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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren, insbesondere zum Trocknen, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit
- a) einem Gehäuse, in dem ein Temperierraum untergebracht ist, welcher wenigstens einen Luftauslass und wenigstens einen Lufteinlass umfasst;
wobei
- b) dem Temperierraum wenigstens ein Heizaggregat zugeordnet ist, in welchem eine heiße Primärgasströmung erzeugbar ist und welchem zu erhitzende Luft von dem Luftauslass zuführbar ist;
- c) das Heizaggregat eine Wärmetauschereinrichtung umfasst, in welche das heiße Primärgas leitbar ist und in welcher Luft aus dem Temperierraum durch heißes Primärgas erhitzbar ist, die dem Temperierraum als erhitzte Umwälzluft wieder in einem Kreislauf über den wenigstens einen Lufteinlass zuführbar ist.
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In solchen vom Markt her bekannten Anlagen werden insbesondere frisch lackierte Fahrzeugkarosserien, aber auch Teile von Fahrzeugkarosserien oder andere Gegenstände, getrocknet. Derartige Trockner werden beheizt, indem unter anderem Luft aus dem üblicherweise als Temperiertunnel ausgebildeten Temperierraum und meist aus gegenüber der Gesamtlänge des Temperiertunnels kurzen Tunnelabschnitten abgesaugt, in einem Heizaggregat mittels eines Wärmetauschers aufgeheizt und dem Temperiertunnel oder entsprechenden Tunnelabschnitten wieder in einem Kreislauf zugeführt wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf eine effiziente Energieverwertung weiterzuentwickeln.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- d) das Heizaggregat wenigstens einen ersten und einen zweiten Strömungsausgang umfasst, über welche erhitzte Umwälzluft aus dem Heizaggregat austritt.
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Mit einem derartigen Heizaggregat können zwei energetisch unterschiedliche Umwälzluft-Strömungen erzeugt werden, die dem Temperiertunnel an unterschiedlichen Stellen zugeführt werden können. Mittels des Heizaggregats wird die Umwälzluft in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt. Hierdurch kann das Temperaturprofil in dem Temperiertunnel flexibler an sich verändernde Verhältnisse angepasst werden, als es mit herkömmlichen Heizaggregaten möglich ist, bei denen die gesamte in dem Heizaggregat erhitzte Luft in ein und demselben Kreislauf geführt wird.
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Dabei ist es günstig, wenn dem ersten und dem zweiten Strömungsausgang jeweils ein eigenes Gebläse zum Fördern der Umwälzluft zugeordnet ist.
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Es ist von Vorteil, wenn die Wärmetauschereinrichtung einen ersten Wärmetauscher und einen zweiten Wärmetauscher umfasst, wobei mit Hilfe des ersten Wärmetauschers erhitzte Luft über den ersten Strömungsausgang und mit Hilfe des zweiten Wärmetauschers erhitzte Luft über den zweiten Strömungsausgang aus dem Heizaggregat austritt. Auf diese Weise können die Teilströme individuell auf eine jeweils eigene Temperatur erhitzt werden.
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Noch wirkungsvoller gelingt dies, wenn für jeden Wärmetauscher der Wärmetauschereinrichtung ein gesonderter Brenner zugeordnet ist, mit welchem Primärgas für jeden Wärmetauscher erzeugbar ist.
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Eine weitere vorteilhafte Einstellmöglichkeit ist geschaffen, wenn Primärgas, welches einen Wärmetauscher durchströmt hat, als Brennerabluft über einen Abgabeanschluss ausströmt, wobei der Abstrom des Primärgases eingestellt werden kann, vorzugsweise mittels einer Stellklappe.
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Vorzugsweise sind ein oder mehrere Temperaturfühler vorgesehen, mittels welchen die Temperatur der zu erhitzenden Luft und/oder die Temperatur der erhitzten Luft erfassbar sind. So kann gezielt ein Temperaturprofil im Temperierraum überwacht und eingestellt werden.
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Es ist günstig, wenn der Temperierraum durch mehrere Trockenmodule aufgebaut ist, von denen wenigstens eines als Aggregatmodul mit einem Heizaggregat und wenigstens eines als Druckraummodul mit einem Druckraum ausgebildet ist, welcher mit wenigstens einem der beiden Strömungsausgänge des Heizaggregats verbunden ist und aus welchem erhitzte Luft in den Temperierraum einströmen kann.
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Es ist besonders von Vorteil, wenn das Aggregatmodul mit zwei Druckraummodulen zusammenarbeitet. Aus jedem vorhandenen Strömungsausgang des Heizaggregats kann dann ein Druckraum und darüber ein jeweiliger Abschnitt des Temperierraumes mit erhitzter umgewälzter Luft gespeist werden.
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Günstige Anordnungen der Komponenten sind gegeben, wenn das Aggregatmodul auf jeder Seite des Temperierraumes ein Heizaggregat umfasst oder wenn das Aggregatmodul auf nur einer Seite des Temperierraumes ein Heizaggregat umfasst und/oder wenn das Aggregatmodul ein Heizaggregat umfasst, das oberhalb des Temperierraumes untergebracht ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
- 1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Trockners zum Trocknen von Gegenständen, bei welchem ein Trockenraum durch einen Trockentunnel definiert ist, der aus mehreren Trocknermodulen in Form von Aggregatmodulen und Druckraummodulen aufgebaut ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Tunnelabschnitts, bei welchem ein Fördersystem veranschaulicht ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Trockners von 1, bei welchem ein Aggregatmodul und ein Druckraummodul vollständig zu erkennen sind;
- 4 eine Draufsicht auf den Trockentunnel mit Blickrichtung auf die Ebene IV in 3, wobei ein Aggregatmodul, das auf jeder Tunnelseite einen Heizraum mit einem Heizaggregat aufweist, und zwei Druckraummodule gezeigt sind, die auf jeder Tunnelseite jeweils einen Druckraum aufweisen, über welche durch ein Heizaggregat erhitzte Luft in den Trockentunnel eingeblasen werden kann;
- 5 eine der 4 entsprechende Draufsicht auf einen Heizraum mit Heizaggregat des Aggregatmoduls in vergrößertem Maßstab;
- 6 eine Seitenansicht des Heizraums mit Heizaggregat;
- 7 bis 10 der 6 entsprechende Seitenansichten des Heizraumes mit jeweils einem abgewandelten Heizaggregat;
- 11 eine der 4 entsprechende Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des Trockners, bei welchem ein Aggregatmodul lediglich auf einer Tunnelseite einen Heizraum mit Heizaggregat und auf der gegenüberliegenden Tunnelseite einen Druckraum umfasst;
- 12 eine der 4 entsprechende Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel des Trockners, bei welchem nur auf einer Seite des Aggregatmoduls und des Druckraummoduls ein Heizraum bzw. ein Druckraum vorgesehen ist;
- 13 eine der 4 entsprechende Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel des Trockners, bei welchem die Heizaggregate oberhalb der Ebene IV in 3 angeordnet sind;
- 14 eine der 4 entsprechende Draufsicht auf einen abgewandelten Trockner, bei welchem ein Trockenraum durch eine Trockenkammer definiert ist, wobei ein Heizaggregat an einer Stirnseite der Trockenkammer und zwei Druckräume zu beiden Seiten der Trockenkammer vorhanden sind.
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In 1 ist mit 10 insgesamt eine Temperiervorrichtung zum Temperieren von nur in 2 gezeigten Werkstücken 12 bezeichnet. Als Beispiel für eine solche Temperiervorrichtung 10 ist ein Trockner 14 gezeigt. Als Beispiel für Werkstücke 12 ist in 2 eine Fahrzeugkarosserie 16 gezeigt; bei den Werkstücken 12 kann es sich aber auch um andere Werkstücke und insbesondere um Anbau- oder Aufbauteile von Fahrzeugkarosserien 16 wie Stoßfänger, Seitenspiegel oder dergleichen handeln. Kleinere Werkstücke 12 können gegebenenfalls auf einem nicht eigens gezeigten Werkstückträger angeordnet werden.
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Beim den Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 13 umfasst der Trockner 14 einen Temperierraum 18 in Form eines Trockentunnels 20, der in einem Trocknergehäuse 22 untergebracht ist. Das Trocknergehäuse 22 ist thermisch isolierend ausgebildet. Die zu trocknenden Werkstücken 12 werden im Durchlauf von einem Tunneleingang zu einem Tunnelausgang gefördert, die in den Figuren nicht zu erkennen sind.
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Hierzu umfasst der Trockner 14 ein Transportsystem 24, mit welchem die Werkstücke 12 durch den Trockenraum 18 gefördert werden und welches nur in 2 veranschaulicht ist. Das Transportsystem 24 umfasst eine Vielzahl von Transportwagen 26, von denen in 2 nur einer zu erkennen ist und auf denen die Werkstücke 12 transportiert werden und welche auf einem Schienensystem 28 verfahren werden. Das Schienensystem 28 des Transportsystems 24 umfasst eine Tragschiene 30, auf welcher der Transportwagen 26 verfährt und welche in an und für sich bekannter Weise als I-Profil ausgebildet und am Boden verankert ist. Die somit bodengebundene Tragschiene 30 ist einspurig. Alternativ kann auch ein mehrspuriges, insbesondere zweispuriges Schienensystem 28 vorhanden sein.
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Der Transportwagen 26 umfasst eine Befestigungseinrichtung 32, an welcher eine Fahrzeugkarosserie 18 oder ein entsprechender Werkstückträger für Werkstücke 12 befestigt werden kann. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Befestigungseinrichtung 32 zur Aufnahme von Fahrzeugkarosserien 16 konzipiert. Hierfür umfasst die Befestigungseinrichtung 32 ein Tragprofil 34 mit in 2 nicht zu erkennenden Lagerbolzen, welche in an und für sich bekannter Art und Weise mit Gegenelementen an der Fahrzeugkarosserie 16 zusammenarbeiten, so dass die Fahrzeugkarosserie 16 an der Befestigungseinrichtung 32 fixiert werden kann. Die Befestigungseinrichtung 32 kann auch mehrere Sätze von solchen Lagerbolzen aufweisen, die an unterschiedliche Fahrzeugkarosserien 16 mit verschiedenen Abmessungen und Ausgestaltungen angepasst sind, so dass die Befestigungseinrichtung 32 flexibel für unterschiedliche Fahrzeugkarosserietypen genutzt werden kann.
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Der Transportwagen 26 umfasst ein Transportwagen-Fahrwerk 34, welches auf der Tragschiene 30 abläuft und die Befestigungseinrichtung 32 lagert. Das Transportwagen-Fahrwerk 34 ist über eine Verbindungseinrichtung 36 mit der Befestigungseinrichtung 32 gekoppelt. Die Kopplung ist derart eingerichtet, dass der Transportwagen 26 in der Lage ist, auch Kurvenabschnitte der Tragschiene 30 zu durchfahren. Hierzu kann das Transportwagen-Fahrwerk 34 beispielsweise eine Vorläufereinheit und eine Nachläufereinheit umfassen, die gelenkig miteinander verbunden sind, wobei in 2 nur eine Vorläufereinheit 36 teilweise zu erkennen ist.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Verbindungseinrichtung 36 zwei vertikale Gelenkstreben 40, welche die Vorläufereinheit 38 und die Nachläufereinheit mit der Befestigungseinrichtung 32 koppeln. Die Gelenkstreben 38, 40 ermöglichen es durch ein nicht eigens gekennzeichnetes Gelenk, dass die Befestigungseinrichtung 32 um eine vertikale Drehachse gegenüber der Vorläufereinheit 32 und der Nachläufereinheit 34 verschwenken kann.
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Die Transportwagen 26 führen jeweils ein eigenes Antriebssystem mit sich, so dass die Transportwagen 26 unabhängig voneinander angetrieben und verfahren werden können. Neben solchen Transportwagen 26 mit eigenem Antriebssystem können gegebenenfalls auch andere Transportwagen vorhanden sein, welche durch ein zentrales Antriebssystem angetrieben werden. Beispielsweise kann ein solches zentrales Antriebssystem durch einen Kettenzug oder dergleichen ausgebildet sein. Die hier erläuterten Transportwagen 26 können dann entsprechend auch unabhängig von anderen Antriebseinrichtungen angetrieben und verfahren werden.
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Bei hier nicht eigens gezeigten Abwandlungen können auch anderer Fördersystem vorgesehen sein, wie sie an und für sich bekannt sind. Hierfür sind insbesondere beispielsweise Rollenbahnförderer, Kettenförderer, Riemen- oder Bandförderer sowie auf andere Weise als oben beschrieben ausgebildete Schienensysteme oder dergleichen geeignet, die intermittierend oder kontinuierlich betrieben werden können.
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Wie in 2 zu erkennen ist, ist der Trockentunnel 20 unten durch einen Tunnelboden 42 begrenzt. Der Tunnelboden 42 weist einen zu der Verbindungseinrichtung 36 der Transportwagen 26 komplementären Verbindungsdurchgang 44 auf, der zu einem unterhalb des Trockentunnels 20 angeordneten Fahrraum 46 für das Transportwagen-Fahrwerk 34 führt, in welchem das Schienensystem 30 untergebracht ist.
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Bei der Einfahrt eines mit einem Werkstück 12 beladenen Transportwagens 26 in den Trockner 14 wird die Verbindungseinrichtung 36 des Transportwagens 26 also gleichsam in den Verbindungsdurchgang 44 des Tunnelbodens 42 eingefädelt. Wenn die Werkstücke 12 dann durch den Trockentunnel 20 gefördert werden, bewegt sich das Transportwagen-Fahrwerk 34 im Fahrraum 46 und führt die Befestigungseinrichtung 32 im Trockentunnel 20 mit sich, wobei sich die Verbindungseinrichtung 36, d.h. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gelenkstreben 40, durch den Verbindungsdurchgang 44 im Tunnelboden 42 hindurch erstreckt.
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Wie in 2 zu erkennen ist, ist der Verbindungsdurchgang 44 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel passend zu den vertikal verlaufenden Gelenkstreben 40 als vertikaler Durchgangsschlitz ausgebildet. In diesem Fall kann die Tunnelatmosphäre bei entsprechenden Strömungsverhältnissen weitgehend ungehindert aus dem Trockentunnel 20 durch den Verbindungsdurchgang 44 nach unten in den Fahrraum 46 einströmen. Um ein solches Ausströmen der Tunnelatmosphäre aus dem Trockentunnel 20 zumindest zu erschweren, können geeignete Dicht- oder Abschirmmittel vorgesehen sein.
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Der Trockentunnel 20 ist durch mehrere Trocknermodule 48 aufgebaut, welche ein Modulgehäuse 50 aufweisen, in dem jeweils ein Modultunnel 52 untergebracht ist und welches Seitenwände 54, eine Decke 56 und einen Modulboden 58 umfasst. Die Modultunnel 52 der hintereinander angeordneten Trocknermodule 48 bilden den Trockentunnel 20 des Trockners 14, d.h. jeder Modultunnel 52 eines Trocknermoduls 48 definiert einen Abschnitt des Trockentunnels 20, wobei jeder Modulboden 58 einen Abschnitt des Verbindungsdurchgangs 44 des resultierenden Tunnelbodens 42 vorgibt. Die Trocknermodule 48 sind innerhalb des Querschnittes des Trockners 14 angeordnet.
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Der Modultunnel 52 ist seitlich durch Zwischenwände 60 begrenzt, so dass zwischen einer Seitenwand 54 eines Modulgehäuses 50 und einer jeweiligen Zwischenwand 60 ein Arbeitsraum 62 ausgebildet ist.
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Ein Trocknermodul 48 kann vorliegend als Baueinheit vormontiert sein, so dass der Trockner 14 an seinem Betriebsort durch Zusammenfügen der vormontierten Trocknermodule 48 zusammengefügt werden kann. Alternativ kann ein Trocknermodul 48 auch erst bei der Installation des Trockners 14 entstehen.
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Bei vormontierten Trocknermodulen 48 sind diese mit zueinander komplementären Anschlüssen für Fluidleitungen und elektrische Leitungen ausgestattet, die als Betriebsmittel für den Betrieb des Trockners 14 zur Verfügung stehen müssen.
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Der Trockner 14 arbeitet nach dem an und für sich bekannten Trocknerkonzept, bei dem heiße und vorkonditionierte Luft aus Druckräumen, die auf einer oder auf beiden Seiten des Trockentunnels 20 im Trocknergehäuse 22 untergebracht sind, in den Trockentunnel 20 eingeblasen wird. In 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem Luft von beiden Seiten in den Trockentunnel 20 eingeblasen wird.
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Bei allen vorliegenden Ausführungsbeispielen gibt es zwei Arten von Trocknermodulen 48, die in Form von Aggregatmodulen 64 und in Form von Druckraummodulen 66 andererseits vorhanden sind, die ihrerseits an das gewählte Einblaskonzept angepasst sind; dies wird weiter unten deutlich.
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Ein Aggregatmodul 64 weist in seiner Zwischenwand 60 einen oder mehrere Luftauslässe 68 auf, über welchen Tunnelluft durch mindestens ein Gebläse 70 in den Arbeitsraum 62 des Aggregatmoduls 64 angesaugt wird, in welchem diese Tunnelluft durch ein in dem Arbeitsraum 62 untergebrachtes Heizaggregat 72 erhitzt wird. Ein solches Heizaggregat 72 ist dem Temperierraum zugeordnet, der hier in Form des Trockentunnels 20 ausgebildet ist.
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Der Arbeitsraum 62 eines Druckraummoduls 66 bildet einen Druckraum 74, in welchen diese erhitzte Tunnelluft einströmt und über einen oder mehrere Lufteinlässe 76 in der den Druckraum 74 begrenzenden Zwischenwand 60 wieder in den Trockentunnel 20 zurückgegeben wird. Auf diese Weise wird Tunnelluft aus dem Trockentunnel 20 in einem Kreislauf umgewälzt und dem Trockentunnel 20 als erhitzte Umwälzluft wieder zugeführt. Diese zurückgegebene, erhitzte Umwälzluft wird z.B. über Düsen 78, die in den Lufteinlässen 76 angeordnet sind, auf die zu trocknenden Gegenstände 12 geleitet und ist üblicherweise zwischen etwa 80°C und 220°C heiß. In Strömungsrichtung vor den Lufteinlässen 76 ist in dem Druckraum 74 eines Druckraummoduls 66 eine in den 4, 11, 12 und 14 gezeigte Filtereinrichtung 80 vorgesehen, durch welche die erhitzte Tunnelluft vor ihrem Wiedereintritt in den Trockentunnel 20 gefiltert und von mitgeführten Partikeln befreit wird. Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist diese Filtereinrichtung 80 als Filterwand 82 mit Filterkassetten vor den Lufteinlässen 76 mit den Düsen 78 ausgebildet.
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Zwischen der Filterwand 82 und der Zwischenwand 60 ist bei dem Druckraummodul 66 auf diese Weise ein Strömungsraum 83a gebildet. Der Arbeitsraum 62 des Aggregatmoduls 64 definiert jeweils zwei solche Strömungsräume 83b und 83c auf der vom Trockentunnel 20 abliegenden Seite jeder Zwischenwand 60, in welchen ebenfalls Lufteinlässe 76 mit Düsen 78 vorhanden sind. Die Strömungsräume 83b und 83c sind durch eine nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehene Trennwand strömungstechnisch voneinander getrennt. Der Strömungsraum 83b des Aggregatmoduls 64 ist mit dem Strömungsraum 83a des in 4 linken Druckraummoduls 66 und der Strömungsraum 83c des Aggregatmoduls 64 ist mit dem Strömungsraum 83a des in 4 rechten Druckraummoduls 66 verbunden. So kann erhitzte Umwälzluft stromab der Filterwände 82 in die Zwischenräume 83b, 83c des Aggregatmoduls 64 und von dort in den Trockentunnel einströmen. Die Zwischenräume 83a, 83b und 83c sind nur in 4 mit Bezugszeichen versehen.
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Gegebenenfalls kann die Luft vor dem Wiedereintritt in den Trockentunnel 20 auch noch be- oder entfeuchtet werden, wozu dann entsprechende Konditioniereinrichtungen vorgesehen sind, wie es an und für sich bekannt ist. Darüber hinaus kann die Luft vor dem Eintritt in den Trockentunnel 20 auch mit konditionierter Frischluft vermischt werden. Auch hierüber kann eine Einstellung der Temperatur einer Umwälzluft-Strömung erfolgen.
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Ein Heizaggregat 72 umfasst eine Brennereinrichtung 84 mit mindestens einem Brenner 86 und einer zugehörigen Brennkammer 88, mittels dem eine heiße Primärgasströmung erzeugt wird, wozu dem Heizaggregat 72 bzw. dem Brenner 86 in an und für sich bekannter Weise ein Brenngas sowie Verbrennungsluft zugeführt wird. In den 6 bis 10 und 13 sind die strömende Tunnelluft, d.h. sowohl zu erhitzende Tunnelluft aus dem Trockentunnel 20 als auch erhitzte Tunnelluft nach Durchströmen des Heizaggregats 72, durch Pfeile 90 und das strömende Primärgas durch Pfeile 92 veranschaulicht.
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Primärgas, welches in dem Heizaggregat 72 erzeugt wird, wird in eine Wärmetauschereinrichtung mit einem oder mehr Wärmetauschern 94 geleitet, wo die durch die Luftauslässe 68 in den Arbeitsraum 62 des Aggregatmoduls 64 angesaugte Luft durch das heiße Primärgas 92 erhitzt wird.
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Ein solcher Wärmetauscher 94 umfasst bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ein mäanderförmiges Rohrsystem 96, in welches das heiße Primärgas 92 über einen Eingangsanschluss 98 einströmt, der mit der Brennkammer 88 des Brenners 86 verbunden ist. Am Ende des Rohrsystems 96 befindet sich ein Abgabeanschluss 100, über welchen das Primärgas 92 als Brennerabluft ausströmt, die gegebenenfalls über Dach abgegeben werden kann oder zunächst einer weiteren Reinigung unterzogen wird.
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Gibt es entsprechend zwei Abgabeanschlüsse 100, über welchen das jeweilige Primärgas als Brennerabluft ausströmt, können diese beiden Brennerabluftströme, welche unterschiedliche Temperatur haben können, zusammengeführt oder getrennt voneinander einer weiteren Nutzung zugeführt oder über Dach abgeführt werden.
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Wie in den 4 und 5 zu erkennen ist, umfasst das Rohsystem 96 einen ersten Abschnitt 96a, einen zweiten Abschnitt 96b und einen dritten Abschnitt 96c, die aufeinanderfolgend mäanderförmig von dem heißen Primärgas durchströmt werden. Der Strömungsquerschnitt des ersten Abschnittes 96a ist dabei größer als der Strömungsquerschnitt des zweiten Abschnittes 96b, welcher wiederum größer ist als der Strömungsquerschnitt des dritten Abschnittes 96c. Dies trägt der im Strömungsverlauf durch das Rohrsystem 96 sinkenden Temperatur des Primärgases 92 Rechnung; der größte Wärmeübertrag auf die Tunnelluft 90 erfolgt am Anfang des Rohrsystems 96. Durch die sukzessive Abkühlung des Primärgases sinkt dessen Volumen im Strömungsverlauf. Durch die sich ändernden Querschnitte der Abschnitte 96a, 96b, 96c bleibt dessen Strömungsgeschwindigkeit konstant.
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Zudem hat ein solcher Wärmetauscher 94 einen Wärmetauscherzugang 102 für zu erhitzende Tunnelluft, durch welche die zu erhitzende Tunnelluft in den Wärmetauscher 94 hinein und an dem Rohrsystem 96 entlang strömen kann. Die dann erhitzte Tunnelluft verlässt den Wärmetauscher 94 durch einen Wärmetauscherausgang 104.
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Ein Heizaggregat 72 hat bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen einen ersten Strömungsausgang 106 und einen zweiten Strömungsausgang 108, über welche die erhitzte Tunnelluft 90 aus dem Heizaggregat 72 austritt und von diesem abgegeben wird.
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Auf diese Weise wird die Grundlage geschaffen, mit dem Heizaggregat 72 zwei energetisch unterschiedliche Umwälzluft-Strömungen zu erzeugen, die dem Trockentunnel 20 an unterschiedlichen Stellen zugeführt werden können. Hierdurch kann das Temperaturprofil in dem Trockentunnel 20 flexibler an sich verändernde Verhältnisse angepasst werden, als es mit herkömmlichen Heizaggregaten möglich ist.
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Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist jedem der beiden Strömungsausgänge 106, 108 ein eigenes der oben genannten Gebläse 70 zugeordnet, so dass der Volumenstrom der erhitzten Tunnelluft an jedem Strömungsausgang 106, 108 separat eingestellt werden kann. Der Ansaugstrom der Tunnelluft durch die Luftauslässe 68 in der Zwischenwand 60 des Aggregatmoduls 64 ergibt sich aus der Gesamtleistung der Gebläse 70.
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Die Gebläse 70 sind durch eine nicht eigens gezeigte Steuerung individuell ansteuerbar. Hierzu handelt es sich beispielsweise um drehzahlgesteuerte Gebläse, welche über eine Frequenzregelung angesteuert werden.
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Bei den in den 1 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispielen sind bei dem Aggregatmodul 64 der erste Strömungsausgang 106 mit dem Druckraum 74 eines ersten Druckraumoduls 66 und der zweite Strömungsausgang 108 mit dem Druckraum 74 eines zweiten Druckraummoduls 66 verbunden, wobei die Druckraummodule 66 vor und hinter dem Aggregatmodul 64 angeordnet sind.
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Abhängig von der Gebläseleistung der Gebläse 70 an den Strömungsausgängen 106 und 108 des Heizaggregats 72 können die damit verbundenen Druckräume 74 unabhängig voneinander mit erhitzter Umwälzluft versorgt werden, wodurch der Energieeintrag in den Trockentunnel 20 bei jedem Druckraummodul 66 individuell eingestellt werden kann.
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Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen kann das Heizaggregat 72 auch mehr Strömungsausgänge als die beiden Strömungsausgänge 106, 108 umfassen; für eines dritten und weitere solche Strömungsausgänge, die wieder jeweils mit einem eigenen Gebläse ausgestattet sein können, gilt das oben Gesagte sinngemäß entsprechend.
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Um die individuelle Einströmung der erhitzten Tunnelluft in den Trockentunnel 20 noch selektiver einstellen zu können, können entsprechende Gebläse auch in den Zwischenwänden 60 der Druckraummodule 66 vorgesehen sein. So können zum Beispiel statt der passiven Düsen 78 auch aktive Düsen in Form von Gebläsen vorhanden sein, so dass der Volumenstrom der erhitzten Umwälzluft an jeder einer solchen aktiven Düse eingestellt werden kann. Alternativ kann auch die Filterwand 82 mit entsprechenden Gebläsen ausgestattet sein und beispielsweise ein Gebläse pro Filterkassette vorgesehen sein, so dass immer Gruppen von Lufteinlässen 76 oder Düsen 78 mit einem individuell regelbaren Umwälzluft-Strom versorgt werden können.
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Beim in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Heizaggregat 72 eine Brennereinrichtung 84 mit einem Brenner 86 und einem diesem Brenner 86 zugeordneten Brennraum 88 sowie zwei Wärmetauscher 94, die mit 94a und 94b bezeichnet sind und die beide aus dem einen vorhandenen Brennraum 88 mit heißem Primärgas 92 versorgt werden. Im ersten Wärmetauscher 94a erhitzte Tunnelluft tritt durch den ersten Strömungsausgang 106 und im zweiten Wärmetauscher 94b erhitzte Tunnelluft tritt durch den zweiten Strömungsausgang 108 aus dem Heizaggregat 72 aus.
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Hierzu ist bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen der Wärmetauscherausgang 104 des ersten Wärmetauschers 94a über einen ersten Strömungskanal 110 mit dem ersten Strömungsausgang 106 des Heizaggregats 72 verbunden. Der Wärmetauscherausgang 100 des zweiten Wärmetauschers 94b ist über einen zweiten Strömungskanal 112 mit dem zweiten Strömungsausgang 108 des Heizaggregats 72 verbunden. Auf diese Weise wird also erhitzte Tunnelluft 90 aus dem ersten Wärmetauscher 94a über den ersten Strömungsausgang 106 und dessen Gebläse 70 und erhitzte Tunnelluft 90 aus dem zweiten Wärmetauscher 94b über den zweiten Strömungsausgang 108 und dessen Gebläse 70 von dem Heizaggregat 72 abgegeben.
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Das in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hiervon dadurch, dass das Heizaggregat 72 eine Brennereinrichtung 84 mit zwei Brennern 86 und jeweils einem Brennraum 88 umfasst, wobei der erste Brenner und der erste Brennraum mit 86a bzw. 88a und der zweite Brenner mit dem zweiten Brennraum mit 86b bzw. 88b bezeichnet sind. Jedem Brenner 86a, 86b wird Brenngas und Brennluft separat zugeführt. Es gibt ebenfalls zwei Wärmetauscher 94a, 94b, wobei nun der erste Wärmetauscher 94a Primärgas aus dem ersten Brennraum 88a und der zweite Wärmetauscher 94 Primärgas aus der zweiten Brennkammer 88b erhält.
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Beim Ausführungsbeispiel nach 8 umfasst die Brennereinrichtung 84 des Heizaggregates 72 wieder lediglich einen Brenner 86 mit zugehöriger Brennkammer 88. Statt zwei Wärmetauschern 94a, 94b umfasst die Wärmetauschereinrichtung 94 dort nur einen einzigen Wärmetauscher 94a, dessen Wärmetauscherausgang 104 mit den beiden Strömungskanälen 110 und 112 verbunden ist.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 9 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach 6 mit dem einzigen Unterschied, dass der Abgabeanschluss 100 des ersten Wärmetauschers 94a eine Stellklappe 114 umfasst, mittels welcher der Abstrom des Primärgases bzw. der Brennerabluft aus dem ersten Wärmetauscher 94a eingestellt werden kann.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß 10 sind gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach 6 ergänzend Temperaturfühler 116 vorhanden. Dabei ist ein Temperaturfühler 116a vorhanden, um die Temperatur der zu den Wärmetauschern 94a, 94b strömenden zu erhitzenden Tunnelluft zu erfassen. Jeweils ein weiterer Temperaturfühler 116b ist in den Strömungskanälen 110 bzw. 112 angeordnet, um die Temperatur der erhitzten Tunnelluft nach Verlassen des jeweiligen Wärmetauschers 94a, 94b zu bestimmen. Außerdem ist noch jeweils ein Temperaturfühler 116c an den Strömungsausgängen 106 bzw. 108 vorhanden, so dass die Temperatur der erhitzten Tunnelluft festgestellt werden kann, wenn diese das Heizaggregat 72 verlässt.
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Es können alle die gezeigten Temperaturfühler 116a, 116b oder 116c vorhanden sein, es kann jedoch ausreichend sein, wenn nur einer oder einige solcher Temperaturfühler 116a, 16b, 116c vorgesehen werden. Auch in Trockentunnel 20 können alternativ oder ergänzend zu dem Temperaturfühler 116 Temperaturfühler eingesetzt werden, durch welche die Temperatur der Tunnelluft in den Druckraummodulen 66 erfasst werden kann.
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Abhängig von den so gewonnenen Temperaturdaten können die Gebläse 70, vorhandene Stellklappen oder die Brennerleistung angesteuert werden, um das Temperaturprofil im Trockentunnel 20 anzupassen bzw. aufrechtzuerhalten.
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Auf diese Weise können die Temperaturzonen im Trockentunnel 20 feiner Aufgelöst werden. So können differenzierte Temperatureinstellungen in Längsrichtung des Trockentunnels, aber auch in dessen Querrichtung vorgenommen werden. Abhängig von der Längserstreckung der Druckraummodule 66 kann die Temperaturauflösung in Längsrichtung des Trockentunnels 20 eingestellt werden. Durch die kurzen Strömungswege vom Heizaggregat 72 zu den Lufteinlässen 76 in den Druckraummodulen 66 können gewünschte Temperaturänderungen innerhalb kurzer Ansprechzeiten realisiert werden. Hierdurch kann der Trockentunnel 20 rasch auf unterschiedliche aufeinanderfolgende Werkstücke 12 eingestellt werden. Ebenso ist es möglich, dass sich das Temperaturprofil im Trockentunnel 20 gleichsam in Längsrichtung mit der Förderbewegung des Werkstückes synchronisiert mitbewegen kann.
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Wie oben beschrieben wurde, zeigt 4 einen Trockner 14, bei dem bei dem Aggregatmodul 64 in jedem Arbeitsraum 62 auf beiden Seiten des Trockentunnels 20 ein Heizaggregat 72 vorhanden ist. 11 veranschaulicht ein hiervon verschiedenes Konzept, bei dem ein Aggregatmodul 64 nur in einem der beiden Arbeitsräume 62 auf nur einer Seite des Trockentunnels 20 ein Heizaggregat 72 unterbringt, wobei die erhitzte Tunnelluft 90 dennoch von beiden Seiten in den Trockentunnel 20 eingeblasen wird. Hierzu sind die beiden Druckräume 74 eines Druckraummoduls 66 über einen Verbindungskanal 118 strömungstechnisch miteinander verbunden, so dass erhitzte Tunnelluft 90, die zunächst aus dem Aggregatmodul 64 in einen Druckraum 74 eines Druckraummoduls 66 einströmt, von dort über den Verbindungskanal 118 in den zweiten Druckraum 74 auf die andere Seite des Trockentunnels 20 gelangt und dort in diesen einströmen kann.
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Der leere Arbeitsraum 62 des Aggregatmoduls 64, in dem nun kein Heizaggregat 72 untergebracht ist, kann in diesem Fall als Druckraum 74 dienen, wenn er mit wenigstens einem Druckraum 74 der benachbarten Druckraummodule 66 verbunden ist. Die dortige Zwischenwand 60 des Aggregatmoduls 64 kann in diesem Fall mit Lufteinlässen 76 und Düsen 78 ausgestattet sein, wie es bei den Zwischenwänden 60 der Druckraummodule 66 der Fall ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 12 folgt der Trockner 14 einem einseitigen Zuführkonzept. Die Trocknermodule 48, d.h. die Aggregatmodule 64 und die Druckraummodule 66 haben dort nur auf einer Seite des Trockentunnels 20 einen Arbeitsraum 62, d.h. einen Arbeitsraum 62 bzw. einen Druckraum 74. Der Trockentunnel 20 ist in diesem Fall auf der dem Arbeitsraum 62 gegenüberliegenden Seite von dem Trocknergehäuse 22 begrenzt; jeder Modultunnel 52 ist dort folglich von der Seitenwand 54 des jeweiligen Modulgehäuse 50 begrenzt.
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In 13 ist eine Abwandlung gezeigt, bei welcher wieder Arbeitsräume 62 auf beiden Seiten des Trockentunnels 22 vorhanden sind, die jedoch sowohl bei den Aggregatmodulen 64 als auch bei den Druckraummodulen 66 als Druckräume 74 dienen. Wie in 13 zu erkennen ist, sind bei dem Aggregatmodul 64 zwei Heizaggregate 72 oberhalb der Decke 56 des Modultunnels 52 untergebracht, wobei erhitzte Tunnelluft 90 durch eines der Heizaggregate 72 in den ersten Arbeitsraum 62 und durch das andere Heizaggregat 72 in den zweiten Arbeitsraum 62 des Aggregatmoduls 64 geführt wird. Von den Arbeitsräumen 62 des Aggregatmoduls 64 strömt die erhitzte Tunnelluft 90 dann in die verbundenen Druckräume 74 der benachbarten Druckraummodule 66 und von dort von beiden Seiten in den Trockentunnel 20. Die Strömungsausgänge 106, 108 jedes Heizaggregats 72 geben die erhitzte Tunnelluft also nach unten in den jeweiligen Arbeitsraum 62 ab.
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13 veranschaulicht bei den beiden vorhandenen Heizaggregaten 72 verschiedene Positionen der Strömungsausgänge 106 und 108. Beim in 13 linken Heizaggregat 72 sind die Strömungsausgänge 106 und 108 wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen einander gegenüberliegend an den Stirnseiten des Aggregatmoduls 64 angeordnet. Beim in 13 rechten Heizaggregat 72 sind die beiden Strömungsausgänge 106, 108 im Vergleich dazu unsymmetrisch jeweils in Richtung Mitte versetzt zu finden. Dort muss die erhitzte Tunnelluft folglich zunächst den unter dem Heizaggregat 72 liegenden Arbeitsraum 62 durchströmen, um in die Druckräume 74 der in 13 rechts und links vorhandenen Druckraummodule 66 zu gelangen.
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Wie bei allen übrigen Ausführungsbeispielen befindet sich das Heizaggregat 72 auch bei dem Ausführungsbeispiel nach 13 innerhalb des Querschnittes des Trockners 14 bzw. innerhalb des durch ein Trocknermodul 48 vorgegebenen Querschnitts.
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Grundsätzlich gilt, dass auch seitlich und oberhalb des Trockenraums 18 angeordnete Heizaggregate 72 kombiniert werden und in ein Aggregatmodul 64 integriert sein können.
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14 zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Trockners 14, bei dem ein Temperierraum 18 nicht als Trockentunnel 20, sondern als Trockenkammer 120 ausgebildet ist, die durch ein Eingangs- und Ausgangstor 122 verschließbar ist. Eine solche Trockenkammer 120 kann bei einem Trockner 14 auch zusätzlich zu einem Trockentunnel 20 vorhanden sein. Die Trockenkammer 120 vereinigt eine Aggregatmodul 64 mit einem Druckraummodul 66 und hat hierzu zwei gegenüberliegende Druckräume 74 und einen stirnseitigen Arbeitsraum 62 auf der von dem Tor 122 abliegenden Seite, in dem das Heizaggregat 72 untergebracht ist.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele spiegeln den konzeptionellen Aufbau des Trockners 14 aus Aggregatmodulen 64 und Druckraummodulen 66 wider.
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Durch das Zusammenspiel der Brennereinrichtung 84 mit der Wärmetauschereinrichtung 94 und mit den oben erläuterten Gebläsen, insbesondere mit den Gebläsen 70, lässt sich an jedem Strömungsausgang 106, 108 die Temperatur der erhitzten Tunnelluft, also der Umwälzluft, so einstellen, dass in jedem Druckraummodul 66 an den Lufteinlässen 76 ein bestimmter Wärmeeintrag in den Trockentunnel 20 bewirkt werden kann.
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Durch jeden vorhandenen Wärmetauscher 94a, 94b kann zu erhitzende Tunnelluft individuell erwärmt werden, was bei Vorhandensein von jeweils einem Brenner 86 für jeden Wärmetauscher 94a, 94b begünstigt wird.
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Bezogen auf einen zuvor festgelegten Referenz-Wärmeeintrag können an den Lufteinlässen 76 entsprechend unterschiedliche Wärmeeintrag-Koeffizienten in den Trockenraum 18 bewirkt werden, die sich auch auf den Wärmeeintrag in das Werkstück 12 auswirken. Dabei bedeutet ein Wärmeeintrag-Koeffizient von 1 einen dem Referenz-Wärmeeintrag entsprechenden Wärmeeintrag durch den erzeugten Strom an erhitzter Tunnelluft. Ein Wärmeeintrag-Koeffizient < 1 bedeutet einen geringeren, ein Wärmeeintrag-Koeffizient von >1 einen größeren Wärmeeintrag als der Referenz-Wärmeeintrag.
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Nochmals zusammengefasst können bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen mit immer zwei Gebläsen 70 abhängig von der Anordnung des Heizaggregates 72 folgende Konstellationen auftreten, wenn ein Aggregatmodul 64 mit zwei Druckraummodulen 66 kombiniert wird:
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Mit dem Ausführungsbeispiel nach 4 können vier unterschiedliche Wärmeeintrag-Koeffizienten erzielt werden, jeweils einer an jedem der vier Strömungsausgänge 106, 108 bzw. an den damit verbundenen Lufteinlässen 76 in den Druckraummodulen 66.
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Mit dem Ausführungsbeispiel nach 11 können zwei unterschiedliche Wärmeeintrag-Koeffizienten erzielt werden. Jeweils annähernd derselbe Wärmeeintrag-Koeffizienten kann an den Lufteinlässen 76 erzielt werden, die auf derselben Seite des Trockenraumes 18 oder über den Verbindungskanal 118 auf der gegenüberliegenden Seite des Trockenraumes 18 mit dem ersten Strömungsausgang 106 verbunden sind. Ebenfalls jeweils annähernd derselbe Wärmeeintrag-Koeffizienten, jedoch unabhängig von dem ersten Strömungsausgang 106, kann an den Lufteinlässen 76 erzielt werden, die auf derselben Seite des Trockenraumes 18 oder über den Verbindungskanal 118 auf der gegenüberliegenden Seite des Trockenraumes 18 mit dem zweiten Strömungsausgang 108 verbunden sind.
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Mit dem Ausführungsbeispiel nach 12 können ebenfalls zwei unterschiedliche Wärmeeintrag-Koeffizienten erzielt werden, jeweils einer an jedem der zwei Strömungsausgänge 106, 108 bzw. an den damit verbundenen Lufteinlässen 76 in den Druckraummodulen 66.
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Mit dem Ausführungsbeispiel nach 13 lassen sich wieder vier unterschiedliche Wärmeeintrag-Koeffizienten erzielen, jeweils einer an jedem der vier Strömungsausgänge 106, 108 bzw. an den damit verbundenen Lufteinlässen 76 in den Druckraummodulen 66.
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Mit dem Ausführungsbeispiel nach 14 können wieder zwei unterschiedliche Wärmeeintrag-Koeffizienten erzielt werden, jeweils einer an jedem der zwei Strömungsausgänge 106, 108 bzw. an den damit verbundenen Lufteinlässen 76 in dem dort gezeigten Trocknermodul 48, welches ein Aggregatmodul 64 und ein Druckraummodul 66 integriert.
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Entsprechend der Anzahl der Aggregatmodule 64 und Druckraummodule 66 vervielfältigt sich jeweils die Anzahl der möglichen unterschiedlichen Wärmeeintrag-Koeffizienten.
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Grundsätzlich sind alle temperaturempfindlichen Anschlüsse und Verbindungsstellen oder sonstige Komponenten der beteiligten Bauteile außerhalb des Trockenraumes 18 angeordnet, wogegen nicht temperaturempfindliche Elemente auch innerhalb des Trockenraumes 18 verbaut sein können.
