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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Trocknungseinrichtung für
Wäsche
mit einem stationären Gehäusemantel
und einer darin drehbar gelagerten und umfangsseitig zum Luftdurchtritt
gelochten Innentrommel zur Aufnahme von zu trocknender Wäsche sowie
mit einer an den Gehäusemantel
angeschlossenen, ein Heizregister beinhaltenden Luftführung für die Zu-
und Abführung
von Trocknungsluft.
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Zumeist ist eine derartige Trocknungseinrichtung
als Einkammer-Maschine mit einem stationären Gehäusemantel und einer darin um
eine im Wesentlichen horizontale Trommelachse rotierend angetriebenen
Innentrommel ausgeführt.
Die Innentrommel besteht in der Regel aus einem hohlzylinder- bzw.
rohrförmigen
Mantel aus gelochtem Edelstahlblech, der an seinem inneren axialen
Ende durch ein die Innentrommelrückwand
bildendes Edelstahlblech verschlossen ist. Dieses kann als Entladetür ausgebildet
sein. Die das andere Ende begrenzende Vorderwand weist eine zentrale
Einfüllöffnung für den zu trocknenden
Wäscheposten
auf, die erst nach der Befüllung
durch eine am Außengehäuse angelenkte Tür verschlossen
wird. Während
des Trocknungsprozesses wird die den Wäscheposten kammerartig umgebende
Innentrommel in Rotation gehalten, um den Wäscheposten aufzulockern und
die Wäschestücke des
Wäschepostens
möglichst
gleichmäßig dem Strom
der Trocknungsluft aus-zusetzen.
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Bei einer herkömmlichen Einkammer-Maschine
laufen die einzelnen Vorgänge
des Trocknungsprozesses in derselben Innentrommel hintereinander
ab. Es sind das im Wesentlichen das Aufschütteln der vorher entwässerten,
in die Innentrommel eingeführten
Wäsche,
deren Aufheizen, deren Volltrocknung und das vor der Wäscheentnahme
notwendige Abkühlen.
Das Abkühlen
ist aus Sicherheitsgründen
erforderlich, weil der Trocknungsvorgang mit bis zu ca. 150° heißer Luft
durchgeführt
wird und erst der Abkühlvorgang
eine gefahrlose weitere Handha bung der Wäsche ermöglicht. Es darf daher die Tür zur Wäscheentnahme
erst nach einer Abkühlung
der Wäsche
auf eine ungefährliche
Grenztemperatur geöffnet
werden können.
Nach dem Beladen mit einem neuen Wäscheposten wird der Trockner wieder
aufgeheizt. Zumal für
die Trocknung jedes Wäschepostens
nicht nur die Wäsche
selbst, sondern auch Teile der Trocknungseinrichtung aufgeheizt
und wieder abgekühlt
werden müssen,
ist der Betrieb einer Einkammer-Maschine
mit vergleichsweise hohem Zeit- und Energieaufwand verbunden.
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Insbesondere im gewerblichen Bereich,
z.B. in einer Großwäscherei,
werden daher Mehrkammer-Trocknungseinrichtungen eingesetzt, bei
welchen der Aufheizvorgang, der Trocknungsvorgang und der abschließende Abkühlvorgang
räumlich
getrennt stattfinden und die zu trocknenden Wäscheposten jeweils nach Beendigung
eines Vorgangs fließbandartig
weiterbefördert
werden, so dass die einzelnen Kammern oder Bereiche der Trocknungseinrichtung
auf einer im Wesentlichen konstanten Arbeitstemperatur gehalten
werden können.
Eine solche Trocknungsvorrichtung ist beispielsweise aus der
EP 1 054 094 A1 bekannt.
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Die bekannte Trocknungseinrichtung
umfasst eine axial in mehrere Innentrommelkammern, nämlich eine
Aufheizkammer, eine Trocknungskammer und eine Abkühlkammer,
unterteilte Innentrommel. Die Innentrommel ist aus zwei aneinandergesetzten
Halbschalen gebildet, von denen eine erste Halbschale zur Förderung
der Wäscheposten
gegenüber
der zweiten Halbschale um eine Kammerbreite in Axialrichtung verschiebbar
ist. Die Axialverschiebung der ersten Halbschale erfolgt, vorzugsweise
in einer Ruhestellung, wenn sich diese bezüglich der Innentrommelrotation
in deren unteren Totpunkt befindet, und somit die aufgrund der Schwerkraft
nach unten gezogene Wäsche
aufnimmt. Nach erfolgter Axialverschiebung wird die Innentrommel
um 180° verdreht,
so dass die Wäsche
um eine Innentrommelkammer versetzt in die stationäre zweite
Halbschale zurückfällt. Dabei
wird gleichzeitig der vorher in der in Wäscheförderrichtung letzten Innentrommelkammer aufgenommene
Wäscheposten
aus der Innentrommel ausgeworfen, und eine neuer zu trocknender Wäscheposten
in die offenstehende, in Wäscheförderrichtung
erste Innentrommelkammer eingebracht. Nach axialer Zurückversetzung
der ersten Halbschale wird eine neuer Vorgangszyklus in Gang gesetzt.
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Die bekannte Trocknungseinrichtung
ist zur besseren Wärmeausnutzung
mit einer nach einem Gegenstromprinzip arbeitenden Luftführung ausgestattet,
in welche die Innentrommelkammern entgegen der Wäscheförderrichtung eingebunden sind. Der
Trocknungsluftstrom durchströmt
somit zuerst die Abkühlkammer,
wo die kalte Trocknungsluft durch die Restwärme des dort aufgenommenen
Wäschepostens
vorgewärmt
wird. Die Trocknungsluft wird anschließend auf eine Trocknungstemperatur
aufgeheizt, und durchströmt
die Trocknungskammer und danach die Aufheizkammer. Zur weiteren
Verbesserung der Energiebilanz wird bei jeder Innentrommelkammer
ein Teil der Trocknungsluft in einer Zirkuiationsströmung mehrfach
durch die entsprechende Innentrommelkammer geleitet. Außerdem wird
die Restwärme
der aus der Abkühlkammer
abströmenden
Abluft über
einen Wärmetauscher
zurückgewonnen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Trocknungseinrichtung der eingangs genannten Art bezüglich des
für den
Trocknungsprozess aufzubringenden Zeit- und Energieaufwands zu verbessern.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein zum Betrieb
einer solchen Trocknungseinrichtung besonders geeignetes Verfahren
anzugeben.
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Bezüglich der Trocknungseinrichtung
wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich des Verfahrens wird die
Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 10. Danach ist mindestens ein Sensor
vorgesehen, der fortlaufend zur Bestimmung der Restfeuchte eines
Wäschepostens
relevante Messgrößen aufnimmt
und an eine zur Steuerung des Trocknungsprozesses vorgesehene Regeleinheit übermittelt.
Anhand der aufgenommenen Messgrößen wird
fortlaufend die Restfeuchte des Wäschepostens ermittelt und mit
einem Sollwert verglichen, wobei anhand des Vergleichsresultats
die Beheizung des Trocknungsluftstroms und/oder die Dauer des Trocknungsprozesses
geregelt wird.
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Die Erfindung gehft von der Erkenntnis
aus, dass für
die Trocknung von verschiedenen Wäscheposten jeweils ein unterschiedlicher
Zeit- und Energieaufwand erforderlich ist, zumal sich Wäscheposten
durch ihr Gewicht und ihre Textilbeschaffenheit erheblich unterscheiden
können.
Um zu verhindern, dass ein besonders großer oder schwer trocknender Wäscheposten
nur unzureichend getrocknet wird, ist bei einem herkömmlichen
gleichförmigen
Trocknungsprozess die Trocknungstemperatur und Trocknungsdauer stets
auf den Maximalbedarf hin ausgerichtet. Dies führt zwangsläufig zu einer Übertrocknung
der mitbeförderten
kleinen oder leicht trocknenden Wäscheposten und somit zu unnötigem Energie- und Zeitverbrauch.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die Trocknungszeit und
die aufgebrachte Energie weitestmöglich an den Bedarf jedes einzelnen
Wäschepostens
anzupassen. Dazu ist eine Ansteuerung des Heizregisters in Abhängigkeit
von aktuell ermittelten, den Wäscheposten
zugeordneten Ist-Werten vorgesehen. Als besonders vorteilhafte Regelgröße zur Bedarfsermittlung
zieht sie dabei die Restfeuchte eines zu trocknenden Wäschepostens heran.
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Als zur Bestimmung der Restfeuchte
relevante Daten werden bevorzugt die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit
im Trocknungsluftstrom herangezogen. Geeignete Sensoren sind zweckmäßigerweise
entweder an der Innenseite des Gehäusemantels oder in einem Luftabführkanal
der Luftführung
angeordnet. Eine besonders präzise
Bestimmung der Restfeuchte des Wäschepostens
wird dadurch ermöglicht,
dass die Luftfeuchtigkeit und/oder die Temperatur der vom Wäscheposten
abgeführten Trocknungsluft
mit der Luftfeuchtigkeit bzw. der Temperatur der dem Wäscheposten
zugeführten
Trocknungsluft verglichen wird, insbesondere durch Ermittlung der
Temperaturdifferenz. Auf diese Weise kann gezielt die Feuchtigkeitsaufnahme
des Trocknungsluftstroms und dessen Temperaturveränderung
ermittelt werden. Zur Steuerung des Trocknungssprozesses wirkt die
Regeleinheit zweckmäßigerweise ansteuernd
auf das in der Luftführung
angeordnete Heizregister sowie den Bewegungsantrieb der Innentrommel.
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Die bedarfsangepasste Regelung der
Trockenleistung ist bereits vorteilhaft bei einer einfachen Einkammer-Maschine
anzuwenden. Die Vorteile dieser Regelung treten aber in besonderem
Maße in
Erscheinung bei einer Trocknungseinrichtung, bei welcher zur Ermöglichung
eines rationalisierten, insbesondere fließbandartigen, Ablaufs des Trocknungsprozesses
die Innentrommel in mindestens zwei axial aufeinandertolgende Innentrommelkammern
zur Aufnahme jeweils eines Wäsche-postens
unterteilt ist. In bevorzugter Ausführung sind hierbei drei Innentrommelkammern
vorgesehen, wobei in einer in Wäscheförderrichtung
gesehen ersten Innentrommelkammer der Wäscheposten durch heiße Trocknungsluft
aufgeheizt wird, in einer in Wäscheförderrichtung anschließenden Innentrommelkammer
der eigentliche Trocknungsvorgang bei hoher Trocknungstemperatur
stattfindet und in der dritten Innentrommelkammer die Wäsche durch
kalte Trocknungsluft abgekühlt
wird. Zur Erzielung eines besonders großen Wäschedurchsatzes wird zweckmäßigerweise
in jeder Innentrommelkammer je ein Wäscheposten zeitgleich aufgeheizt,
getrocknet oder abgekühlt,
wobei nach Beendigung des gemeinsamen Vorgangszyklus sich eine Beförderungsphase
anschließt,
in welcher die Wäscheposten
fließbandartig
in die in Wäscheförderrichtung
nächstfolgende
Innentrommelkammer befördert
werden. Zur Einstellung der für jede
Innentrommelkammer verschiedenen Arbeitsbedingungen ist die Luftführung zweckmäßigerweise derart
ausgebildet, dass zu jeder Innentrommelkammer ein korrespondierender
Luftzuführkanal
und ein korrespondierender Luftabführkanal vorgesehen sind, so
dass in jeder Innentrommelkammer ein separater Kammerluftstrom anregbar
ist.
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Um mit konstruktiv einfachen Mitteln
die Beförderung
eines Wäschepostens
aus einer Innentrommelkammer in eine in Wäscheförderrichtung nächstfolgende
Innentrommelkammer zu bewerkstelligen, ist eine aus zwei Halbschalen
gebildete Innentrommel vorgesehen, wobei zur Bildung der Innentrommelkammern
jede Halbschale mindestens eine den Innenraum in Axialrichtung in
mindestens zwei Abteile aufteilende Trennwand aufweist. Die Halbschafen
sind zueinander etwa spiegelbildlich ausgebildet, so dass korrespondierende
Trennwände der
beiden Halbschalen in einer Gegenüberstellung fluchtend aneinander
angrenzen, und so gegenüberliegende
Abteile der beiden Halbschalen zusammen jeweils eine abgeschlossene
Innentrommelkammer bilden. Zur Förderung
eines Wäschepostens
ist eine Halbschale gegenüber
der anderen Halbschale in Axialrichtung verschiebbar. Die Förderung
des Wäschepostens
erfolgt hierbei auf konstruktiv besonders einfache Weise nach dem
oben beschriebenen, aus der
EP
1 054 094 A1 an sich bekannten Verfahren.
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In Energie sparender Weise sind die
Innentrommelkammern vorteilhafterweise nach einem Gegenluftstromprinzip
in die Luftführung
eingebunden. Dabei durchströmt
der kalte Trocknungsluftstrom zunächst die Abkühlkammer,
d.h. die in Wäscheförderrichtung
letzte Innentrommelkammer, und wird dabei durch die Restwärme des
dort aufgenommenen Wäschepostens
vorgewärmt.
Der vorgewärmte
Trocknungsluftstrom wird anschließend mittels eines Heizregisters
auf eine Trocknungstemperatur aufgeheizt und aufeinander folgend
durch die Trocknungskammer und die Aufheizkammer geleitet. Zur weiteren Verbesserung
der Energiebilanz ist der jeder Innentrommelkammer zugeordnete Luftabführkanal
mit dem korrespondierenden Luftzuführkanal verbunden, so dass
ein Teil des Trocknungsluftstroms als Zirkulationsstrom mehrfach
durch die Innentrommelkammer geleitet werden kann. Durch die Rückleitung der
Trocknungsluft wird insbesondere deren Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit
besonders gut ausgenützt, wobei
nur ein vergleichsweise geringes Luftvolumen aufgeheizt werden muss.
Zudem wird dadurch dem Umstand Rechnung getragen, dass der zur Auflockerung
der Wäsche
erforderliche Luftstrom deutlich höher ist als der zur Feuchteabführung erforderliche Luftstrom.
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In einer besonders einfachen Variante
zur Anpassung der Energiezufuhr wird die Beheizung des die Trockenkammer
durchströmenden
Kammerluftstroms eingestellt, sobald die Restfeuchte des in der
Trockenkammer aufgenommenen Wäschepostens
den Sollwert unterschreitet. Dies führt insbesondere dann zu einer
Energieersparnis, wenn bei einem kleinen zu trocknenden Wäscheposten
der Volltrockenzustand schon vor dem Ende des Vorgangszyklus erreicht
wird. Nach Abschaltung des Heizregisters wird die Trockenkammer
nur noch von gemäßigt warmer
Trocknungsluft durchströmt,
wodurch eine Übertrocknung
des Wäschepostens
wirksam vermieden ist.
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In einem vorteilhaften alternativen
Regelmechanismus wird die Heizleistung des Heizregisters während des
gesamten Vorgangszyklus derart geregelt, dass der Trocknungsvorgang
hinsichtlich seiner Dauer dem Abkühlvorgang angeglichen wird.
Mit anderen Worten wird die Beheizung des die Trockenkammer durchströmenden Kammerluftstroms
derart geregelt, dass die Restfeuchte des in der Trockenkammer aufgenommenen
Wäschepostens
den Sollwert etwa zu dem Zeitpunkt erreicht, zu welchem die Temperatur
des in der Abkühlkammer
aufgenommenen Wäschepostens
die Grenztemperatur erreicht. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht
darin, dass eine Übertrocknung
und damit verbundene Wäschebeschädigung des
zu trocknenden Wäschepostens und
damit ein erhöhter
Energieaufwand vorausschauend vermieden wird, wobei gleichzeitig
der Zeitaufwand für
Trocknung und Abkühlung
besonders gering gehalten ist.
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Zur Erhöhung der Effizienz des Trocknungsprozesses
wird der Vorgangszyklus bevorzugt abgebrochen, sobald die Restfeuchte
des in der Trockenkammer aufgenommenen Wäschepostens den Sollwert unterschritten
hat und die Temperatur des in der Abkühlkammer aufgenommenen Wäschepostens
die Grenztemperatur unterschritten hat.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen
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1 in
einem schematischen Querschnitt eine Trocknungseinrichtung mit einer
drehbar gelagerten, zwei Halbschalen umfassenden Innentrommel,
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2 in
einem schematischen Längsschnitt die
Trocknungseinrichtung gemäß 1 in Gegenüberstellung
der beiden Halbschalen,
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3 in
einer Darstellung gemäß 2 die Trocknungseinrichtung
mit zueinander versetzten Halbschalen,
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4 in
einem schematischen Querschnitt die Trocknungseinrichtung gemäß 3 in um ca. 135° gedrehter
Stellung der Innentrommel,
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5 in
einer Darstellung gemäß 3 die Trocknungseinrichtung
in um 180° gedrehter
Stellung der Innentrommel,
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6 die
Trocknungseinrichtung gemäß 5 wiederum in Gegenüberstellung
der Halbschalen,
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7 in
einem Längschnitt
eine schematische Darstellung der Luftführung der Trocknungseinrichtung
und
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8 eine
Variante der Luftführung
gemäß 7 in einer einem Fließdiagramm ähnlichen
Darstellung mit in Querschnitten Vlla-Vllc gemäß 7 dargestellten Innentrommelkammern.
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Entsprechende Teile sind in den Figuren
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Kern der Trocknungseinrichtung ist
eine Innentrommel 1. Sie ist durch zwei sich über jeweils etwa
den halben Trommelumfang erstreckende, eigenständige Halbschalen 2,3 gebildet.
Die Halbschalen 2,3 weisen dabei jeweils die Umrissform
eines in seiner Längsrichtung
etwa halbierten Rohrabschnittes mit verhältnismäßig großem Rohrdurchmesser auf, wobei
die Stirnseiten der beiden Rohrabschnitthälften jeweils durch rechtwinklig
zur Trommeldrehachse 9 verlaufende Stirnwände 4,5 bzw. 6,7 verschlossen
und wobei der Rohrmantel bzw. die beiden den Halbschalen 2,3 zugeordneten
Rohr-Halbschalen mit schematisch dargestellten Löchern 8 zur Durchströmung der
Innentrommel 1 mit Trocknungsluft versehen sind. Die lotrecht
zur Zeichnungsebene von 1 verlaufende
Trommeldrehachse 9 tritt innerhalb der Innentrommel 1 bzw.
innerhalb ihrer Hälften 2,3 nicht
körperlich
in Erscheinung und ist lediglich als imaginäre Linie vorhanden. Die Innentrommel 1 ist
an ihrem Außenumfang
zwischen Stützrollen 10 innerhalb
einer als stationärer
Gehäusemantel
dienenden Außentrommel 11 drehbar
gelagert.
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Die Halbschalen 2,3 sind
durch einen nicht dargestellten, nur auf eine der beiden Halbschalen – hier die
Halbschale 2 – einwirkenden
Verschiebeantrieb axial be züglich
der Trommeldrehachse 9 relativ zueinander verschiebbar.
Die axiale Verschiebbarkeit der Halbschale 2 ist in den 2 ,3 ,5 und 6 durch einen Doppelrichtungspfeil
symbolisch kenntlich gemacht. Der Innenraum einer jeden Halbschale 2,3 ist zwischen
deren Stirnwänden 4,5 bzw. 6,7 den
mittels radialer Trennwände 21,22 bzw. 23,24 in
drei Abteile 12-14 (Halbschale 2) bzw. 15-17 (Halbschale 3)
von gleicher Abteilgröße aufgeteilt.
Die Abteile 12-14 bzw. 15-17 liegen in Richtung
der Trommeldrehachse 9 nebeneinander. In der in den 2 und 6 dargestellten fluchtenden Gegenüberstellung
zwischen den beiden Halbschalen 2,3 bilden die
einander diametral gegenüberliegenden
Abteile 12 und 15, 13 und 16 sowie 14 und 17 der
Halbschalen 2,3 gemeinsam jeweils eine Innentrommelkammer 18 bzw. 19 bzw. 20.
In der in den 2 und 6 dargestellten Gegenüberstellung
der Halbschalen 2 und 3 werden die eigentlichen
Trocknungsvorgänge
vollzogen, während
deren die Innentrommel 1 rotiert wird, um die in der Innentrommel 1 aufgenommene
Wäsche
gleichmäßig dem
Trocknungsluftstrom auszusetzen.
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Das Beladen der Trocknungsvorrichtung
mit einzelnen Wäscheposten 25 und
deren Beförderung zwischen
den voneinander getrennten Innentrommelkammern 18, 19 und 20 sowie
das Entladen eines getrockneten Wäschepostens 25 wird
nachstehend detailliert anhand der 3-5 beschrieben:
Die Beschickung
der Trocknungseinrichtung mit einem Wäscheposten 25 erfolgt
gemäß der Wäscheförderrichtung 26 an
der der Innentrommelkammer 18 angrenzenden Beschickungsseite 27.
Der Auswurf der trockenen Wäsche
erfolgt entsprechend an der an die Innentrommelkammer 20 angrenzenden
Auswurfseite 28.
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Zur Beschickung wie zum Auswurf von
Wäscheposten 25 wird
die Halbschale 2 gegenüber
der Halbschale 3 gemäß 3 axial in Wäscheförderrichtung 26 um
eine Abteilbreite verschoben. Die zum Beschicken in ihrer unteren
Totpunktstellung befindliche, axiaifeste Halbschafe 3 steht
mit ihrem der Beschickungsseite 27 zugewandten Abteil 15 über die Stirnwand 6 der
in oberer Totpunktstellung befindlichen, verschobenen Halbschale 2 hinaus
(5). Dadurch ist das
Abteil 15 der Halbschale 3 von oben her frei zugänglich,
so dass eine beim Ausführungsbeispiel
als Förderband 29 ausgebildete
Beschickungseinrichtung ungehindert in den von der stationären Außentrommel 11 umgebenen
Raum oberhalb des Abteils 15 der Halbschale 3 hineinfahren
und einen Wäscheposten 25 abgeben
kann. Dieser fällt
von oben in Pfeilrichtung 30 in das Abteil 15 hinein.
Dieser Wäscheposten 25 liegt
in Form eines entwässerten
Presskuchens vor, wie er aus einer Entwässerungspresse auf das Förderband 29 gegeben
wird.
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Nach erfolgter Beschickung wird die
obere Halbschale 2 gemäß 6 in vollständige Gegenüberstellung
gegenüber
der Halbschale 3 zurückgefahren,
wodurch die nunmehr wieder geschlossene Innentrommel 1 vollständig innerhalb
ihrer Ummantelung durch die Außentrommel 11 einliegt.
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Innerhalb der, in Wäscheförderrichtung 26 gesehen,
ersten Innentrommelkammer 18, die nachfolgend auch als
Aufheizkammer 18 bezeichnet ist, erfolgt unter Rotation
der Innentrommel 1 im Trocknungsluftstrom L das Aufschütteln und
die Aufheizung des einliegenden Wäschepostens 25. Die
mittlere, mit einem weiteren Wäscheposten 25 gefüllte Innentrommelkammer 19 oder
Trocknungskammer 19 dient dem eigentlichen Trocknungsvorgang
bei einer Trockentemperatur bis etwa 150°C. In der der Auswurfseite 28 zugewandten,
auch als Abkühlkammer 20 bezeichneten
Innentrommelkammer 20 vollzieht sich die Abkühlung getrockneter
Wäscheposten 25 durch
kalte Trocknungsluft auf oder unter eine Grenztemperatur, die keine
Gefahr mehr für
eine manuelle Handhabung der Wäsche
darstellt. Bei rotierender Innentrommel 1 erfolgen in deren
nebeneinander liegenden Innentrommelkammern 18-20 der mit
dem anfänglichen
Auflockern der Wäsche
verbundene Aufheizvorgang, der Trocknungsvorgang und der Abkühlvorgang
mehrerer Wäscheposten 25 zeitgleich.
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Zur Entnahme eines getrockneten und
abgekühlten
Wäschepostens 25 wird
der Drehantrieb der Innentrommel 1 in unterer Totpunktstellung
der axial verschiebbaren Halbschale 2 angehalten (2). Danach wird zunächst die
Halbschale 2 in Wäscheförderrichtung 26 gegenüber der
Halbschale 3 vorverschoben. Infolge des Versatzes der Halbschalen 2,3 liegen
die Abteile 12 und 13 der Halbschale 2 nunmehr
den Abteilen 16 und 17 der Halbschale 3 diametral
gegenüber.
Das an die Auswurfseite 28 angrenzende Abteil 14 der
Halbschale 2 steht nach oben offen über die Stirnwand 7 der
Halbschale 3 hinaus (3).
Unter Beibehaltung dieser Offenstellung wird die Innentrommel 1 sodann
um einen Halbdrehung entsprechend der Drehrichtung 31 gedreht. Damit
gleichbedeutend ist die Überführung der
axial verschiebbaren Halbschale 2 in eine gegenüber der anderen
Halbschale 3 oben liegende Position, wie sie in 5 dargestellt ist. 4 kennzeichnet eine Zwischenposition
zwischen den Drehstellungen gemäß 3 (Ausgangsstellung) und 5 (Endstellung) des Auswurfvorganges.
Beim Hochschwenken der axial verschobenen Halbschale 2 fährt gleichzeitig eine
Auffangvorrichtung 32 in den nunmehr freigegebenen Raum
unterhalb des Abteils 14 hinein. Die Auffangvorrichtung
ist nach Art einer Aufnahmeschale wirksam, in welche der getrocknete
Wäscheposten 25 aus
dem hochgeschwenkten Abteil 14 in Pfeilrichtung 33 nach
unten hineinfällt
(4). Die Auffangvorrichtung 32 ist
zweckmäßigerweise
mit einer Fördereinrichtung
verbunden, die die trockene Wäsche einer
nächsten
Bearbeitungsstation zuführt
(nicht dargestellt). Die in 5 dargestellte
Auswurf-Endstellung ist gleichzeitig die Beschickungsstellung für die Neubeschickung
des Abteils 15. Bei der durch die Abfolge der 3 bis 5 beschriebenen Halbdrehung der Innentrommel 1 fällt weiterhin
je ein Wäscheposten
aus Abteil 12 in Abteil 16, sowie aus Abteil 13 in Abteil 17.
Nach der Rückverschiebung
der Halbschale 2 entsprechend dem Ablauf der 5 und 6 befindet sich somit der vorher in der
Aufheizkammer 18 aufgenommene Wäscheposten 25 nunmehr
in der Trocknungskammer 19, und ebenso der vorher in der Trocknungskammer 19 aufgenommene
Wäscheposten 25 nunmehr
in der Abkühlkammer 20.
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Durch die Trocknungseinrichtung ist
es möglich,
den Trocknungsprozess in mehrere räumlich getrennte Einzelschritte
aufzuteilen, die schrittweise in Wäscheförderrichtung 26 nebeneinander
vollzogen werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die Innentrommel 1 oder
Bereiche davon wechselnd aufzuheizen und wieder ab zukühlen. Beim
Ausführungsbeispiel
sind in derselben Innentrommel nebeneinander drei Innentrommelkammern 18-20 angeordnet. Grundsätzlich ist
es aber bereits gegenüber
einer Einkammer-Maschine vorteilhaft sein, mit nur zwei nebeneinander
angeordneten Innentrommelkammern 18,19 zu arbeiten.
Es ist aber auch durchaus vorstellbar, anstelle der im Ausführungsbeispiel
in Normalstellung insgesamt vorhandenen drei nebeneinander gemeinsam
die Innentrommel 1 bildenden Innentrommelkammern 18-20 mehr
als drei Innentrommelkammern nebeneinander vorzusehen und dadurch
den Trocknungsvorgang von der Beschickungsseite 27 bis
zur Auswurfseite 28 in mehr als drei Einzelschritten vorzunehmen.
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Eine Luftführung 34 innerhalb
der Trockeneinrichtung macht eine besondere Energieeinsparung möglich. Sie
ist insbesondere in der in den 2 und 6 sowie 7 und 8 dargestellten
Gegenüberstellung
der Innentrommel 1 wirksam, also außerhalb der Beförderungsphase,
und wird anhand der 7 und 8 näher beschrieben.
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Die Luftführung 34, d.h. die
gesamte Leitungseinrichtung für
die Trocknungsluft, ist derart ausgebildet, dass jede Innentrommelkammer 18,19,20 separat
von einem Kammerluftstrom L1,L2,L3 durchströmt wird. Die Kammerluftströme L1 bis
L3 sind Teilstrecken eines als Gegenluftstrom konzipierten Trocknungsluftstroms
L. Dies bedeuted, dass der Trocknungsluftstrom L alle Innentrommelkammern 18 bis 20 in
zur Wäscheförderrichtung 26 umgekehrter
Reihenfolge durchströmt.
Der Trocknungsluftstrom L wird als Frischluft 35 der Umgebungsluft
entnommen und durchströmt
also als Kammerluftstrom L1 zuerst die Abkühlkammer 20, als Kammerluftstrom
L2 danach die Trocknungskammer 19 und schließlich als
Kammerluftstrom L3 die Aufheizkammer 18, bevor der Trocknungsluft
mittels eines Wärmetauschers 36 die
ihr innewohnende Wärme
entzogen und sie anschließend
als Abluft 37 wieder der Umgebungsluft bzw. Außenatmosphäre zugeführt wird.
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Der Kammerluftstrom L1-L3 tritt jeweils
aus einem an die Außentrommel 11 herangeführten Luftzuführkanal 38a-c (einander
entsprechende Teile sind nachfolgend entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu
den Teilfiguren 8a bis 8c durch Kleinbuchstaben spezifiziert)
durch den gelochten Mantel der Innentrommel 1 in die zugehörige Innentrommelkammer 18-20 ein
und durchströmt
die Innentrommelkammer 18-20 im Wesentlichen radial. Der
Kammerluftstrom L1-L3 wird durch einen etwa entgegengesetzt zum Luftzuführkanal 38a-c in
die Außentrommel 11 mündenden
Luftabführkanal 39a-c aus
der Innentrommelkammer 18-20 abgesaugt und durchläuft einen
in den jeweiligen Luftabführkanal 39a-c geschalteten Filter 40a-c und
einen den Trocknungsluftstrom L beschleunigenden Ventilator 41a-c.
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Aus jedem Luftabführkanal 39a-c zweigt
an einer auf der Druckseite des Ventilators 41a-c angeordneten
Leitungsteilung 42a-c ein endseitig mit dem korrespondierenden
Luftzuführkanal 38a-c verbundener
Zirkulationskanal 43a-c ab, über welchen ein Teil des abgeführten Kammerluftstroms
L1-L3 als Zirkulationsstrom Z1-Z3 in die zugehörige Innentrommelkammer 18-20 zurückgeleitet
werden kann. Mittels jeweils eines Paars von Klappen oder Stellgliedern
44a-c in jedem Zirkulationskanal 43a-c bzw. stromab der
Leitungsteilung 42a-c im Luftabführkanal 39a-c wird
gesteuert, welcher Anteil der Kammerluftstroms L1-L3 als Zirkulationsstrom
Z1-Z3 in die selbe Innentrommelkammer 18-20 zurückgeführt wird.
Dieser zurückgeführte Anteil
beträgt
im Durchschnitt etwa 60% des jeweiligen Kammerluftstroms L1-L3,
kann aber für
jede Innentrommelkammer 18-20 separat bedarfsangepasst
variiert werden. Der Restanteil von durchschnittlich 40% des Kammerluftstroms
L1-L3 wird in den in Luftströmungsrichtung nächstfolgenden
Luftzuführkanal 38a-b eingespeist oder,
ausgehend vom in Luftströmungsrichtung
letzten Luftabführkanal 39a als
Abluft 37 an die Umgebung abgegeben.
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Der Trocknungsluftstrom L nimmt also
ausgehend von der Umgebungs- oder Frischluft 35 den folgenden
Verlauf: Die Frischluft 35 wird, vermischt mit dem durch
den Zirkulationskanal 43c rückströmenden Zirkulationsstrom Z1
durch den Luftzuführkanal 38c der
Abkühlkammer 20 zugeführt, wo
durch Wärmeaustausch des
vergleichsweise kühlen
Kammerluftstroms L1 mit dem in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen
Wäscheposten 25 einerseits
die Wäsche
abgekühlt,
und andererseits die Trocknungsluft auf eine Temperatur zwischen
ca. 30°C
und 80°C
vorgewärmt
wird. Der durch den Luftabführkanal 39c abgesaugte
Kammerluftstrom L1 wird nach Filterung zu Teilen durch den Zirkulationskanal 43c in die
Abkühlkammer 20 zurückgeführt.
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Der restliche Teil des Kammerluftstroms
L1 wird in einem Wärmetauscher 45 weiter
auf etwa 80°C
vorgewärmt
und mit dem durch den Zirkulationskanal 43b rückströmenden Zirkulationsstrom
Z2 zur Bildung des Kammerluftstroms L2 vermischt. Je nach dem Volumenanteil
der zugemischten Zirkulationsluft variieren die Temperatur und die
Luftfeuchtigkeit des durch den Luftzuführkanal 38b der Trocknungskammer 19 zugeleiteten
Kammerluftstroms L2, zumal der rückströmende Zirkulationsstrom
Z2 im Allgemeinen heißer
und feuchter ist als die aus der Abkühlkammer 20 zugeleitete
Trocknungsluft. Der Kammerluftstrom L2 wird zusätzlich durch ein im Luftzuführkanal 38b angeordnetes
Heizregister 46b auf eine Trocknungstemperatur von bis
zu 150°C
aufgeheizt. Die Eigenschaften des Kammerluftstroms L2 hinsichtlich
Temperatur und Luftfeuchtigkeit, und somit die Trocknungsintensität, können also
durch Regelung des Zumischungsverhältnisses von Zirkulationsluft
und Regelung der Heizleistung des Heizregisters 46b gezielt
eingestellt werden.
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Der durch den Luftabführkanal 39b aus
der Trocknungskammer 19 abgesaugte und wiederum gefilterte
Kammerluftstrom L2 wird wiederum zu Teilen durch den Zirkulationskanal 43b in
die Trocknungskammer 19 zurückgeführt. Der restliche Teil des
Kammerluftstroms L2 wird mit dem durch den Zirkulationskanal 43a rückströmenden Zirkulationsstrom
Z3 zur Bildung des Kammerluftstroms L3 vermischt und über den
Luftzuführkanal 38a der
Aufheizkammer 18 zugeleitet. Mittel eines im Luftzuführkanal 38a angeordneten
zweiten Heizregisters 46a wird der Kammerluftstrom L3 vorher
wiederum auf eine Temperatur bis zu 150°C aufgeheizt. Der durch den
Luftabführkanal 39a aus
der Aufheizkammer 18 abgesaugte Kammerluftstrom L3 wird
nach Filterung zu Teilen durch den Zirkulationskanal 43a in die
Aufheizkammer 18 zurückgeführt. Der
restliche Teil des Kammerluftstroms L3 wird durch einem zusätzlichen Filter 47 geleitet,
von einem nur im Ausführungsbeispiel
gemäß 8 dargestellten Ventilator 48 beschleunigt
und dem Wärmetauscher 36 zugeführt. Die
durch den Wärmetauscher 36 entzogene
Wärme wird
zur Vorheizung des Trocknungsluftstroms L zum Wärmetauscher 45 rückgeführt.
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Die in den 7 und 8 gezeigten
Ausführungsbeispiele
der Trocknungseinrichtung unterscheiden sich darin, dass gemäß 8 der einer stromauf angeordneten
Innentrommelkammer 19,20 zugeordnete Luftabführkanal 39b-c direkt
in den stromabwärts
nächstfolgenden
Luftzuführkanal 39a-b mündet, während gemäß 7 der einer stromauf angeordneten
Innentrommelkammer 19,20 zugeordnete Luftabführkanal 39b-c zunächst in
den stromabwärts
nächstfolgenden
Luftabführkanal 38a-b mündet, und
erst über
den darin angeordneten Ventilator 41 a-b und den abzweigenden
Zirkulationskanal 43a-b in den Luftzuführkanal 38a-b übergeht.
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Den Heizregistern 46a-b wird
Wärme bevorzugt
durch Fremddampf 49 zugeführt, wie er in industriell
betriebenen Wäschereien üblicherweise
zu Aufheizzwecken insbesondere für
das Waschwasser vorhanden ist. Die in den Heizregistern 46a-b umgesetzte
Wärme beinhaltet
den Großteil
der Energiemenge, die der Trocknungseinrichtung zuzuführen ist.
Die zum Antrieb und zur Steuerung der Trocknungseinrichtung nötige elektrische
Energie ist demgegenüber
gering. Eine besonders zweckmäßige Methode
zur Energieeinsparung besteht deshalb darin, die Beheizung der Heizregister
bedarfsgerecht anzupassen.
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Zur Bedarfsermittlung ist die Trocknungseinrichtung
gemäß der 7 und 8 mit einem im Luftabführkanal 39b angeordneten
Sensor 50 ausgestattet, der fortlaufend die Luftfeuchtigkeit
und, optional, die Temperatur der aus der Trocknungskammer 19 ausströmenden Trocknungsluft
misst. Ein im Luftzuführkanal 38b angeordneter
weiterer Sensor 51 misst die Luftfeuchtigkeit und, optional,
die Temperatur der in die Trocknungskammer 19 einströmenden Trocknungsluft.
Ein im Luftabführkanal 39c angeordneter dritter
Sensor 52 misst die Temperatur der aus der Abkühlkammer 20 ausströmenden Trocknungsluft. Weitere
nicht näher
darge stellte Sensoren sind optional in gleicher Weise dem Luftzuführkanal 38a und Luftabführkanal 39a,
und somit der Aufheizkammer 18, zugeordnet.
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Die Sensoren 50-52 führen die
aufgenommenen Messwerte über
eine schematisch dargestellte Datenleitung 53 einer bevorzugt
als programmgesteuerter Rechner ausgeführten Regeleinheit 54 zu. Die
Regeleinheit 54 steuert wiederum über eine schematisch und vereinfacht
dargestellte Steuerleitung 55 die Heizregister 46a-b,
die Ventile 44a-c sowie einen nur angedeuteten Innentrommelantrieb 56 für die Rotation
und Axialverschiebung der Innentrommel 1 an. Die Heizregister 46a-b sind
bevorzugt kontinuierlich oder in mehreren Schritten zwischen einer
Maximalheizleistung und Nullleistung einstellbar. Ebenso sind die
Ventile 44a-c bevorzugt kontinuierlich oder in mehreren
Schritten auf- und zuregelbar.
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Von der Regeleinheit werden insbesondere zwei
Grundbedingungen überwacht.
Zum einen muss die Wäsche
am Ende des Trocknungsvorgangs einen Volltrocknungszustand erreicht
haben oder, anders ausgedrückt,
die Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen
Wäschepostens 25 muss
einen vorgegebenen Sollwert erreicht oder unterschritten haben.
Zum Anderen muss die Temperatur des in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen
Wäschepostens 25 die
für die
weitere Handhabung ungefährliche
Grenztemperatur erreicht oder unterschritten haben.
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Zur Ermittlung der Restfeuchte des
in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen Wäschepostens 25 errechnet
die Regeleinheit 54 durch Vergleich der von den Sensoren 50 und 51 angezeigten Luftfeuchtigkeitswerte
die Feuchtigkeitsaufnahme sowie, falls vorliegend, durch Vergleich
der von den Sensoren 50 und 51 angezeigten Temperaturwerte die
Temperaturänderung
des Kammerluftstroms L2 bei Durchströmung der Trocknungskammer 19.
Aus der Feuchtigkeitsaufnahme des Kammerluftstroms L2 errechnet
die Regeleinheit 54 unter Zuhilfenahme einer hinterlegten
Eichkurve oder Modellfunktion die Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen
Wäschepostens 25.
Für eine
verfeinerte Restfeuchtebestimmung zieht die Regeleinheit 54 optional
die Temperatur oder Temperaturänderung des
Kammerluftstroms L2 heran.
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In analoger Weise schließt die Regeleinheit 54 aus
dem vom Sensor 52 gemeldeten Temperaturwert auf die Temperatur
des in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen
Wäschepostens 25 zurück.
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Sobald beide oben genannten Grundbedingungen
erfüllt
sind, bricht die Regeleinheit 54 durch entsprechende Ansteuerung
des Innentrommelantriebs 56 und der Luftführung 34 den
Vorgangszyklus ab und veranlasst die Förderung der Wäscheposten 25 (3 bis 6). Die jeweilige Dauer aufeinanderfolgender
Vorgangszyklen ist somit unterschiedlich und auf den Bedarf der
jeweils behandelten Wäscheposten 25 abgestimmt.
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Zur Verhinderung einer Übertrocknung
eines Wäschepostens 25 sind
zwei alternative Regelmechanismen vorgesehen. In einer ersten Variante
wird das Heizregister 46b im Normalbetrieb mit einer vergleichsweise
starken Heizleistung betrieben. Die Heizleistung ist beispielsweise
derart geregelt, das im Sensor 51 eine konstante Trockentemperatur
gemessen wird. Wird nun die erste Grundbedingung zeitlich vor der
zweiten erreicht, ist also der in der Trocknungskammer 19 aufgenommene
Wäscheposten 25 schon
trocken, bevor der in der Abkühlkammer 20 aufgenommene
Wäscheposten
hinreichend abgekühlt
ist, so schaltet die Regeleinheit 54 das Heizregister 46b ab,
wodurch der Feuchtigkeitsaustrag aus der Trocknungskammer 19 und
der Energieverbrauch während
der restlichen Trocknungsdauer erniedrigt ist. Unterstützend ändert die
Regeleinheit 54 optional die Stellung der Ventile 44b,
um den Feuchtigkeitsaustrag weiter zu reduzieren.
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Gemäß einem alternativen Regelungsmechanismus
wird die Zeit bis zur Erreichung des Volltrocknungszustands gemäß der ersten
Grundbedingung der Abkühlzeit
gemäß der zweiten
Grundbedingung durch geeignete Einstellung der Heizleistung des
Heizregisters 46b einander angeglichen. Dies geschieht
zweckmäßig dadurch,
dass die Regeleinheit kontinuierlich oder in Intervallen den zeitli chen Verlauf
der Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen
Wäschepostens 25 aufnimmt,
und unter Zuhilfenahme einer hinterlegten Eichkurve oder Modellfunktion
den voraussichtlichen Zeitpunkt der Erfüllung der ersten Grundbedingung errechnet.
Ebenso schätzt
die Regeleinheit 54 aus dem zeitlichen Verlauf der Temperatur
des in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen
Wäschepostens 25 den
Zeitpunkt für
die Erfüllung
der zweiten Grundbedingung ab. Würde
auf Basis dieser Abschätzung
die erste Grundbedingung vor der zweiten erreicht, so wird die Heizleistung
des Heizregisters 46b entsprechend heruntergeregelt. Andernfalls
wird die Heizleistung heraufgesetzt. Der letztbeschriebene Regelmechanismus
optimiert den Trocknungsprozess also bedarfsangepasst im Hinblick
auf die aufgewendete Heizleistung und die Dauer des Trocknungsvorgangs.
-
- 1
- Innentrommel
- 2,3
- Halbschale
- 4-7
- Stirnwand
- 8
- Loch
- 9
- Trommeldrehachse
- 10
- Stützrollen
- 11
- Außentrommel
- 12-17
- Abteil
- 18
- Innentrommelkammer
=
-
- Aufheizkammer
- 19
- Innentrommelkammer
=
-
- Trocknungskammer
- 20
- Innentrommelkammer
=
-
- Abkühlkammer
- 21-24
- Trennwand
- 25
- Wäscheposten
- 26
- Wäscheförderrichtung
- 27
- Beschickungsseite
- 28
- Auswurfseite
- 29
- Förderband
- 30
- Pfeilrichtung
- 31
- Drehrichtung
- 32
- Auffangvorrichtung
- 33
- Pfeilrichtung
- 34
- Luftführung
- 35
- Frischluft
- 36
- Wärmetauscher
- 37
- Abluft
- 38a-c
- Luftzuführkanal
- 39a-c
- Luftabführkanal
- 40a-c
- Filter
- 41
a-c
- Ventilator
- 42a-c
- Leitungsteilung
- 43a-c
- Zirkulationskanal
- 44a-c
- Stellglieder
- 45
- Wärmetauscher
- 46a-b
- Heizregister
- 47
- Filter
- 48
- Ventilator
- 49
- Fremddampf
- 50-52
- Sensor
- 53
- Datenleitung
- 54
- Regeleinheit
- 55
- Steuerleitung
- 56
- Innentrommelantrieb
- L
- Trockenluftstrom
- L1-L3
- Kammerluftstrom
- Z1-Z3
- Zirkulationsluftstrom