DE102021115612A1 - Stiftofen zur Trocknung von Behältereinheiten und Verfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stiftofen (100) zur Trocknung von Behältereinheiten (1, 1'), insbesondere von Dosen, umfassend eine Fördereinheit (102) mit Transportstiften, wobei die Fördereinheit (102) zur Beförderung der Behältereinheiten (1, 1') entlang einer Trocknungsstrecke ausgebildet ist, eine Fluidstromvorrichtung (108), die zur Beaufschlagung der Behältereinheiten (1, 1') zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom ausgebildet ist, und eine mit der Fluidstromvorrichtung (108) signaltechnisch gekoppelte Steuerungsvorrichtung (122), die eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung (108) in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten (1, 1') im Wesentlichen stufenlos einzustellen, um die Behältereinheit mit dem Fluidstrom aufweisend eine vordefinierte Fluidstromeigenschaft zu beaufschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stiftofen und ein Verfahren zur Trocknung von Behältereinheiten, insbesondere von Dosen, beispielsweise Getränkedosen.
  • Stiftöfen sind grundsätzlich bekannt. Behältereinheiten, wie beispielsweise Dosen für Getränke, weisen häufig eine Beschichtung an einer äußeren Mantelfläche auf, die als ein Überzug aus Lack oder Farbe ausgebildet ist. Eine solche Beschichtung kann beispielsweise den Markennamen des Anbieters, Verwendungshinweise oder sonstige Inhalte darstellen. Darüber hinaus werden die Innenoberflächen der Dosen üblicherweise in einem Prozessschritt nach den Stiftofen beschichtet und anschließend in einem entsprechenden Ofen, auch als Internal Bake Oven bezeichnet, getrocknet. Ferner werden solche Lacke eingesetzt, die den Herstellungsprozess der Dose betreffen. Beispielsweise werden die Dosen mit einem solchen Lack auf einer Unterseite der Dose versehen, um die Gleitfähigkeit der Dosen auf den unterschiedlichen Förderbändern einzustellen.
  • Eine Vorrichtung zur Auftragung einer solchen Beschichtung auf Behältereinheiten wird auch als Bedruckungseinrichtung bezeichnet. Damit diese Beschichtung beständig bleibt, ist diese üblicherweise nach dem Aufbringen auszuhärten. Für diese Aushärtung der Beschichtung werden beispielsweise Stiftöfen verwendet, in denen die Beschichtung konvektiv erwärmt, getrocknet, ausgehärtet und/oder eingebrannt wird.
  • Stiftöfen weisen in der Regel eine Fördereinheit auf. Die Fördereinheit kann ein Kettenförderer sein, der entlang seiner Haupterstreckungsrichtung beabstandet voneinander angeordnete Transportstifte aufweist. Die Behältereinheiten werden mittels der Transportstifte positioniert. Hierfür ragen die Transportstifte in die an einem Ende offenen Behältereinheiten hinein.
  • Um die im Vorherigen genannte Trocknung der Beschichtung zu ermöglichen, weisen Stiftöfen in der Regel Ventilatoren auf, die die unterschiedlichen Abschnitte innerhalb des Stiftofens mit einem Luftstrom versorgen. Insbesondere in einer Ofeneinheit, in der die Behältereinheiten auf ca. 180 Grad erwärmt werden, sind hohe Fluidstromumsätze erforderlich.
  • Für Stiftöfen sind große Abluftventilatoren und Umluftventilatoren erforderlich, um unterschiedlichste Anforderungen zu erfüllen. Zum einen ist die Trocknung sicher durchzuführen. Darüber hinaus ist sicherzustellen, dass der Lösemitteleintrag einen Grenzwert nicht überschreitet, um eine Explosionsgefahr zu minimieren. Darüber hinaus ist unabhängig von der gesetzlichen Regelung sicherzustellen, dass sich keine wesentlichen Ablagerungen des Lösemittels, des Lacks, Lackbestandteile oder von Staub einstellen, um die Funktonalität des Stiftofens zu gewährleisten.
  • Ein Nachteil bestehender Stiftofen besteht darin, dass deren Energieverbrauch hoch ist. Insbesondere die eingesetzten Ventilatoren, insbesondere für einen Ofenraum, zeichnen sich durch einen hohen Stromverbrauch aus. Darüber hinaus wird zur Aufheizung des Fluids im Ofenraum eine Heizeinheit, beispielsweise ein Gasbrenner oder ein Elektroheizregister, verwendet, der ebenfalls Energie benötigt. Um die steigenden ökologischen Anforderungen und steigenden Nachhaltigkeitskriterien zu erfüllen, ist der Energieverbrauch von Stiftöfen zu reduzieren.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Stiftofen besteht darin, dass die elektronische Übertragung von relevanten Informationen betreffend die Dosendichte und den Lacktyp als unsicher gelten. Daher muss eine Mindestabluftmenge bzw. ein Mindestabluftstrom in Kombination mit einem maximalen Lösemitteleintrag für den Stiftofen definiert werden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Stiftofen und ein Verfahren zur Trocknung von Behältereinheiten bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die den Energieverbrauch von Stiftöfen reduziert.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Stiftofen und einem Verfahren nach den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aspekte sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch einen Stiftofen zur Trocknung von Behältereinheiten, insbesondere von Dosen, umfassend eine Fördereinheit mit Transportstiften, wobei die Fördereinheit zur Beförderung der Behältereinheiten entlang einer Trocknungsstrecke ausgebildet ist, eine Fluidstromvorrichtung, die zur Beaufschlagung der Behältereinheiten zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom ausgebildet ist, und eine mit der Fluidstromvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Steuerungsvorrichtung, die eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten im Wesentlichen stufenlos einzustellen, um die Behältereinheiten mit dem Fluidstrom aufweisend eine vordefinierte Fluidstromeigenschaft zu beaufschlagen.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bekannten Einstellungen von Fluidstromvorrichtungen mit beispielsweise drei bis fünf Stufen keine energieeffiziente Verwendung von Stiftöfen ermöglicht, da mit diesen kein anforderungsgerechter Fluidstrom einstellbar ist. Darüber hinaus haben die Erfinder herausgefunden, dass eine Kopplung der Einstellung der Fluidstromvorrichtungen mit Behältereigenschaften eine effiziente Steuerung des Stiftofens ermöglicht. Insbesondere kann in Abhängigkeit von kinetischen, materialspezifischen und/oder geometrischen Behältereigenschaften eine vorteilhafte Steuerung ermöglicht werden, die zur einer besseren Ressourceneffizienz führt. Beispielsweise zeichnet sich ein solcher Stiftofen durch eine geringere Erzeugung von Kohlenstoffdioxid aus.
  • Die Fluidstromvorrichtung kann durch die Steuerung in Abhängigkeit der Behältereigenschaft insbesondere derart gesteuert werden, dass ein Abluftstrom und/oder ein Umluftstrom des Stiftofens so eingestellt wird, dass einerseits die gesetzlichen und behälterspezifischen Anforderungen erfüllt werden und andererseits ein minimaler Energieverbrauch der Fluidstromvorrichtung sichergestellt wird. Auf Basis einer solchen Steuerung kann beispielsweise der Lösemitteleintrag in den Stiftofen als ein Steuerungsparameter verwendet werden und nicht primär die häufig herangezogene Mindestabluftmenge. Somit ermöglicht die Erfindung einen energieeffizienten Stiftofen, sodass die mit einem solchen Stiftofen hergestellten Behältereinheiten beispielsweise Getränkedosen, ebenfalls einen optimierten ökologischen Fußabdruck aufweisen.
  • Die Behältereinheiten sind insbesondere zur Bevorratung von Lebensmitteln, insbesondere von flüssigen Lebensmitteln, vorgesehen. Es kann sich beispielsweise um Dosen, insbesondere Getränkedosen, handeln. Die Behältereinheiten können beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen oder diese Materialien umfassen. Ferner sind auch Kompositmaterialien für die Behältereinheiten denkbar. Die Behältereinheiten weisen üblicherweise eine zylindrische Mantelfläche auf, die an ihren Stirnenden schließbar ist. Beispielsweise können die Behältereinheiten ein tiefgezogenes Bauteil sein, das an einem Ende nach dem Tiefziehprozess offen ist und dort mit einem öffenbaren Verschluss verschließbar sind.
  • Der Stiftofen umfasst die Fördereinheit mit Transportstiften. Die Fördereinheit kann beispielsweise eine Kette sein. Die Fördereinheit ist insbesondere mit einer Antriebseinheit gekoppelt, sodass diese entlang der Trocknungsstrecke bewegbar ist. Die Transportstifte sind vorzugsweise beabstandet voneinander an der Fördereinheit angeordnet. Die Transportstifte sind an der Fördereinheit insbesondere angeordnet und ausgebildet, um an diesen Behältereinheiten, insbesondere Dosen, zu positionieren, sodass die Behältereinheiten in einer im Wesentlichen stabilen Lage entlang der Trocknungsstrecke bewegbar sind.
  • Der Stiftofen umfasst ferner die Fluidstromvorrichtung, die zur Beaufschlagung der Behältereinheiten zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom ausgebildet ist. Wie im Folgenden noch näher erläutert, kann die Fluidstromvorrichtung zwei oder mehr Fluidstromeinheiten aufweisen, die entlang der Trocknungsstrecke zumindest abschnittsweise jeweils einen Fluidstrom bereitstellen.
  • Die Fluidstromvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, um einen Zuluftstrom aus der Umgebung des Stiftofens in den Stiftofen, insbesondere in einen Ofenraum, hineinzuführen und einen Abluftstrom aus dem Stiftofen, insbesondere aus dem Ofenraum, herauszuführen. Darüber hinaus kann die Fluidstromvorrichtung einen Umluftstrom innerhalb des Stiftofens, insbesondere innerhalb des Ofenraums, erzeugen. Die Fluidstromvorrichtung kann beispielsweise als ein Ventilator ausgebildet werden. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Fluidstromvorrichtung zwei oder mehr oder eine Vielzahl an Ventilatoren aufweist.
  • Der Stiftofen umfasst darüber hinaus die Steuerungsvorrichtung, die mit der Fluidstromvorrichtung signaltechnisch gekoppelt ist. Die Steuerungsvorrichtung ist eingerichtet, die Fluidstromvorrichtung in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten im Wesentlichen stufenlos einzustellen.
  • Das Einstellen der Fluidstromvorrichtung betrifft insbesondere das Einstellen einer vordefinierten Fluidstromeigenschaft. Die Fluidstromeigenschaft kann beispielsweise ein Fluiddruck, der beispielsweise in bar angegeben wird, und/oder einen Fluidvolumenstrom, der beispielsweise in Kubikmeter pro Stunde angegeben werden kann.
  • In unterschiedlichen Abschnitten des Stiftofens können unterschiedliche Fluidstromeigenschaften relevant sein. Beispielsweise ist es innerhalb des Vortrockenrahmens ein Ziel, einen spezifischen Fluiddruck auf den äußeren Boden der Behältereinheiten zu bewirken, um eine sichere Positionierung der Behältereinheiten an den Transportstiften zu gewährleisten. Innerhalb des Ofenraums ist es hingegen ein Ziel, einen spezifischen Fluidvolumenstrom einzustellen.
  • Wie im Folgenden noch näher erläutert, kann die Behältereigenschaft eine Fördergeschwindigkeit, eine Behältereinheitsdichte, eine Länge, ein Durchmesser, eine Wandstärke, eine Lackzusammensetzung, eine Lack- und/oder Lösemittelmenge der Behältereinheit sein.
  • Die Fluidstromvorrichtung wird mittels der Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit der Behältereigenschaft im Wesentlichen stufenlos eingestellt. Im Wesentlichen stufenlos bedeutet insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich. Im Wesentlich stufenlos kann darüber hinaus bedeuten, dass die Fluidstromvorrichtung nicht diskret eingestellt wird.
  • Im Wesentlich stufenlos kann darüber hinaus bedeuten, dass ein eingestellter Fluidstrom, beispielsweise gemessen in Volumen pro Zeiteinheit, weniger als 10 %, weniger als 5 % oder weniger als 2,5 % von einem vordefinierten Fluidstrom, beispielsweise angegeben in Volumen pro Zeiteinheit, abweicht. Des Weiteren kann im Wesentlichen stufenlos bedeuten, dass die Fluidstromvorrichtung mit mehr als 10 Stufen, mehr als 20 Stufen oder mehr als 100 Stufen einstellbar ist. Ferner kann im Wesentlichen stufenlos bedeuten, dass ein Stufenabstand zwischen zwei aufeinander folgenden Stufen weniger als 10 % eines Einstellungsbereichs der Fluidstromvorrichtung, weniger als 5 % des Einstellungsbereichs oder weniger als 2,5 % des Einstellungsbereichs beträgt.
  • Die Fluidstromvorrichtung wird derart eingestellt, dass der Fluidstrom eine vordefinierte Fluidstromeigenschaft aufweist. Die Fluidstromeigenschaft kann beispielsweise ein Fluiddruck und/oder ein bereitgestelltes Fluidvolumen je Zeiteinheit sein. Mittels einer derart einzustellenden Fluidstromvorrichtung wird der Energieverbrauch für die Fluidstromvorrichtung reduziert, da der Abstand zwischen einer energieoptimalen Einstellung und einer einstellbaren Einstellung gering ist. Darüber hinaus kann ein Energieverbrauch, beispielsweise ein Gasverbrauch oder ein Stromverbrauch, für den Heizofen reduziert werden, da mittels des Fluidstroms eine optimierte Trocknung ermöglicht wird. Ferner wird dadurch der Aufwand für die Abgasnachbehandlung reduziert, sodass bei dieser der erforderliche Energieaufwand reduziert wird.
  • Es ist bevorzugt, dass der Stiftofen eine Heizeinheit, vorzugsweise den im Vorherigen genannten Gasbrenner, umfasst, die angeordnet und ausgebildet ist, den Fluidstrom im Ofenraum derart zu beheizen, dass die Behältereinheiten für eine vorbestimmte Zeit auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden. Die vorbestimmte Temperatur kann beispielsweise mehr als 180 Grad Celsius betragen. Die vorbestimmte Zeit kann beispielsweise mindestens 0,5 Sekunden, vorzugsweise mindestens 1 Sekunde betragen.
  • Es ist bevorzugt, dass die Behältereigenschaft eine kinematische Behältereigenschaft ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Behältereigenschaft eine Fördergeschwindigkeit, mit der die Fördereinheit die Behältereinheiten fördert, kennzeichnet. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Behältereigenschaft eine Behältereinheitsdichte ist, die eine beförderte Anzahl an Behältereinheiten pro Zeiteinheit kennzeichnet. Die Behältereinheitsdichte beschreibt insbesondere die in den Stiftofen eintretenden und/oder durch den Stiftofen geförderte Anzahl an Behältereinheiten pro Zeiteinheit. Beispielsweise kann die Behältereinheitsdichte 2.500 Behältereinheiten pro Minute betragen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens umfasst eine Dichtemesseinheit, die zum Erfassen der Behältereinheitsdichte eingerichtet ist. Es ist bevorzugt, dass die Dichtemesseinheit eingerichtet ist, ein die Behältereinheitsdichte charakterisierendes Dichtesignal zu erzeugen und/oder bereitzustellen. Ferner ist es bevorzugt, dass die Dichtemesseinheit zwei oder mehr Dichtemesssensoren zum redundanten Erfassen der Behältereinheitsdichte aufweist.
  • Die Dichtemesseinheit kann beispielsweise eine Zähleinheit sein. Die Dichtemesseinheit umfasst vorzugsweise einen, zwei oder mehrere optische Sensoren, beispielsweise Lichtschranken, Induktivitätssensoren, Farbsensoren und/oder Infrarotsensoren. Ferner kann die Dichtemesseinheit Induktivitätssensoren, Kapazitätssensoren, magnetische Sensoren und/oder Annäherungssensoren, beispielsweise Ultraschallsensoren, aufweisen. Insbesondere können die Dichtemesssensoren als solche ausgebildet sein.
  • Alternativ oder ergänzend kann die Dichtemesseinheit eine Kamera oder eine Linienkontrolle aufweisen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass dieser eine Fluidstrommesseinheit zur Erfassung des aus dem Stiftofen, insbesondere aus dem Ofenraum, austretenden Abluftstroms umfasst, wobei vorzugsweise die Fluidstrommesseinheit zwei oder mehr Fluidstrommesssensoren zum redundanten Erfassen des aus dem Stiftofen, insbesondere dem Ofenraum, austretenden Abluftstroms aufweist.
  • Es ist bevorzugt, dass die Fluidstromvorrichtung eine Fluidstromeinheit eines Ofenraums ist oder umfasst. Eine solche Fluidstromeinheit ist insbesondere zur Ausbildung des Zuluftstroms und des Abluftstroms in bzw. aus dem Ofenraum ausgebildet.
  • Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Stiftofen die Dichtemesseinheit und die Fluidstrommesseinheit aufweist, wobei diese jeweils ausgebildet sind, redundant zu messen. Mit einem solchen Stiftofen wird in vorteilhafterweise ermöglicht, dass eine variable Dosendichte und eine variable Abluftmenge gemessen werden. Somit können die Sicherheitsbestimmungen einiger Regionen erfüllen werden, ohne dass eine fixe Mindestabluftmenge gewährleistet sein muss. Somit wird auch eine sichere Methode der Messung der Lösemittelkonzentration im Ofenraum, wie sie beispielsweise in der Norm EN1539 gefordert wird, ermöglicht. Infolgedessen kann davon abgesehen werden, dass für den Stiftofen eine Mindestabluftmenge and ein maximaler Lösemitteleintrag festzulegen ist. Es ist somit ausreichend, einen maximalen Lösemitteleintrag je Dose sowie eine maximale Behältereinheitsdichte des Stiftofens festzulegen, um einen minimalen Abluftstrom einzustellen. Der Lösemitteleintrag ermittelt sich aus der maximalen Dosenoberfläche, insbesondere der Mantelfläche und einer Angabe, wie groß die zur Beschichtung der Dosenoberfläche erforderliche Lackmenge ist.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Stiftofen eine Geschwindigkeitsmesseinheit umfasst, die zum Erfassen der Fördergeschwindigkeit eingerichtet ist. Die Geschwindigkeitsmesseinheit ist vorzugsweise eingerichtet, um ein die Fördergeschwindigkeit charakterisierendes Geschwindigkeitssignal zu erzeugen und/oder bereitzustellen. Die Geschwindigkeitsmesseinheit kann beispielsweise eine Lichtschranke und/oder ein Induktionssensor aufweisen. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Geschwindigkeitsmesseinheit eine Lichtschranke und einen Induktionssensor aufweist, um eine redundante Erfassung der Fördergeschwindigkeit zu ermöglichen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung basierend auf dem Dichtesignal und/oder dem Geschwindigkeitssignal einzustellen. Je größer beispielsweise die Behältereinheitsdichte ist, je größer ist ein Lösemitteleintrag in den Stiftofen. Darüber hinaus ist ein größerer Fluidstrom üblicherweise erforderlich, wenn die Behältereinheiten mit einer hohen Geschwindigkeit durch den Stiftofen gefördert werden, um die Trocknung der Beschichtung der Behältereinheiten zu gewährleisten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung derart stufenlos einzustellen, dass ein vordefinierter Fluiddruck und/oder ein gefördertes Fluidvolumen pro Zeiteinheit bereitstellbar ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Stiftofens ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung in Abhängigkeit mindestens einer Behälterbeschaffenheit der Behältereinheiten einzustellen. Die Behälterbeschaffenheit beschreibt beispielsweise eine Länge, einen Durchmesser, eine Wandstärke, eine Lack- und/oder Lösemittelmenge, eine Lackart, eine Lackzusammensetzung und/oder eine Lackdichte.
  • Der einzustellende Fluidstrom ist u.a. davon abhängig, wie die Behältereinheiten beschaffen sind. Beispielsweise weisen Behältereinheiten mit einer großen Wandstärke eine andere Erwärmungskurve auf als Behältereinheiten mit einer geringen Wandstärke. Darüber hinaus kann auch die Länge der Behältereinheiten eine zu berücksichtigende Behältereigenschaft sein, da die Wirkung des Fluidstroms auf die unterschiedlichen Bereiche einer langen Behältereinheit anders ist als auf eine kurze Behältereinheit.
  • Die Berücksichtigung der Behälterbeschaffenheit bei der Einstellung der Fluidstromvorrichtung ermöglicht eine präzisere Einstellung, sodass die eingestellte Fluidstromeigenschaft möglichst nah an einer optimalen Fluidstromeigenschaft eingestellt ist. Somit kann der erforderliche Energieaufwand weiter reduziert werden.
  • Eine bevorzugte Fortbildung des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass dieser eine Beschaffenheitsmessvorrichtung umfasst, die angeordnet und ausgebildet ist, die mindestens eine Behälterbeschaffenheit zu erfassen, wobei vorzugsweise die mindestens eine Behälterbeschaffenheit eine Mantelfläche der Behältereinheiten ist, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Lösemitteleintrag basierend auf der erfassten Behälterbeschaffenheit und der erfassten Behältereinheitsdichte zu ermitteln.
  • Es ist bevorzugt, dass die Beschaffenheitsmessvorrichtung angeordnet und ausgebildet ist, ein die Behälterbeschaffenheit charakterisierendes Beschaffenheitssignal zu erzeugen und/oder bereitzustellen. Die Steuerungsvorrichtung ist insbesondere eingerichtet, um das Beschaffenheitssignal zu empfangen und zu verarbeiten und auf Basis des Beschaffenheitssignals den Lösemitteleintrag zu ermitteln.
  • Da die Mantelfläche Einfluss auf die Lackmenge bzw. den Lösemitteleintrag je Dose hat, kann anhand der Mantelfläche eine nach Dosengröße spezifizierte Lösemittelmenge bestimmt werden, um den erforderlichen minimalen Abluftstrom noch genauer ermitteln zu können.
  • Die Beschaffenheitsmessvorrichtung kann beispielsweise angeordnet und ausgebildet sein, um eine Farbe der Behältereinheiten zu erfassen. Auf Basis einer Farbe für Behältereinheiten kann auf deren Lösemittelmenge geschlossen werden. Mit einer Information charakterisierend die Farbe einer Behältereinheit kann die Steuerungsvorrichtung beispielsweise den Lösemitteleintrag pro Behältereinheit bestimmen. Unter Berücksichtigung der Behältereinheitsdichte kann die Steuerungsvorrichtung darüber hinaus den Lösemitteleintrag ermitteln. Der Lösemitteleintrag ist insbesondere bezogen auf eine Zeiteinheit zu verstehen. Die Beschaffenheitsmessvorrichtung ist insbesondere in einem Vortrockenrahmen des Stiftofens angeordnet.
  • Die eingangs genannte Mindestabluftmenge bzw. ein Mindestabluftstrom wird üblicherweise auf Grundlage einer Behältermaximalgröße, beispielsweise 500 ml, einer Maximallackmenge je Behältereinheit und einer maximalen Behältereinheitsdichte, beispielsweise 2.500 Behältereinheiten pro Minute, ermittelt. Dieser Mindestabluftstrom darf grundsätzlich nicht unterschritten werden. Der Mindestabluftstrom reduziert die Möglichkeit, die Fluidstromvorrichtung energieoptimal einzustellen.
  • Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass der Mindestabluftstrom variabel zu gestalten ist, wenn die Behältergröße, die Lackmenge je Behälter und/oder die Behältereinheitsdichte sicher bestimmbar sind. Beispielsweise kann bei einer sicheren Bestimmung der Behältergröße, eine Reduktion des Mindestabluftstroms erfolgen, da die die tatsächliche Größe und beispielsweise nicht die zuvor genannte Behältermaximalgröße heranzuziehen ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Mindestabluftstrom unter Berücksichtigung eines ermittelten Lösemitteleintrags zu bestimmen. Es ist bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Lösemitteleintrag basierend auf einer Behältereinheitsgröße, einer Lösemittelmenge je Behältereinheit und/oder der Behältereinheitsdichte zu ermitteln. Wenn für eine dieser Parameter kein zuverlässiger Messwert vorliegt, wird für diesen ein Maximalwert herangezogen.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung die Fluidstromvorrichtung derart steuert, dass die Fluidstromvorrichtung den Mindestabluftstrom aus dem Stiftofen, insbesondere dem Ofenraum, befördert. Ferner kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, einen Sicherheitsfaktor bei einer Bestimmung des Abluftstroms zu berücksichtigen, sodass der einzustellende Abluftstrom größer als der Mindestabluftstrom ist.
  • Die Behältereinheitsgröße kann beispielsweise anhand der Mantelfläche ermittelt werden. Der Lösemitteleintrag kann beispielsweise als Funktion der Behältereinheitsdichte, der Mantelfläche und der Lösemittelmenge, insbesondere dem Gewicht pro Volumen, ermittelt und in Gewicht pro Zeit angegeben werden. Auf Basis einer derartigen Ermittlung wird die tatsächlich eingetragene Lösemittelmenge je Zeiteinheit berücksichtigt, sodass keine Messung der Lösemittelmenge in der Luft erforderlich ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung in Abhängigkeit einer Leistung der Heizeinheit einzustellen. Je geringer der Lösemitteleintrag ist, desto geringer ist der Abluftstrom. Dies führt zu einer geringeren Zuluft und Umluft, sodass ein geringer Energieverlust auftritt. Infolgedessen ist eine geringere Leistung der Heizeinheit, insbesondere eine geringere Brennerleistung, erforderlich, sodass der Abluftstrom verringert werden kann.
  • Eine weitere bevorzugte Fortbildung des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine Fluideinlasseinheit zum Einlassen eines Zuluftstroms in den Stiftofen umfasst, wobei die Steuerungsvorrichtung mit der Fluideinlasseinheit signaltechnisch gekoppelt und eingerichtet ist, die Fluideinlasseinheit derart zu steuern, dass der in den Stiftofen eintretende Zuluftstrom im Wesentlichen dem aus dem Stiftofen austretenden Abluftstrom entspricht.
  • Durch eine derartige Steuerung der Fluideinlasseinheit wird vermieden, dass wesentliche Mengen des Fluidstroms durch einen Behältereinheitseinlass und Behältereinheitsauslass ein- oder austreten. Somit kann der Fluidstrom innerhalb des Stiftofens gezielt gesteuert werden.
  • Die Fluideinlasseinheit ist insbesondere von der Steuerungsvorrichtung steuerbar und/oder regelbar. Dass der in den Stiftofen eintretende Zuluftstrom im Wesentlichen dem aus dem Stiftofen austretenden Abluftstrom entspricht, bedeutet insbesondere, dass der eintretende Fluidstrom und der austretende Fluidstrom nicht mehr als 10 %, nicht mehr als 20 % oder nicht mehr als 30 % voneinander abweichen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass dieser einen Ofenraum zur Beaufschlagung der Behältereinheiten mit einem aufgeheizten Fluid umfasst, wobei die Fluidstromvorrichtung eine Umluftfluideinheit umfasst, die angeordnet und ausgebildet ist, Fluid innerhalb des Ofenraums umzuwälzen. Der Ofenraum kann der im Vorherigen genannte Ofenraum sein.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass ein Differenzdruck der Umlufteinheit, insbesondere in einer Strömungsrichtung des Fluids vor und nach der Umluftfluideinheit, ermittelt wird. Der Differenzdruck kann beispielsweise auf einem gemessenen Druck in Strömungsrichtung des Fluids vor der Umluftfluideinheit und einem gemessenem Druck in einer Strömungsrichtung des Fluids nach der Umluftfluideinheit basieren.
  • Die Steuerungsvorrichtung ist ferner vorzugsweise eingerichtet, eine Materialablagerung zu detektieren, wenn sich der Differenzdruck bei einer Referenzdrehzahl der Umluftfluideinheit und einer Referenztemperatur ändert. Die Referenzdrehzahl und die Referenztemperatur können im Wesentlichen beliebig gewählt sein. Entscheidend ist, dass der Differenzdruck bei gleicher Drehzahl und gleicher Temperatur ohne Materialablagerungen im Wesentlichen konstant bleibt, sodass bei einem sich verändernden Differenzdruck auf eine Materialablagerung geschlossen werden kann.
  • Der Abluftstrom ist insbesondere der aus dem Ofenraum austretende Fluidstrom, beispielsweise bewirkt mit der im Vorherigen genannten Fluidstromeinheit des Ofenraums. Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, um bei Detektion einer Störung ein Warnsignal auszugeben. Der Ofenraum ist insbesondere derart ausgebildet, um das Fluid derart aufzuheizen, dass die Behältereinheiten zumindest für eine vorbestimmte Zeitdauer, insbesondere eine kurzzeitige Zeitdauer, beispielsweise 0,5 Sekunden oder 1 Sekunde, auf eine Temperatur von mindestens 180 Grad Celsius aufgewärmt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass dieser mindestens zwei mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Temperatursensoren umfasst, die zum Erfassen einer Behältertemperatur der Behältereinheiten entlang der Trocknungsstrecke innerhalb des Ofenraums eingerichtet sind, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Temperaturverlauf der Behältereinheiten entlang der Trocknungsstrecke zu ermitteln. Vorzugsweise umfasst der Stiftofen eine Vielzahl an Temperatursensoren. Auf Basis des Temperaturverlaufs kann in vorteilhafter Weise ermittelt werden, ob die Behältereinheiten der erforderlichen Maximaltemperatur ausreichend lange ausgesetzt sind. Die Temperatursensoren können beispielsweise Infrarotsensoren sein.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidstromvorrichtung eine Stabilisierungseinheit ausgebildet zur Stabilisierung der Behältereinheiten umfasst oder ist, wobei die Stabilisierungseinheit von der Steuerungsvorrichtung derart einstellbar ist, dass die Behältereinheiten in Abhängigkeit der Behältereigenschaft auf den Transportstiften stabilisiert werden. Die Stabilisierungseinheit kann abschnittsweise oder vollständig entlang der Trocknungsstrecke wirken.
  • Die Stabilisierungseinheit ist insbesondere angeordnet und ausgebildet, um den Fluidstrom auf die Böden der Behältereinheiten zu richten, sodass diese auf die Transportstifte gedrückt werden. Die Einstellung der Stabilisierungseinheit in Abhängigkeit der Behältereigenschaft ist beispielsweise dahingehend vorteilhaft, da bei geringer Fördergeschwindigkeit ein geringerer Andruck erforderlich ist als bei hohen Fördergeschwindigkeiten. Folglich können Energiekosten der Stabilisierungseinheit reduziert werden.
  • Eine weitere bevorzugte Fortbildung des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidstromvorrichtung eine Kühleinheit ausgebildet zum Kühlen der Behältereinheiten umfasst oder ist, wobei die Kühleinheit von der Steuerungsvorrichtung derart einstellbar ist, dass die Behältereinheiten in Abhängigkeit der Behältereigenschaft gekühlt werden.
  • Beispielsweise ist eine Behältereinheit mit einer großen Länge oder einer dicken Wandstärke stärker zu kühlen als eine kurze Behältereinheit mit einer dünnen Wandstärke. Die Kühleinheit ist insbesondere durch die Abgabe des Fluidstroms zum Kühlen der Behältereinheiten ausgebildet.
  • Die Kühleinheit ist insbesondere angeordnet und ausgebildet, die Behältereinheiten mit einem Fluidstrom zu beaufschlagen, sodass die Behältereinheiten gekühlt werden. Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, die Kühleinheit in Abhängigkeit der Behältereinheitsdichte und/oder der Fördergeschwindigkeit zu steuern. Beispielsweise ist eine Verweilzeit der Behältereinheiten in der Kühleinheit länger, wenn die Fördergeschwindigkeit geringer ist, sodass diese über einen längeren Zeitraum mit Fluidstrom beaufschlagt werden. Infolgedessen kann der Fluidstrom gedrosselt werden, um die gleiche Temperatur der Behältereinheiten am Ausgang der Kühleinheit zu bewirken.
  • Es ist bevorzugt, dass einer der oder ein Temperaturmesssensor am Ausgang der Kühleinheit zur Messung einer Temperatur der Behältereinheiten angeordnet ist und die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung basierend auf der Temperatur der Behältereinheiten zu steuern.
  • Eine weitere bevorzugte Fortbildung des Stiftofens zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidstromvorrichtung eine Behälterentnahmeeinheit ausgebildet zum Entnehmen der Behältereinheiten von den Transportstiften umfasst oder ist, wobei die Behälterentnahmeeinheit von der Steuerungsvorrichtung basierend auf der Behältereigenschaft einstellbar ist. Die Behälterentnahmeeinheit erzeugt insbesondere einen Unterdruck, um die Behältereinheiten von den Transportstiften zu entnehmen.
  • Insbesondere wird dieser Unterdruck auf die Böden der Behältereinheiten ausgeübt. Die Behälterentnahmeeinheit entnimmt die Behältereinheiten insbesondere kurz vor einem Radius, sodass der Radius der Behälterentnahmeeinheit, die Masse der Behältereinheiten und die Fördergeschwindigkeit im Bereich der Behälterentnahmeeinheit relevante Behältereigenschaften sind.
  • Es ist bevorzugt, dass die einzelnen Einheiten bzw. Bestandteile der Fluidstromvorrichtung in einer definierten Reihenfolge entlang der Trocknungsstrecke angeordnet sind. Es ist bevorzugt, dass am Beginn der Trocknungsstrecke, benachbart zu einer Bedruckungseinrichtung, die Stabilisierungseinheit angeordnet ist. Stromabwärts von der Stabilisierungseinheit ist vorzugsweise ein Behältereinheitbodenbeschichter angeordnet. Weiter stromabwärts ist vorzugsweise der Ofenraum mit der Fluidstromeinheit und der Umluftfluideinheit angeordnet. Weiter stromabwärts ist es bevorzugt, dass die Kühleinheit angeordnet ist, um die in dem Ofenraum aufgeheizten Behältereinheiten zu kühlen. Weiter stromabwärts von der Kühleinheit ist vorzugsweise die Behälterentnahmeeinheit angeordnet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Trocknung von Behältereinheiten, insbesondere von Dosen, umfassend die Schritte: Fördern der Behältereinheiten mit Transportstiften entlang einer Trocknungsstrecke, Beaufschlagen der Behältereinheiten zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom, im Wesentlichen stufenloses Einstellen des Fluidstroms in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten.
  • Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass das Verfahren einen, zwei oder mehrere der folgenden Schritte umfasst: Erfassen einer Behältereinheitsdichte, Erfassen einer Fördergeschwindigkeit, Einstellen der Fluidstromvorrichtung basierend auf der Behältereinheitsdichte und/oder der Fördergeschwindigkeit, Einstellen eines vordefinierten Fluiddrucks und/oder eines geförderten Fluidvolumens pro Zeiteinheit, Einstellen des Fluidstroms in Abhängigkeit mindestens einer Behälterbeschaffenheit der Behältereinheiten, Erfassen mindestens einer Behälterbeschaffenheit, Ermitteln eines Lösemitteleintrags basierend auf der erfassten Behälterbeschaffenheit und der Behältereinheitsdichte, Einstellen des Fluidstroms basierend auf dem Lösemitteleintrag derart, dass ein vordefinierter Lösemitteleintrag im Wesentlichen nicht überschritten wird, Steuern eines eintretenden Fluidstroms, derart, dass dieser im Wesentlichen einem austretenden Fluidstrom entspricht, Erfassen eines austretenden Fluidstroms, Umwälzen von Fluid innerhalb eines Ofenraums, Detektieren einer Materialablagerung in Abhängigkeit der Behältereigenschaft, insbesondere der Fördergeschwindigkeit, der Behälterbeschaffenheit, und eines Abluftfluidvolumens, Erfassen einer Behältertemperatur der Behältereinheiten entlang der Trocknungsstrecke innerhalb des Ofenraums, Ermitteln eines Temperaturverlaufs der Behältereinheiten entlang der Trocknungsstrecke, Stabilisieren der Behältereinheiten in Abhängigkeit der Behältereigenschaft auf den Transportstiften, Kühlen der Behältereinheiten in Abhängigkeit der Behältereigenschaft mit dem Fluidstrom, Entnehmen der Behältereinheiten von den Transportstiften, wobei der hierfür erforderliche Fluidstrom basierend auf der Behältereigenschaft eingestellt wird.
  • Das Verfahren und seine möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für einen Stiftofen und seine Fortbildungen verwendet zu werden.
  • Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Verfahrens und seiner möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Stiftofens verwiesen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1: eine schematische, zweidimensionale Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Stiftofens;
    • 2: eine schematische, zweidimensionale Detailansicht des in 1 gezeigten Stiftofens; und
    • 3: eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens.
  • In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • 1 zeigt einen Stiftofen 100. Der Stiftofen 100 umfasst eine Fördereinheit 102, die als Kette ausgebildet ist. Die Fördereinheit 102 umfasst die in 2 gezeigten Transportstifte 104, 104', 104". An den Transportstiften 104, 104', 104" können Behältereinheiten 1, 1' angeordnet werden und somit entlang der mäanderförmigen Trocknungsstrecke befördert werden. Der Stiftofen 100 umfasst ferner eine Fluidvorrichtung 108. Die Fluidvorrichtung 108 umfasst eine Stabilisierungseinheit 110, eine Umluftfluideinheit 112, eine Fluidstromeinheit 115, eine Kühlfluideinheit 118 und eine Behälterentnahmeeinheit 120.
  • Die Behältereinheiten 1, 1' werden in einer nicht von dem Stiftofen 100 umfassten Bedruckungsvorrichtung 134 beschichtet, insbesondere mit einem Lack, der Lösungsmittel enthält. Von der Bedruckungsvorrichtung 134 werden die Behältereinheiten 1, 1' an den Stiftofen 100 übergeben. Die Bedruckungsvorrichtung 134 und der Stiftofen 100 können derart miteinander gekoppelt sein, dass die Bedruckungsvorrichtung 134 die Fördereinheit 102 antreibt.
  • Die Behältereinheiten 1, 1' gelangen zunächst in einen Vortrockenrahmen 124. In dem Vortrockenrahmen 124 wirkt eine Stabilisierungseinheit 110, die die Behältereinheiten 1, 1' mit einem Fluidstrom an der Fördereinheit 102 stabilisieren. Die Stabilisierungseinheit 110 ist mit einer Steuerungsvorrichtung 122 gekoppelt und wird von dieser derart eingestellt, dass die Behältereinheiten 1, 1' in Abhängigkeit von Behältereigenschaften auf den Transportstiften 104, 104', 104" stabilisiert werden. Darüber hinaus ist innerhalb des Vortrockenrahmens 124 ein Kettenspanner 154 vorgesehen, der die Kette der Fördereinheit 102 spannt, sodass diese stets eine vordefinierte Spannung aufweist.
  • Der Stiftofen 100 weist darüber hinaus eine Dichtemesseinheit 140 auf, der die in den Stiftofen eintretenden Behältereinheiten 1, 1' pro Zeiteinheit misst. Die Dichtemesseinheit 140 kann zwei oder mehr Dichtemesssensoren aufweisen, um eine redundante Messung der Behältereinheitsdichte zu ermöglichen. Darüber hinaus weist der Stiftofen 100 eine Geschwindigkeitsmesseinheit 142 auf, die die Fördergeschwindigkeit, mit der die Behältereinheiten 1, 1' durch den Stiftofen befördert werden, misst. Ferner weist der Stiftofen 100 eine Behältermesseinheit 144 auf, die eingerichtet ist, um Behältereigenschaften, beispielsweise eine Länge, eine Wandstärke, eine Behälterbeschaffenheit zu bemessen.
  • Stromabwärts von dem Vortrockenrahmen 124 weist der Stiftofen 100 einen Bodenbeschichter 126 auf. Stromabwärts von dem Bodenbeschichter 126 weist der Stiftofen 100 eine Ofeneinheit 128 auf. Die Ofeneinheit 128 bildet einen Ofenraum 152 aus, in dem die Behältereinheiten 1, 1' auf eine hohe Temperatur, beispielsweise mehr als 180 Grad Celsius für mindestens 0,5 Sekunden, erwärmt werden. Hierfür weist die Ofeneinheit 128 eine Heizeinheit 114 auf. Die Heizeinheit 114 kann beispielsweise ein Gasbrenner sein. Die Heizeinheit 114 ist mit einer Umluftfluideinheit 112 gekoppelt, die den Fluidstrom in der Fluidstromrichtung 116 bewegt, also zunächst aus dem Ofenraum152 in die Heizeinheit 114, anschließend in die Umluftfluideinheit 112 und anschließend zurück in den Ofenraum 152. Somit wird ein aufgeheizter Fluidstrom dem Ofenraum 152 zur Verfügung gestellt.
  • Die Ofeneinheit 128 ist darüber hinaus mit einer Fluidstromeinheit 115 gekoppelt. Die Fluidstromeinheit 115 ist angeordnet und ausgebildet, um der Ofeneinheit 128 ein Fluid aus der Umgebung des Stiftofens 100 zur Verfügung zu stellen und um ein Fluid aus der Ofeneinheit 128 herauszuführen. Hierfür weist der Stiftofen eine Fluideinlassvorrichtung 136 und eine Fluidauslassvorrichtung 138 auf. Die Fluidauslassvorrichtung 138 ist ferner mit einem Fluidstromsensor 146 gekoppelt, der eingerichtet ist, um den Fluidstrom zu messen.
  • Darüber hinaus sind in dem Ofenraum 152 ein erster Temperatursensor 148 und ein zweiter Temperatursensor 150 angeordnet, die zum Erfassen einer Behältertemperatur der Behältereinheiten 1, 1' entlang der Trocknungsstrecke eingerichtet sind. Die Steuerungsvorrichtung 122 ist vorzugsweise eingerichtet, um einen Temperaturverlauf der Behältereinheiten 1, 1' entlang der Trocknungsstrecke zu ermitteln. Ferner kann es bevorzugt sein, drei oder mehr, insbesondere eine Vielzahl, Temperatursensoren anzuordnen, um beispielsweise einen detaillierten Temperaturverlauf zu ermitteln.
  • Stromabwärts von der Ofeneinheit 128 ist eine Kühlzone 130 vorgesehen. Die Kühlzone 130 ist fakultativ für Stiftofen 100 und in der Regel nicht zwingend erforderlich. In der Kühlzone 130 ist eine Kühlfluideinheit 118 angeordnet und ausgebildet, um die Behältereinheiten 1, 1' mit einem Fluidstrom zu kühlen. Am Ausgang der Kühlfluideinheit 118 befindet sich ein Behälterabzieher 132. Der Behälterabzieher 132 weist eine Behälterentnahmeeinheit 120 auf, die mittels eines Fluidstroms einen Unterdruck auf die Böden der Behältereinheiten 1, 1' ausübt und diese somit von der Fördereinheit 102 entnimmt und zu einem nachgelagerten Prozessschritt bewegen kann.
  • Diese Abschnitt der Fördereinheit 102 bewegt sich von dort aus zurück zum Eingang des Stiftofens 100. Die Fördereinheit 102 ist mit einer Vielzahl an Rollen 156 geführt.
  • 2 zeigt ein Detail des Stiftofens 100, nämlich die Stabilisierungseinheit 110. Die Stabilisierungseinheit 110 umfasst einen Luftkanal 158. Auf einer Seite des Luftkanals 158 sind Öffnungen 160 vorgesehen. Ein in dem Luftkanal 158 geführter Fluidstrom 162 tritt durch die Öffnung 160 aus und übt von dort aus einen Fluiddruck auf die Behältereinheiten 1, 1' aus. Aufgrund dieses Drucks werden die Behältereinheiten 1, 1' auf die Transportstifte 104, 104', 104" zw. auf das Halteelement 106 der Transportstifte 104, 104', 104" gedrückt. Infolgedessen sind die Behältereinheiten 1, 1' stabilisiert.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Trocknung von Behältereinheiten 1, 1', insbesondere von Dosen. In Schritt 200 werden die Behältereinheiten 1, 1' mit Transportstiften 104, 104', 104" entlang einer Trocknungsstrecke gefördert. In Schritt 202, der teilweise oder vollständig parallel zu Schritt 200 ablaufen kann, werden die Behältereinheiten 1, 1' zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom beaufschlagt. Währenddessen wird in Schritt 204 der Fluidstrom in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten 1, 1' im Wesentlichen stufenlos eingestellt.
  • Durch das stufenlose Einstellen der Fluidstromvorrichtung 108 in Abhängigkeit der Behältereigenschaften der Behältereinheiten 1, 1' kann ein effizienter Trocknungsprozess für die Behältereinheiten 1, 1' mit dem Stiftofen 100 bereitgestellt werden. Ein solcher Stiftofen 100 ist im Vergleich zu bekannten Stiftöfen ressourcenschonend und benötigt weniger Energie.
  • Durch Komponenten des Stiftofens 100, wie beispielsweise der Erkennung von Geschwindigkeiten und Behältereigenschaften bzw. Behälterbeschaffenheiten können weitere Energieeinsparungen erreicht werden, sodass die Fluidstromvorrichtung 108 so gesteuert werden kann, dass die erforderlichen technischen Effekte, wie beispielsweise Trocknung und Reduzierung des Lösemitteleintrags erreicht werden und dennoch eine möglichst geringe Energie verbraucht wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1, 1'
    Behältereinheit
    100
    Stiftofen
    102
    Fördereinheit
    104, 104', 104"
    Transportstift
    106
    Halteelement
    108
    Fluidstromvorrichtung
    110
    Stabilisierungseinheit
    112
    Umluftfluideinheit
    114
    Heizeinheit
    115
    Fluidstromeinheit
    116
    Fluidstromrichtung
    118
    Kühlfluideinheit
    120
    Behälterentnahmeeinheit
    122
    Steuerungsvorrichtung
    124
    Vortrockenrahmen
    126
    Bodenbeschichter
    128
    Ofeneinheit
    130
    Kühlzone
    132
    Behälterabzieher
    134
    Bedruckungsvorrichtung
    136
    Fluideinlassvorrichtung
    138
    Fluidauslassvorrichtung
    140
    Dichtemesseinheit
    142
    Geschwindigkeitsmesseinheit
    144
    Behältermesseinheit
    146
    Fluidstromsensor
    148
    erster Temperatursensor
    150
    zweiter Temperatursensor
    152
    Ofenraum
    154
    Kettenspanner
    156
    Rolle
    158
    Luftkanal
    160
    Öffnungen
    162
    Fluidstrom

Claims (17)

  1. Stiftofen (100) zur Trocknung von Behältereinheiten (1, 1'), insbesondere von Dosen, umfassend - eine Fördereinheit (102) mit Transportstiften (104, 104', 104"), wobei die Fördereinheit (102) zur Beförderung der Behältereinheiten (1, 1') entlang einer Trocknungsstrecke ausgebildet ist, - eine Fluidstromvorrichtung (108), die zur Beaufschlagung der Behältereinheiten (1, 1') zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom ausgebildet ist, und - eine mit der Fluidstromvorrichtung (108) signaltechnisch gekoppelte Steuerungsvorrichtung (122), die eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung (108) in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten (1, 1') im Wesentlichen stufenlos einzustellen, um die Behältereinheiten (1, 1') mit dem Fluidstrom aufweisend eine vordefinierte Fluidstromeigenschaft zu beaufschlagen.
  2. Stiftofen (100) nach Anspruch 1, wobei die Behältereigenschaft eine Fördergeschwindigkeit, mit der die Fördereinheit (102) die Behältereinheiten (1, 1') fördert, und/oder eine Behältereinheitsdichte ist, die eine beförderte Anzahl an Behältereinheiten (1, 1') pro Zeiteinheit kennzeichnet.
  3. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Dichtemesseinheit (140), eingerichtet zum Erfassen der Behältereinheitsdichte, wobei vorzugsweise die Dichtemesseinheit zwei oder mehr Dichtemesssensoren zum redundanten Erfassen der Behältereinheitsdichte aufweist.
  4. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Fluidstrommesseinheit (146) zur Erfassung des aus dem Stiftofen (100) austretenden Abluftstroms, wobei vorzugsweise die Fluidstrommesseinheit zwei oder mehr Fluidstrommesssensoren zum redundanten Erfassen des aus dem Stiftofen austretenden Abluftstroms aufweist.
  5. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Geschwindigkeitsmesseinheit (142), eingerichtet zum Erfassen der Fördergeschwindigkeit, wobei vorzugsweise die Geschwindigkeitsmesseinheit (142) eine Lichtschranke und/oder einen Induktionssensor aufweist.
  6. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung (122) eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung (108) derart stufenlos einzustellen, dass ein vordefinierter Fluiddruck und/oder ein gefördertes Fluidvolumen pro Zeiteinheit bereitstellbar ist.
  7. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung (122) eingerichtet ist, die Fluidstromvorrichtung (108) in Abhängigkeit mindestens einer Behälterbeschaffenheit der Behältereinheiten (1, 1') einzustellen.
  8. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Beschaffenheitsmessvorrichtung (144), die angeordnet und ausgebildet ist, - die mindestens eine Behälterbeschaffenheit zu erfassen, wobei vorzugsweise die mindestens eine Behälterbeschaffenheit eine Mantelfläche der Behältereinheiten (1, 1') ist, - wobei die Steuerungsvorrichtung (122) eingerichtet ist, einen Lösemitteleintrag basierend auf der erfassten Behälterbeschaffenheit und der erfassten Behältereinheitsdichte zu ermitteln.
  9. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Mindestabluftstrom unter Berücksichtigung des Lösemitteleintrags zu bestimmen und vorzugsweise dass die Steuerungsvorrichtung die Fluidstromvorrichtung derart steuert, dass die Fluidstromvorrichtung den Mindestabluftstrom aus dem Stiftofen, insbesondere dem Ofenraum, befördert.
  10. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Lösemitteleintrag basierend auf einer Behältereinheitsgröße, einer Lösemittelmenge je Behältereinheit und der Behältereinheitsdichte zu bestimmen.
  11. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Fluideinlasseinheit (136) zum Einlassen eines Zuluftstroms in den Stiftofen (100), wobei die Steuerungsvorrichtung (122) mit der Fluideinlasseinheit (136) signaltechnisch gekoppelt und eingerichtet ist, die Fluideinlasseinheit (136) derart zu steuern, dass der in den Stiftofen (100) eintretende Zuluftstrom im Wesentlichen dem aus dem Stiftofen (100) austretenden Abluftstrom entspricht.
  12. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend einen Ofenraum (152) zur Beaufschlagung der Behältereinheiten (1, 1') mit einem aufgeheizten Fluid, wobei - die Fluidstromvorrichtung (108) eine Umluftfluideinheit (112) umfasst, die angeordnet und ausgebildet ist, Fluid innerhalb des Ofenraums (152) umzuwälzen, und - die Steuerungsvorrichtung (122) eingerichtet ist, eine Materialablagerung zu detektieren, wenn sich ein Differenzdruck der Umlufteinheit bei einer Referenzdrehzahl der Umluftfluideinheit und einer Referenztemperatur ändert.
  13. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend - mindestens zwei mit der Steuerungsvorrichtung (122) signaltechnisch gekoppelte Temperatursensoren (148, 150), die zum Erfassen einer Behältertemperatur der Behältereinheiten (1, 1') entlang der Trocknungsstrecke innerhalb des Ofenraums eingerichtet sind, - wobei die Steuerungsvorrichtung (122) eingerichtet ist, einen Temperaturverlauf der Behältereinheiten (1, 1') entlang der Trocknungsstrecke zu ermitteln.
  14. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Fluidstromvorrichtung (108) - eine Stabilisierungseinheit (110) ausgebildet zur Stabilisierung der Behältereinheiten (1, 1') umfasst oder ist, und - wobei die Stabilisierungseinheit (110) von der Steuerungsvorrichtung (122) derart einstellbar ist, dass die Behältereinheiten (1, 1') in Abhängigkeit der Behältereigenschaft auf den Transportstiften (104, 104', 104") stabilisiert werden.
  15. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Fluidstromvorrichtung (108) - eine Kühleinheit (118) ausgebildet zum Kühlen der Behältereinheiten (1, 1') umfasst oder ist, - wobei die Kühleinheit (118) von der Steuerungsvorrichtung (122) derart einstellbar ist, dass die Behältereinheiten (1, 1') in Abhängigkeit der Behältereigenschaft gekühlt werden.
  16. Stiftofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Fluidstromvorrichtung (108) - eine Behälterentnahmeeinheit (120) ausgebildet zum Entnehmen der Behältereinheiten (1, 1') von den Transportstiften (104, 104', 104") umfasst oder ist, - wobei die Behälterentnahmeeinheit (120) von der Steuerungsvorrichtung (122) basierend auf der Behältereigenschaft einstellbar ist.
  17. Verfahren zur Trocknung von Behältereinheiten (1, 1'), insbesondere von Dosen, umfassend die Schritte: - Fördern der Behältereinheiten (1, 1') mit Transportstiften (104, 104', 104") entlang einer Trocknungsstrecke; - Beaufschlagen der Behältereinheiten (1, 1') zumindest abschnittsweise entlang der Trocknungsstrecke mit einem Fluidstrom; - im Wesentlichen stufenloses Einstellen des Fluidstroms in Abhängigkeit einer Behältereigenschaft der Behältereinheiten (1, 1').
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