 19 strömende Fluidstrom weitet sich dabei zum Boden 41 des Trocknertunnels 5 hin auf. Mit zunehmendem Abstand von der Öffnung 33, 35 der Düsen 17, 19 nimmt die Geschwindigkeit der Strömung der den Fluidvorhang 21, 23 bildenden Frischluft als gasförmiges Fluid ab. Der Fluidstromvorhang 21, 23 trennt die Gasatmosphäre in dem Innenraum 39 des Trocknertunnels 5 von der Umgebungsluft 42. Mittels einer Steuereinrichtung 45, 47 wird der aus den Düsen 17, 19 tretende Fluidstrom auf eine vorgegebene Form eingestellt.
Für das Erfassen der Konzentration von Lösemittel in der Gasatmosphäre des Trocknertunnels 5 ist in dem Trocknungsabschnitt 15 ein Lösemittelsensor 73 angeordnet. Das den Düsen 17, 19 zugeführte gasförmige Fluid in Form von Luft ist in einer Heizeinrichtung 43, 44 auf eine gewünschte Prozesstemperatur T_soll vorgewärmt, die vorzugsweise in einem Temperaturbereich 160°C ≤ T_soll ≤ 250°C liegt. Indem der Fluidstromvorhang 21, 23 aus Frischluft besteht, kann gewährleistet werden, dass eine untere Explosionsgrenze für organische Lösemittel in der Trocknungszone 15 des Trocknertunnels 5 nicht überschritten wird. Das Vorwärmen des zugeführten Fluids bewirkt, dass in der Eingangsschleuse 11 und der Ausgangsschleuse 13 des Trocknertunnels 5 kein Kondensat entsteht.
Um zu gewährleisten, dass die Explosionsgrenze in der Trocknungszone 15 eingehalten wird, ohne der Fluidstromvorhang 21, 23 hierfür verändert werden muss, kann über die Einrichtung 74 in den Trocknungsabschnitt 15 bei Bedarf Frischluft eingeleitet werden.
Für das Einstellen der Menge der über die Einrichtung 74 in den Trocknertunnel 5 zugeführten Frischluft ist die Steuervorrichtung 45 an die Durchflusssteuereinrichtung 80 angeschlossen. Mit der Steuereinrichtung 45 wird der über die Leitung 76 zugeführte Frischluft auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Das Einstellen der Frischluftzufuhr erfolgt dabei in Abhängigkeit der mittels eines Sensors 49, 51 erfassten Anzahl der durch die Trocknungszone 15 des Trocknertunnels bewegten Fahrzeugkarossen und aufgrund der Signale der Temperatursensoren 69, 71 und des Lösemittelsensors 73. Der Frischluftzufuhr wird dabei so eingestellt, dass bei einem Betrieb der Anlage 1 die sogenannte untere Explosionsgrenze der Zusammensetzung der Gasatmosphäre in dem Trocknertunnel 5 nicht überschritten wird.
In einer modifizierten Ausführungsform der Anlage 1 kann Alternativ zu dem Sensor 49 auch eine Lichtschranke für das Erfassen der Anzahl der durch den Trocknertunnel 5 bewegten Fahrzeugkarossen vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich zu dem Sensor 49 ist es auch möglich, die Anlage mit einer Messeinrichtung auszustatten, mit der sich das Gewicht der dem Trocknertunnel 5 zugeführten Fahrzeugkarossen 3 bestimmen lässt und/oder eine Einrichtung vorzusehen, mit der die Größe der mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Oberfläche der Fahrzeugkarossen 3 erfasst werden kann. Darüber hinaus kann die Anlage 1 auch mit einer Einrichtung für das Erfassen eines auf den Fahrzeugkarossen 3 oder einem Skid 7 angebrachten digitalen Codes, z.B. eines Barcodes ausgestattet sein, der digitale Information über die Größe und Beschaffenheit einer auf einer Fahrzeugkarosse 3 aufgetragenen Oberflächenbeschichtung enthält. Indem die vorgenannten Einrichtungen mit der Steuereinrichtung 45 verbunden sind, ist es möglich, die Zusammensetzung der Gasatmosphäre durch Einstellen der Frischluftzufuhr entsprechend den Erfordernissen der in dem Trocknertunnel 5 angeordneten Fahrzeugkarossen 3 insbesondere unter Berücksichtigung des Lösemittelgehalts in der Oberflächenbeschichtung der Fahrzeugkarossen 3 zu steuern bzw. zu regeln.
Die Anlage 1 kann damit insbesondere in den folgenden Betriebszuständen betrieben werden:
Betriebszustand 1:
Mit dem Fluidvorhang 21, 23 wird in die Eingangs- bzw. Ausgangsschleusen 11, 13 ein konstanter Frischluft-Volumenstrom zugeführt, der nicht nur eine hinreichende Abdichtung des Innenraums 39 gewährleistet, sondern auch eine ausreichende Verdünnung eines Lösemittelgehalts in der Atmosphäre der Trocknungszone 15. Der Trocknertunnel 5 wird hier auslastungsunabhängig mit dem Volumenstrom beaufschlagt, der für die bei Vollauslastung zugeführte Lösemittelmenge erforderlich ist.
Betriebszustand 2:
Mit dem Fluidvorhang 21, 23 wird in die Eingangs- bzw. Ausgangsschleusen 11, 13 ein konstanter Frischluft-Volumenstrom zugeführt, der eine hinreichende Abdichtung des Innenraums 39 gewährleistet. Um eine ausreichende Verdünnung des Lösemittelgehalts in der Atmosphäre der Trocknungszone 15 zu gewährleisten, wird mittels der Einrichtung 74 zusätzliche Frischluft zugeführt. Die Menge der mit der Einrichtung 74 zugeführten Frischluft wird mit der Steuereinrichtung 45 eingestellt und ändert sich mit der Auslastung der Anlage 1. Wenn der Trocknungszone 15 vermehrt Frischluft zugeführt wird, muss aus dem Trocknertunnel 5 gleichzeitig eine entsprechende Menge Abluft über die Leitung 65 entnommen werden, damit die Anlage 1 im Gleichgewicht ist und in dem Trocknertunnel 5 keine Über- oder Unterdrücke entstehen.
Die 2 ist eine Schnittansicht der Eingangsschleuse 11 der Trocknungsanlage 1 aus 1. Die Düse 17 in der Eingangsschleuse 11 ist eine Schlitzdüse. Der Düse 17 wird die in der Heizeinrichtung 44 erwärmte Frischluft über eine Rohrleitung 201 zugeführt. Die Rohrleitung 201 mündet in eine Kammer 203. In der Kammer 203 wird die Frischluft über Luftfilter 205 und ein schräg angeordnetes Gehäuseblech 206 zu der Düse 17 geleitet. In der Schleuse 11 gibt es ein Leitblech 207. Das Leitblech 207 ist mit dem Gehäuseblech 206 fest verbunden. Das Leitblech 207 und das Gehäuseblech 206 können in der Schleuse 11 um eine Drehachse 208 in der Richtung des Pfeils 214 verschwenkt werden. Das Verschwenken des Leitblechs 207 mit dem Gehäuseblech 206 öffnet einen Zugang zu dem Filter 205, damit dort Wartungsarbeiten durchgeführt werden können. Die Düse 17 hat eine schlitzförmige Öffnung 209. Die schlitzförmige Öffnung 209 der Düse 17 ist in Bezug auf die Decke 6 des Trocknertunnels 5 zurückgesetzt angeordnet. Dies ermöglicht, dass sich auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten eines aus der Düse 17 austretenden Fluidstroms Beeinträchtigungen und Schäden einer noch nicht getrockneten Beschichtung von Fahrzeugkarossen vermeiden lassen, die durch die Eingangsschleuse 11 in den Trocknertunnel 5 bewegt werden. Wichtig für das Vermeiden von solchen Schäden ist ein vergleichsweise großer Abstand der Öffnung 209 der Düse 17 von dem Boden 41 des Trocknertunnels 5. Dies lässt sich durch eine zurückgesetzte Anordnung der Düse 17 in dem Trocknertunnel 5 erreichen. Das gewährleistet, dass der Impuls des aus der Düse 17 strömenden gasförmigen Fluids schon in der Mitte des Trocknertunnels so weit abgeschwächt ist, dass entsprechende Beschichtungen von Fahrzeugkarossen 3 durch den Fluidstromvorhang 21 keinen Schaden nehmen können.
Der aus der Öffnung 209 der Düse 17 austretende Fluidstrom 210 ist entlang der Kontur 211 eines als Leitflügel wirkenden Leitblechs 207 in das Innere des Trocknertunnels 5 geführt. Die Länge L der Kontur 211 des Leitblechs 207 entspricht vorzugsweise dem 20 bis 40-fachen der Schlitzweite B der Düsenöffnung 209.
Auf der zu der Eingangsöffnung 213 des Trocknertunnels 5 weisenden Seite der Kontur 211 gibt es eine Stirnwandung 215. Die Stirnwandung 215 erstreckt sich über die Breite der Schleuse 11. Die Stirnwandung 215 begrenzt mit der Kontur 211, einem Firstelement 212 und der Kontur 211 des Leitblechs 207 den Diffusor 16. Der Diffusor 16 ist in Bezug auf die Hauptströmungsebene 202 des Fluids, das aus der Düse 17 strömt, asymmetrisch gestaltet. Die Hauptströmungsebene 202 und die Kontur des Leitblechs 211 stehen unter dem Winkel φ zueinander. Der Abschnitt des Diffusors 16, der auf der zu der Stirnwandung 215 weisenden Seite der zu der Kontur des Leitblechs 211 in Bezug auf die Hauptströmungsebene 202 symmetrischen Ebene 204 liegt und die mit der Kontur des Leitblechs 211 den Winkel 2φ einschließt, wirkt als eine Mischkammer 217 für gasförmiges Fluid 219. Die Mischkammer 217 ist in Bezug auf die Decke 6 des Trocknertunnels 5 zurückgesetzt angeordnet. Der Diffusor 16 mit der Mischkammer 217 befindet sich in der Schleuse 11 oberhalb der Eingangsöffnung 213. Die Mischkammer 217 ist der Eingangsöffnung 213 benachbart. Das Leitblech mit der Kontur 211 trennt die Mischkammer 217 von einer Nebenkammer 216. Die Nebenkammer 216 öffnet sich in das Innere 39 der Trocknertunnels 5. Die Nebenkammer 216 bildet eine Totraum für Luft aus dem Trocknertunnel 5. Die auf der Rückseite des Leitblechs mit der Leitkontur 211 ausgebildete Nebenkammer bewirkt, dass der Fluidstrom 210 an der Leitkontur 211 aufgrund des Coanda-Effekts ohne Strömungsabriss geführt ist.
Die 3 ist eine dreidimensionale Ansicht der Eingangsschleuse 11 aus 2. Die schlitzförmige Öffnung 209 der Düse 17 erstreckt sich über die gesamte Breite der Eingangsöffnung 213 des Trocknertunnels 5. Die schlitzförmige Öffnung 209 der Düse 17 ist dabei so schmal, dass der aus der Düse 17 austretende Fluidstrom über einen weiten Strömungsbereich mit unterschiedlichen Austrittsgeschwindigkeiten einen Fluidstromvorhang bildet. Dieser Fluidstrom unterbindet insbesondere einen Eintrag von Schmutzpartikeln 301 aus der Umgebung der in der 1 gezeigten Trocknungsanlage 1 in das Innere des Trocknertunnels 5.
Die 4 zeigt mit Pfeilen die Strömungsverhältnisse für Luft in der Eingangsschleuse 11 in der Ebene eines Längsschnitts des Trocknertunnels 5 aus 1. Die dem Trocknertunnel 5 über die schlitzförmige Düse 17 zugeführte Frischluft bewirkt auf der Austrittsseite der Düse 17 einen Fluidstromvorhang 401. Ausgehend von der Öffnung 209 der Düse 17 erstreckt sich der Fluidstromvorhang 401 aus in Richtung der Pfeile 402 strömender Frischluft in der Form einer gebogenen Keule 403 zu dem Boden 41 der Eingangsschleuse 11. Die Keule 403 hat in der Höhe H der Mitte der Eingangsschleuse 11 eine Dicke D, die durch die Weite B der Öffnung 209 der Düse 17 bestimmt ist. Auf der zur Eingangsöffnung 213 des Trocknertunnels 5 weisenden Seite des Fluidstromvorhangs 401 erzeugt die aus der Düse 17 strömende Frischluft eine Strömungswalze 407 aus Luft. In der Strömungswalze 407 strömt die Luft mit einer durch die Pfeile 406 kenntlich gemachten Strömungsrichtung um ein Zentrum 409. Die Luft im Bereich des Zentrums 409 ist im Wesentlichen unbewegt. Die in der Strömungswalze 407 umgewälzte Luft ist wenigstens teilweise mit der über die Düse 17 eingeblasenen Frischluft vermischt. Die Strömungswalze 407 erstreckt sich von dem Boden 41 bis zu der Decke 6 der Eingangsschleuse 11.
Von dem Leitblech 211 einerseits sowie dem Stirnblech 215, das auf der zu der Eingangsöffnung 213 weisenden Seite des Leitblechs 211 angeordnet ist, andererseits wird ein Diffusor 16 gebildet. Der Diffusor 16 nimmt dabei innerhalb seiner Mischkammer 217 bevorzugt einen Teil der in der Strömungswalze 407 umgewälzten Luft auf. In der Mischkammer 217 wird diese Luft zu einem Teil von dem aus der Öffnung 209 der Düse 17 strömenden gasförmigen Fluid nach Art eines Venturi-Effekts mitgerissen und beigemengt. Dies erhöht den Volumenstrom des Fluidvorhangs 401 im Bereich der Pfeile 402. Der Volumenstrom des Fluidstromvorhangs 401 kann so zu 30% oder auch mehr aus gasförmigem Fluid bestehen, das dem aus der Düse 17 strömenden Fluidstrom über die Mischkammer 217 zugeführt wird. Das hat zur Folge, dass auch mit einer vergleichsweise geringen Menge an eingeblasener Frischluft ein sich bis zu dem Boden 41 des Trocknertunnels 5 erstreckender Fluidstromvorhang 401 erzeugt werden kann.
Die Luft aus der Mischkammer 217 wird auf diese Weise wieder der Strömungswalze 407 zugeführt. Dieser Prozess hat zur Folge, dass nur ein geringer Anteil des über die Düse 17 in den Innenraum 39 des Trocknertunnels 5 zugeführten gasförmigen Fluids durch die Öffnung 213 der Schleuse 11 des Trocknertunnels 5 wieder verlässt. Das aus der Düse 17 strömende gasförmige Fluid gelangt damit zum größten Teil entsprechend der Richtung der Pfeile 408 in das Innere des Trocknertunnels 5. Mittels des aus der Düse 17 strömenden gasförmigen Fluids wird im Bereich der Öffnung 213 der Schleuse 11 eine Barriere mit in der Strömungswalze 407 umgewälzter Luft erzeugt. Diese Barriere bewirkt eine thermische Trennung des Innenraums 39 des Trocknertunnels 5 von dem Außenbereich. Darüber hinaus unterbindet diese Barriere auch den Eintrag von Staub und Schmutzpartikeln in den Innenraum 39 des Trocknertunnels 5.
Die 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Schleuse 501 für eine Trocknungsanlage. Die Schleuse 501 hat eine Düse 503 für das Zuführen von Frischluft mit einer im Vergleich zu der Schleuse 11 aus 1 modifizierten Düsengeometrie. Die Düse 503 ist eine Doppelkammerdüse. Die Düse 503 hat eine schlitzförmige Düsenöffnung 505 und eine schlitzförmige Düsenöffnung 507, die sich jeweils über die gesamte Breite der Decke 509 der Eingangsschleuse 501 erstreckt. Die Düse 503 umfasst eine schwenkbare Steuerklappe 511. Die Steuerklappe 511 ist mittels eines nicht weiter gezeigten Spindelantriebs bewegbar. Für das Bewegen der Steuerklappe eignet sich aber auch ein Verstellmechanismus mit Welle oder auch ein Seilzug. Durch Schwenken der Steuerklappe 511 kann die der Düse 503 durch über die Kammer 513 zugeführte Frischluft wahlweise durch die Düsenöffnung 507, die Düsenöffnung 509 oder durch die Düsenöffnungen 507, 509 gleichzeitig geleitet werden. Dies ermöglicht es, den aus den Düsenöffnungen 507, 509 austretenden Luftstrom zu dosieren. Beispielsweise ist es mittels der Steuerklappe 511 möglich, den Luftstrom aus der Düse 503 entsprechend der Position von Fahrzeugkarossen im Bereich der Eingangsöffnung eines Trocknertunnels zu variieren. Mit dieser Maßnahme lässt sich erreichen, dass eine auf einer Fahrzeugkarosse aufgebrachte Lackschicht nicht durch den mit Frischluft aus der Düse 503 gebildeten Fluidstrom beeinträchtigt wird. Außerdem kann mit der Steuerklappe 511 die Dicke D des Fluidstromvorhangs und damit die Menge und/oder die Geschwindigkeit der in das Innere des Trocknertunnels zugeführten Frischluft eingestellt werden.
Bei einer modifizierten Ausgestaltung der Eingangsschleuse 501 kann auch eine Düse mit mehreren Düsenöffnungen und mit mehreren Steuerklappen vorgesehen werden, um einen Frischluftstrom für einen Trocknertunnel einzustellen.
Die 6 zeigt einen Abschnitt einer alternativen Ausführungsform für eine Schleuse 601 mit einer Düse 603, um in dem Eingangs- oder Ausgangsbereich einer Trocknungsanlage einen Luftvorhang auszubilden.
Der Düse 603 in der Schleuse 601 ist ein als Leitflügel wirkendes, bevorzugt schwenkbar angeordnetes Leitblech 605 zugeordnet. Das Leitblech weist optional eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Außenkontur auf. Insbesondere erstreckt es sich über die gesamte Breite der Düse 603. Das schwenkbare Leitblech 605 bei der Öffnung 607 der Düse 603 ist an der Decke 608 der Schleuse 601 an einem Drehgelenk 615 schwenkbar gelagert. Das schwenkbare Leitblech 605 ragt in das Innere 611 der Schleuse 601. Die Länge L der Kontur des Leitblechs 605 entspricht etwa dem 20- bis 40-fachen der Schlitzweite B der Düsenöffnung. Dem schwenkbaren Leitblech 605 gegenüberliegend ist in der Schleuse 601 wiederum eine Stirnwandung 609 angeordnet. Das schwenkbare Leitblech 605 und die Stirnwandung 609 definieren zusammen mit einem Firstelement 612 auch hier einen Diffusor mit einer Mischkammer 613. Aufgrund der Schwenkbarkeit des Leitblechs 605 kann die Geometrie des Diffusors und der Mischkammer 613 bei der Schleuse 601 verändert werden.
Für das Verschwenken ist dem Leitblech 605 ein nicht weiter dargestellter Stellantrieb zugeordnet. Durch das Verschwenken des Leitblechs 605 entsprechend dem Doppelpfeil 617 ist es möglich, einen Anstellwinkel β im Bezug auf die Horizontale 616 und damit die Richtung eines mit gasförmigem Fluid aus der Düse 603 erzeugten Fluidstromvorhangs in der Schleuse 601 einzustellen. Durch das Verschwenken wird das Leitblech 605 verlagert, an dem das aus der Düse 607 strömende gasförmige Fluid geführt ist. Hierdurch kann die Form der Strömungswalze verändert werden, die aufgrund des durch das aus der Düse 603 ausströmenden Fluids auf der zu der Öffnung 619 der Schleuse 601 weisenden Seite des Leitblechs 605 ausgebildet wird. Indem das Leitblech 605 zu der Decke 608 der Schleuse 601 geschwenkt wird, lässt sich ein vergleichsweise flaches Einströmen von gasförmigem Fluid in die Schleuse bewirken. Durch das Auf- und Abbewegen des Leitblechs 605 kann die Strömungsrichtung des aus der Düse strömende Fluids an die Position und Geometrie von Fahrzeugkarossen angepasst werden, die durch die Schleuse 601 in das Innere des Trocknertunnels bewegt werden. So lässt sich erreichen, dass das aus der Düse strömende Fluid von den Fahrzeugkarossen nicht zu der Öffnung 619 hin abgelenkt und eine auf Fahrzeugkarossen aufgetragene Lackschicht, die in dem Trocknertunnel getrocknet werden soll, nicht verblasen wird und in dem Trocknertunnel keinen Schaden nimmt.
Die 7 zeigt einen Abschnitt einer weiteren alternativen Ausführungsform für eine Schleuse 701 mit einer Düse 703, um in dem Eingangs- oder Ausgangsbereich einer Trocknungsanlage einen Luftvorhang auszubilden. Die Düse 703 mündet in einen Diffusorabschnitt, der sich an den verengten Querschnitt der Düse anschließt und so den Strömungsquerschnitt für das Fluid erweitert. Die Düse 703 mit anschließendem Diffusorabschnitt weist also einen Strömungskanal 704 auf, dessen Querschnitt sich zu dem Inneren 711 der Schleuse 701 hin in ein als Diffusor wirkendes Volumen erstreckt, in dem sich eine Mischkammer 713 befindet.
Der Aufbau der Schleuse 701 entspricht im Übrigen demjenigen der Schleuse 601 aus 6. Einander entsprechende Baugruppen der Schleuse 601 und 701 sind daher in 7 mit im Vergleich zu 6 um die Zahl 100 erhöhten Bezugszeichen kenntlich gemacht. Anders als die Stirnwandung 609 der Schleuse 601 in 6 hat die Schleuse 701 eine Stirnwandung 709 mit einer oder mehreren Einlassöffnungen für Umgebungsluft. Bevorzugt weist die Stirnwandung 709 Öffnungen in Form einer siebartigen Perforierung auf. Diese Maßnahme ermöglicht ebenfalls das Ansaugen von Luft aus einem oberen Bereich 721 der Umgebung der Schleuse 701. Die solchermaßen in die Schleuse 701 angesaugte Luft wird bevorzugt mit Luft aus einer Strömungswalze vermischt, die sich an der Öffnung der Schleuse bildet. Nachfolgend werden die angesaugte Luft und ein Teil der Luft aus der Strömungswalze in die aus dem Diffusor austretende Fluidströmung zugemischt.
Die 8 zeigt einen Abschnitt einer weiteren alternativen Ausführungsform für eine Schleuse 801 mit einer eine Öffnung 804 aufweisende Blende 803, um in dem Eingangs- oder Ausgangsbereich einer Trocknungsanlage einen Luftvorhang auszubilden. Der Aufbau der Schleuse 801 entspricht demjenigen der Schleuse 701 aus 7. Einander entsprechende Baugruppen der Schleuse 701 und 801 sind daher in 8 mit im Vergleich zu 7 um die Zahl 100 erhöhten Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die Stirnwandung 809 das Firstelement 812 und das Leitblech 805 begrenzen hier ebenfalls einen Diffusor, der eine Mischkammer umfasst. Anders als die Stirnwandung 709 der Schleuse 701 in 7 ist die Stirnwandung 809 der Schleuse 801 mit einer Ausnehmung 816 ausgeführt. Diese Maßnahme ermöglicht ebenfalls das Aufnehmen von Luft aus einem oberen Bereich 821 der Umgebung der Schleuse 801 in die mittels der Blende 803 erzeugte Strömungswalze an der Öffnung der Schleuse.
Die 9 zeigt einen Querschnitt einer Ein- oder Ausgangsschleuse 901 eines Trocknertunnels 900 in einer Trocknungsanlage mit einer Fahrzeugkarosse 912. Die Schleuse 901 hat schlitzförmige Düsen 903, 905, 907, die sich an der Decke 910 der Schleuse 901 befinden. Die Düsen 903, 905, 907 können über eine nicht weiter dargestellte Vorrichtung für das Zuführen von Frischluft mit einem Frischluftstrom 909 beaufschlagt werden. In der Schleuse 901 gibt es Steuerklappen, mittels derer der Frischluftstrom 909 auf unterschiedliche Kanäle 911, 913 und 915 für das getrennte Beaufschlagen der Düsen 903, 905 und 907 mit Frischluft aufgeteilt werden kann.
Diese Maßnahme ermöglicht das Einstellen eines Fluidstromvorhangs 917 an den Öffnungen eines Trocknertunnels, der entsprechend dem Durchtritt von Werkstücken, z.B. Fahrzeugkarossen über die Breite B der Öffnung unterschiedlich eingestellt werden kann.
Die 10 zeigt einen Längsschnitt einer weiteren Schleuse 1011 für einen Trocknertunnel in einer Anlage zum Trocknen von metallischen Werkstücken. Entsprechend der 4 sind auch hier die Strömungsverhältnisse für Luft in der Schleuse 1011 mit Pfeilen angedeutet. Die dem Trocknertunnel über die schlitzförmige Düse 1017 zugeführte Frischluft bewirkt auf der Austrittsseite der Düse 1017 einen Fluidstromvorhang 1401.
Ausgehend von einer Öffnung 1209 der Düse 1017 erstreckt sich der Fluidstromvorhang 1401 (bevorzugt aus in Richtung der Pfeile 1402 strömender Frischluft) in der Form einer mehr oder weniger gebogenen Keule 1403 in Richtung eines Bodens 1041 der Schleuse 1011. Auf einer zur Eingangsöffnung 1213 der Schleuse 1011 weisenden Seite des Fluidstromvorhangs 1401 erzeugt die aus der Düse 1017 strömende Frischluft eine Strömungswalze 1407 aus Luft. In der Strömungswalze 1407 strömt die Luft mit einer durch die Pfeile 1406 kenntlich gemachten Strömungsrichtung um ein Zentrum 1409. Die Luft im Bereich des Zentrums 1409 ist im Wesentlichen unbewegt. Die in der Strömungswalze 1407 umgewälzte Luft ist wenigstens teilweise mit der über die Düse 1017 eingeblasenen Frischluft vermischt. Die Strömungswalze 1407 erstreckt sich von dem Boden 1041 bis zu der Decke 1006 der Eingangsschleuse 1011.
Die Schleuse 1011 hat auf der zu der Eingangsöffnung 1213 weisenden Seite eines sich an die Öffnung 1009 der Düse 1017 eines eine Leitkontur aufweisenden Leitblechs 1211 eine bogenförmige Firstwandung 1215. Das Leitblech 1211 und die Firstwandung 1215 begrenzen und umschließen abschnittsweise einen Diffusor 1210 mit einer nach unten offenen Mischkammer 1217. In dem Diffusor 1210 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach 10 ein Strömungsleitelement 1218 in Form eines „Strömungsflügels“ positioniert, das sich wie die Öffnung 1009 der Düse 1017 bevorzugt über die gesamte Breite der Schleuse 1011 erstreckt. Das Leitblech 1211 trennt den Diffusor 1210 von einer Nebenkammer 1216. Die Nebenkammer 1216 wirkt als Totraum für Luft, in dem niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten als in der restlichen Schleuse vorliegen (ausgenommen das eigentlich zu vernachlässigende Rotationszentrum 1409 der Strömungswalze).
An dem Boden 1041 der Schleuse 1011 ist in dem Bereich der Öffnung 1213 eine Silhouettenwandung 1220 angeordnet. Die Silhouettenwandung 1220 dient insbesondere als eine Strömungsbarriere bzw. als bodenseitiges Strömungsleitelement. Die Silhouettenwandung 1220 besteht vorzugsweise aus einem Federstahl oder anderen temperatur- und/oder korrosionsbeständigen Stählen. Die Silhouettenwandung 1220 kann um eine (horizontale) Achse 1222 entsprechend dem Pfeil 1224 verschwenkt bzw. abgeklappt werden.
Die Mischkammer 1217 nimmt dabei erfindungsgemäß einen kleinen Teil der in der Strömungswalze 1407 umgewälzten Luft auf. In der Mischkammer 1217 wird diese Luft mit dem Strömungsflügel 1218 aufgrund eines Venturieffekts zu dem aus der Öffnung 1209 der Düse 17 strömenden gasförmigen Fluid gelenkt. Es wird von dem gasförmigen Fluid mitgerissen. Dies erhöht den Volumenstrom des Fluidvorhangs 1401 im Bereich der Pfeile 1402. Der Volumenstrom des Fluidstromvorhangs 1401 kann so zu einem großen Teil aus gasförmigem Fluid bestehen, das dem Fluidstrom aus der Düse 1017 über die Mischkammer 1217 zugeführt wird. Das hat zur Folge, dass auch mit einer vergleichsweise geringen Menge an eingeblasener Frischluft ein sich bis zu den Boden 1041 des Trocknertunnels erstreckender Fluidstromvorhang 1401 erzeugt werden kann.
Die Luft aus der Mischkammer 1217 wird auf diese Weise wieder der Strömungswalze 1407 zugeführt. Dieser Prozess hat zur Folge, dass nur ein geringer Anteil des über die Düse 1017 in den Innenraum 1039 des Trocknertunnels zugeführten gasförmigen Fluids durch die Öffnung 1213 der Schleuse 1011 des Trocknertunnels wieder verlässt. Das aus der Düse 1017 strömende gasförmige Fluid gelangt damit zum größten Teil entsprechend der Richtung der Pfeile 1408 in das Innere des Trocknertunnels. Mittels des aus der Düse 1017 strömenden gasförmigen Fluids wird im Bereich der Öffnung 1213 der Schleuse 1011 eine Barriere mit in der Strömungswalze 1407 umgewälzter Luft erzeugt, die den Innenraum 1039 des Trocknertunnels von dem Außenbereich thermisch trennt und darüber hinaus auch einen Eintrag von Staub und Schmutzpartikeln in den Trocknertunnel unterbindet. Die Silhouettenwandung 1220 an dem Boden 1041 der Schleuse 1011 bewirkt, dass die Strömungswalze 1407 vergleichsweise schmal ist. Nur wenn ein Werkstück in den Trocknertunnel bewegt wird, wird die Silhouettenwandung entsprechend dem Pfeil 1220 kurzzeitig in Richtung des Bodens 1041 geklappt. Es sei bemerkt, dass alternativ oder zusätzlich eine der Silhouettenwandung 1220 entsprechende klappbare Silhouettenwandung auch in dem oberen Bereich der Eintrittsöffnung angeordnet sein kann.
Die in der 11 gezeigte Anlage 2001 zum Trocknen von Fahrzeugkarossen 2003 hat eine Prozesskammer in Form eines Trocknertunnels 2005. Der Trocknertunnel 2005 ist mit einer Einlaufschleuse 2011, einer Zwischenschleuse 2012 und einer Auslaufschleuse 2013 ausgebildet. In dem Trocknertunnel 2005 trennt die Zwischenschleuse 2012 einen ersten Trocknungsabschnitt 2015a von einem weiteren Trocknungsabschnitt 2015b als Aufnahmebereiche für die Kraftfahrzeugkarossen, an den sich als ein weiterer Aufnahmebereich für Kraftfahrzeugkarossen eine Haltezone 2016 anschließt, die vor der Auslaufschleuse 2013 angeordnet ist.
Der Aufbau der Schleusen 2011 und 2013 entspricht dem Aufbau der Eingangs- bzw. Ausgangsschleuse 11, 13 in der in der 1 gezeigten Anlage 1 zum Trocknen. In wenigstens einer Schleuse 2011, 2013 gibt es eine Düse 2014 für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs 2021 aus Frischluft, der schräg in das Innere des Trocknertunnels 2005 gerichtet ist. Eine oder mehrere Düsen 2014 sind mit einem Diffusor 2016 kombiniert, insbesondere ist der Diffusor benachbart zum Düsenauslass angeordnet und asymmetrisch zu einer Hauptströmungsebene durch die zugehörige Düse ausgebildet. Mittels eines asymmetrischen Diffusors an den Düsen der Einlass- und Auslassschleusen 2011, 2013 lässt sich auf einer zu der Öffnung 2015, 2017 des Trocknertunnels 2005 weisenden Seite jeweils eine Strömungswalze aus Luft erzeugen, die einerseits aus durch eine Leitung 2019 über die Düsen 2014 eingeblasenem Fluid und Umgebungsluft an den Öffnungen 2015, 2017 besteht. Die Zwischenschleuse 2012 hat eine Düse 2009, die einen Fluidstromvorhang 2020 erzeugt.
Ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Anlage 2001 kann auch ohne asymmetrische Diffusoren bei den Düsen ausgeführt werden, etwa wenn an die Dichtigkeit der Schleusen reduzierte Anforderungen gestellt werden. Z.B. kann auch ein mechanisches Verschließen der entsprechenden Schleusen vorgesehen sein.
Die Anlage 2001 enthält eine Heizeinrichtung 2023 mit einer Leitung 2025 für heißes Reingas und einem Wärmetauscher 2027, der für das Aufheizen von Abluft aus dem Trocknertunnel 2005 dient. Die in dem Wärmetauscher 2027 aufgeheizte Abluft aus dem Trocknertunnel 2005 kann in einer Brennkammer 2029 der Heizeinrichtung 2023 mit oder ohne Beimengung von zusätzlichem Brennstoff verbrannt werden.
Die Heizeinrichtung 2023 versorgt mehrere Wärmetransfer-Einrichtungen 2031, 2033, 2035, 2037 durch eine Heißgasleitung 2036 mit Wärme. Die Wärmetransfer-Einrichtungen 2031, 2033 und 2035 sind dabei in einer Reihe hintereinander an die Heißgasleitung 2036 angekoppelt. Die Wärmetransfereinrichtungen 2031, 2033, 2035 werden dabei bevorzugt weitgehend gleichartig ausgeführt. Die Einrichtung 2037 enthält einen Luft-/Luft-Wärmetauscher und ist als letzte der Wärmetransfer-Einrichtungen an die Heißgasleitung 2036 angekoppelt. Die Einrichtung 2037 dient für das Temperieren der Frischluft, die zu den Düsen 2014 für das Erzeugen des Fluidstromvorhangs 2021 aus Frischluft geführt ist. Die Einrichtungen 2031, 2033 und 2035 enthalten jeweils einen Wärmetauscher 2039 und sind für das Umwälzen von Umluft in den Trocknungsabschnitten 2015a, 2015b in der Haltezone 2016 ausgelegt. In den Wärmetauschern 2039 wird die Umluft temperiert, die durch ein mit den Aufnahmebereichen 2015a, 2015b und 2016 kommunizierendes Leitungssystem 2041 geführt ist.
In der Anlage 2001 gibt es Einrichtungen 2043 für das Zuführen von zusätzlicher Frischluft in die Aufnahmebereiche des Trocknertunnels 2005. Die Einrichtungen 2043 haben eine Leitung 2045, die mit einem Aufnahmebereich in dem Trocknertunnel 2005 kommuniziert und die eine als Drosselklappe ausgebildete Durchflusssteuereinrichtung 2047 enthält.
Es sei bemerkt, dass die Durchflusssteuereinrichtung 2047 alternativ oder zusätzlich auch mit einem Gebläse ausgestattet sein kann. Über die Leitung 2045 wird in das Leitungssystem 2041 der Einrichtungen 2031, 2033, 2035 Frischluft geführt, wenn die durch die Düsen 2014 dem Trocknertunnel 2005 zugeführte Frischluft zur Deckung des Frischluftbedarfs innerhalb des Trocknertunnels nicht ausreicht.
Die Anlage 2001 enthält einen Steuerkreis 2049. Der Steuerkreis 2049 ist mit einer Einrichtung 2051 für das Erfassen eines Zustandsparameters der Prozesskammer in der Anlage 2001 verbunden. In der Einrichtung 2051 wird eine Einstellung der Drosselklappen 2052, 2055 und 2047 in den Leitungen 2041, 2045 für das Zuführen von Frischluft und das Umwälzen von Umluft mittels Potentiometern oder Endschaltern erfasst. Daraus lässt sich eine mit den Einrichtungen 2031, 2033, 2035 und 2037 dem Trocknertunnel 2005 pro Zeiteinheit zugeführte Fluidmenge bestimmen. Damit lässt sich optional wiederum eine mit dem Fluid zugeführte Wärmemenge bestimmen, wenn über den Leitungen 2041, 2045 zugeordnete Temperatursensoren die Fluidtemperaturen ermittelbar sind.
Die Durchflusssteuereinrichtungen 2047 in den Einrichtungen 2043 für das Zuführen von Frischluft werden dann mittels des Steuerkreises 2049 in Abhängigkeit des mittels der Einrichtung 2051 bestimmten Wertes für die dem Trocknertunnel 2005 pro Zeiteinheit zugeführte Wärmemenge eingestellt. Es sei bemerkt, dass der Steuerkreis 2049 grundsätzlich auch als Regelkreis ausgebildet werden kann. Darüber hinaus sei bemerkt, dass die Frischluftzufuhr über die Einrichtungen 2031, 2033, 2035 in den Trocknertunnel 2005 auch mit einem Steuerkreis 2049 gesteuert bzw. geregelt werden kann, dem eine oder mehrere der nachfolgend angegebenen Messgrößen als Prozesskammer-Betriebszustandsparameter für die Anlage 2001 zugeführt werden:
Lösemitteleintrag in die Atmosphäre in den Aufnahmebereichen des Trocknertunnels 2005;
Gesamtkohlenstoffgehalt in den Aufnahmebereichen des Trocknertunnels 2005;
Anzahl der in den Aufnahmebereichen des Trocknertunnels angeordneten Karossen;
Temperatur des mit der Heizeinrichtung 2023 erzeugten Heißgases in der Heißgasleitung 2036 hinter dem Einrichtung 2037 vor einem Abluftkamin;
Temperaturunterschied der Umluft vor und nach den Einrichtungen 2031, 2033 und 2035;
Temperaturunterschied von Abluft aus dem Trocknertunnel, die einer Abgasreinigungsanlage zugeführt wird, und von Abluft, welche die Abgasreinigungsanlage durch einen Abluftkamin verlässt;
Gewicht einer Karosse oder Größe einer mit Lack beaufschlagten Karossenoberfläche um daraus auf eine Lösemittelmenge zu schließen.
Von Vorteil ist es, wenn in dem Steuerkreis 2049 mehrere Messgrößen als Zustandsparameter (Prozesskammer-Betriebszustandsparameter) kombiniert werden. So kann z.B. auch eine Reingas-über-Dach-Temperatur als Primär-Messgröße und eine Reingas-Klappenstellung als Sekundär-Messgröße erfasst werden. Die Primär-Messgröße dient dabei dem Bestimmen eines Frischluft-Abluft-Volumenstroms und die Sekundär-Messgröße der Überprüfung, Bestätigung und/oder gegebenenfalls Korrektur dieses Frischluft-Abluft-Volumenstroms.
Nach dem Bestimmen des Frischluft-Abluft-Volumenstroms über die Reingas-über-Dach-Temperatur erfolgt dann z.B. eine Überprüfung dieses Stroms anhand der Sekundär-Messgröße. Beispielsweise wird der variable Frischluft-Volumenstrom solange konstant gehalten oder erhöht, bis sich die Positionen aller Reingas-Klappenstellungen wieder unterhalb eines vorher festgelegten Wertes befinden, wenn die Position der Reingas-Klappenstellungen den besagten festgelegten Wert übersteigt, der vom Gesamtsystem abhängt und der zwischen 50% und 100% Öffnungsgrad liegen kann. Mit einer derartigen Kombination von mehreren Messgrößen kann insbesondere sichergestellt werden, dass in dem Trocknertunnel 2005 der Anlage 2001 eine ausreichende Wärmemenge enthalten ist.
Darüber hinaus sei bemerkt, dass das Einspeisen von Frischluft in den Trocknertunnel 2005 in der Anlage 2001 auch an anderen Stellen erfolgen kann, als sie in der 11 gezeigt sind:
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass in die Aufnahmebereiche des Trocknertunnels zugeführte Frischluft nicht in das Leitungssystem für Umluft eingespeist sondern dem Trocknertunnel direkt zugeführt wird. Ein Einspeisen von Frischluft in das Leitungssystem für Umluft kann in weiteren Ausführungsbeispielen vor oder hinter einem Wärmetauscher erfolgen. Um dabei für die Frischluft einen definierten Volumenstrom einzustellen, kann in der Leitung für Frischluft ein Ventilator angeordnet werden. Es ist auch möglich, dass die Frischluft auf der in das Innere des Trocknertunnels 2005 weisenden Seite eines Fluidstromvorhangs 2021 in einer Schleuse 2011, 2013, 2015 der Anlage 2001 zugeführt wird.
Zusammenfassend sind folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Eine Prozesskammer 5, 2005 hat einen Innenraum 39 mit einem Aufnahmebereich 15, 2015a, 2015b, 2016 für Werkstücke 3, 2003. Die Prozesskammer 5, 2005 hat eine Öffnung 12, 14, 2015, 2017 für das Zu- oder Abführen von Werkstücken 3, 2003. Die Prozesskammer 5, 2005 ist mit einer Vorrichtung 17, 19, 25, 29, 33, 37, 35, 2014 für das Einblasen von gasförmigem Fluid in den Innenraum 39 ausgebildet, die wenigstens eine Düse 17, 19, 2014 oder Blende 803 für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs 21, 23, 2021 zwischen der Öffnung 12, 14, 2015, 2017 und dem Aufnahmebereich 15, 2015a, 2015b für Werkstücke 3, 2003 aufweist. Die Prozesskammer 5, 2005 weist eine Einrichtung 74, 2043 für das Zuführen von Frischluft auf, mit der auf einer der Öffnung 12, 14, 2015, 2017 abgewandten Seite des Fluidstromvorhangs 21, 23, 2021 in den Aufnahmebereich 15, 2015a, 2015b Frischluft eingeleitet werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010/122121 A1 [0002]

Claims

Prozesskammer (5, 2005) mit einem einen Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b, 2016) für Werkstücke (3, 2003) umfassenden Innenraum (39), mit einer Öffnung (12, 14, 2015, 2017) für das Zu- oder Abführen von Werkstücken (3, 2003), und mit einer Vorrichtung (17, 19, 25, 29, 33, 37, 35, 2014) für das Einblasen von gasförmigen Fluid in den Innenraum (39), die wenigstens eine Düse (17, 19, 2014) oder Blende (803) für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs (21, 23, 2021) zwischen der Öffnung (12, 14, 2015, 2017) und dem Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) für Werkstücke (3, 2003) aufweist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (74, 2043) für das Zuführen von Frischluft, mit der auf einer der Öffnung (12, 14, 2015, 2017) abgewandten Seite des Fluidstromvorhangs (21, 23, 2021) in den Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) Frischluft eingeleitet werden kann.
Prozesskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (74, 2043) für das Zuführen von Frischluft wenigstens eine mit dem Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) kommunizierende Leitung (78, 2045) enthält, die eine Öffnung für das Ansaugen von Frischluft aufweist und eine Durchflusssteuereinrichtung (80, 2047) hat.
Prozesskammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusssteuereinrichtung eine Drosselklappe (80, 2047) und/oder ein einstellbares Gebläse umfasst.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70, 2031, 2033, 2035) für das Umwälzen von gasförmigem Fluid in dem Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) durch ein mit dem Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) kommunizierendes Umluftleitungssystem (72, 2041), das durch eine Einrichtung für das Temperieren, insbesondere für das Erwärmen von gasförmigem Fluid aus dem Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) geführt ist.
Prozesskammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (74, 2043) für das Zuführen von Frischluft in den Aufnahmebereich (15, 2015a, 2015b) wenigstens eine Leitung (76, 2045) mit einer Öffnung (78) für das Ansaugen von Frischluft enthält, die an das Umluftleitungssystem (72, 2041) angeschlossen ist und die eine Durchflusssteuereinrichtung (80) umfasst.
Prozesskammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusssteuereinrichtung eine Drosselklappe (80, 2047) und/oder ein einstellbares Gebläse umfasst.
Prozesskammer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (76) mit der Öffnung (80) für das Ansaugen von Frischluft in einen Umluftrücklaufkanal (77) in dem Umluftleitungssystem (72) mündet.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 2, 3, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusssteuereinrichtung (80, 2047) mit einem Steuer- oder Regelkreis (45, 2049) verbunden ist, der das Signal einer Einrichtung (49, 69, 73, 2051) für das Erfassen eines Zustandsparameters der Prozesskammer (5, 2005) erhält und der die Menge der in den Aufnahmebereich (15) über die Einrichtung für das Zuführen von Frischluft eingeleiteten Frischluft mittels der Durchflusssteuereinrichtung (80, 2047) in Abhängigkeit wenigstens eines erfassten Zustandsparameters steuert oder regelt.
Prozesskammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2051) für das Erfassen eines Zustandsparameters der Prozesskammer (5, 2005) aus der nachfolgend angegebenen Gruppe ausgelegt ist: i. Kohlenstoffgehalt und/oder Lösemittelgehalt der Atmosphäre in dem Aufnahmebereich (2015a, 2015b, 2016); ii. Anzahl und/oder Gewicht von in dem Aufnahmebereich angeordneten Werkstücken (2003); iii. Anzahl und/oder Gewicht von dem Aufnahmebereich pro Zeiteinheit zugeführten Werkstücken (2003); iv. Temperatur der Abluft aus der Brennkammer (2029) eines Brenners in einer Einrichtung für das Temperieren von Umluft; v. Temperaturdifferenz von gasförmigem Fluid, das dem Aufnahmebereich (2015a) entnommen und das dem Aufnahmebereich (2015a) wieder zugeführt wird; vi. Temperaturdifferenz von gasförmigem Fluid aus dem Aufnahmebereich (2015a), das einer Brennkammer (2029) eines Brenners in einer Einrichtung für das Temperieren von Umluft zugeführt wird, und von Abluft aus der Brennkammer (2029) des Brenners; vii. Wärmemenge pro Zeiteinheit, die der Prozesskammer (2005) zugeführt wird.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich in einen ersten Aufnahmebereich (2015a) und einen weiteren Aufnahmebereich (2015b) unterteilt ist und die Vorrichtung (2014) für das Einblasen von gasförmigen Fluid in den Innenraum den Fluidstromvorhang (2021) zwischen dem ersten Aufnahmebereich (2015a) und dem weiteren Aufnahmebereich (2015b) erzeugt.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (39) tunnelförmig gestaltet ist und einen Boden (41) sowie eine Decke (6) aufweist, wobei die wenigstens eine Düse (17, 19) oder Blende (803) eine Schlitzform hat, die das gasförmige Fluid über die Decke (6) mit einer in Bezug auf den Boden (41) schrägen Strömungsrichtung (402) in den Innenraum (39) zuführt, und das in den Innenraum (39) zugeführte gasförmige Fluid auf der zu der Öffnung (12, 14) weisenden Seite des Fluidvorhangs (21, 23) eine Strömungswalze (407) aus Luft erzeugt, die wenigstens teilweise mit eingeblasenem Fluid vermischt ist.
Prozesskammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Innenraum (39) zugeführte gasförmige Fluid Frischluft ist.
Prozesskammer nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das über die wenigstens eine Düse (17, 19) oder Blende (803) in den Innenraum (39) eingeblasene gasförmige Fluid durch einen Diffusor (16, 2116) in den Innenraum (39) geführt ist.
Prozesskammer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkontur (606) an einem schwenkbaren Leitflügel (605) ausgebildet ist.
Prozesskammer nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zu der Öffnung (213, 1213) weisenden Seite der Leitkontur (211, 1211) eine Wandung (215, 1215) angeordnet ist, die mit der Leitkontur (211, 1211) einen Diffusor (16, 18) mit einer Mischkammer (217, 1217) definiert, in der Fluid aus der Strömungswalze (407, 1407) mit Luft aus dem Bereich der Öffnung (213, 1213) vermischt.
Prozesskammer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Mischkammer (407, 1407) vermischtes Fluid von dem durch die Düse (17, 19, 1017) oder die Blende (803) strömenden, gasförmigen Fluid in den Innenraum (39, 1039) gesaugt wird.
Prozesskammer nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (709, 809) eine oder mehrere Öffnungen (816) für das Hindurchtreten von umgewälzter Luft aus dem Bereich der Öffnung (213) hat.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der Mischkammer (217) abgewandten Seite der Leitkontur (211) eine als Totraum für gasförmiges Fluid wirkende Nebenkammer (216) ausgebildet ist.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischkammer (1217) ein Leitflügel (1218) angeordnet ist, der mit gasförmigem Fluid aus der Strömungswalze (1407) angeströmt wird und der das Fluid aus der Strömungswalze (1407) in den Fluidvorhang (1401) zurückführt.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Düse (503) eine Einrichtung (511) für das Einstellen der durch die Düse (503) hindurchtretenden Strömungsmenge für Fluid aufweist und/oder dass mehrere Düsen (903, 905, 907) mit einer Einrichtung für das Einstellen der durch die Düse hindurchtretenden Strömungsmenge für Fluid vorgesehen sind, um den Fluidstromvorhang zwischen der Eingangsöffnung und dem Aufnahmebereich für Werkstücke (912) in verschiedenen Abschnitten unterschiedlich einzustellen.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass für das Steuern einer in dem Innenraum (1039) ausgebildeten Fluidströmung eine schwenkbare Strömungsbarriere (1220) vorgesehen ist.
Prozesskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für das Einblasen von gasförmigen Fluid eine Heizeinrichtung (43, 44) für das Erwärmen des gasförmigen Fluids aufweist.
Trocknungs- und/oder Härtungsanlage und/oder Lackieranlage mit einer gemäß einer der Ansprüche 1 bis 22 ausgebildeten Prozesskammer (5).
Verfahren zum Betrieb einer Prozesskammer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, bei dem für das Erzeugen des Fluidstromvorhangs (21, 23, 2021) mit Druck beaufschlagtes gasfömiges Fluid durch die Düse (17, 19) oder Blende (803) geführt wird und bei dem in einer zu der Düse (17, 19) benachbart angeordneten Mischkammer (217) Luft aus dem Bereich einer Öffnung (213) oder dem Innenraum (39) der Prozesskammer (5) dem aus der Düse (17, 19) strömendem gasförmigen Fluid beigemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Düse (17, 19) geführte gasförmige Fluid an einer die Mischkammer (217) begrenzenden Leitkontur (211) entlang geführt wird, welche insbesondere die Mischkammer (217) von einer als Totraum für gasförmiges Fluid wirkenden hierzu benachbart angeordneten Nebenkammer (216) trennt.
Verfahren zum Betrieb einer Prozesskammer nach Anspruch 23 oder 24, bei dem ein durch die Düse (17, 19) oder Blende (803) geführter Strom von gasförmigem Fluid für das Erzeugen eines Fluidstromvorhangs (21, 23) zwischen der Öffnung (12, 14) und dem Aufnahmebereich (15) für Werkstücke (3) gedrosselt oder unterbrochen wird und/oder bei dem die Richtung des Fluidstromvorhangs (21, 23) geändert wird, wenn ein Werkstück (3) durch die Öffnung (12, 14) bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, bei dem der Fluidstromvorhang (21, 23, 2021) mit einer im zeitlichen Mittel über einen Zeitraum hinweg gleichbleibenden Frischluftmenge erzeugt wird, die durch die Düse (17, 19) oder die Blende (803) geführt wird, und bei dem mit der Einrichtung (74, 2043) für das Zuführen von Frischluft in den Innenraum (39) in dem Zeitraum eine variable Frischluftmenge zugeführt wird, die in Abhängigkeit eines Prozesskammer-Betriebszustandsparameters aus der nachfolgend angegebenen Gruppe gesteuert oder geregelt wird: i. Kohlenstoffgehalt und/oder Lösemittelgehalt der Atmosphäre in dem Aufnahmebereich (2015a, 2015b, 2016); ii. Anzahl und/oder Gewicht von in dem Aufnahmebereich angeordneten Werkstücken (2003); iii. Anzahl und/oder Gewicht von dem Aufnahmebereich pro Zeiteinheit zugeführten Werkstücken (2003); iv. Temperatur der Abluft aus der Brennkammer (2029) eines Brenners in einer Einrichtung für das Temperieren von Umluft; v. Temperaturdifferenz von gasförmigem Fluid, das dem Aufnahmebereich (2015a) entnommen und das dem Aufnahmebereich (2015a) wieder zugeführt wird; vi. Temperaturdifferenz von gasförmigem Fluid aus dem Aufnahmebereich (2015a), das einer Brennkammer (2029) eines Brenners in einer Einrichtung für das Temperieren von Umluft zugeführt wird, und von Abluft aus der Brennkammer (2029) des Brenners; vii. Wärmemenge pro Zeiteinheit, die der Prozesskammer (2005) zugeführt wird.