DE202009013054U1 - System for controlling the cabin interior temperature in a drying and / or painting booth - Google Patents
System for controlling the cabin interior temperature in a drying and / or painting booth Download PDFInfo
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Abstract
Trocknungskabine für Reparaturlackierung von Fahrzeugen und Fahrzeugteilen, insbesondere zum Trocknen in Verbindung mit Wasserlack, mit einem geschlossenen Kabinengehäuse (1), einer Filterdecke (21), durch die hindurch Luft über den Deckenquerschnitt verteilt gegen das Fahrzeug gerichtet und am Kabinenboden abgesaugt wird, mit einer Gebläse und Heizvorrichtung (2) zum Einblasen erwärmter Luft in die Kabine zur Erwärmung und/oder Trocknung eines darin befindlichen Objekts (3), wobei neben der Filterdecke (21) Ausblasdüsen (22) angeordnet sind, durch die erwärmte Zuluft schräg nach unten und gegen das Objekt (3) gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein berührungslos arbeitender Temperatur-Sensor (4) in oder an der Trocknungs- und/oder Lackier-Kabine (1) vorgesehen ist, welcher die Temperatur kontaktlos an der Oberfläche des zu erwärmenden und/oder zu trocknenden Objekts (3) sensiert, und dass eine Steuer- und Regelungsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Signale des Temperatur-Sensors auswertet und die Gebläse und Heizvorrichtung (2) in Abhängigkeit der sensierten Oberflächentemperatur des zu erwärmenden und/oder zu trocknenden Objekts...Drying booth for refinishing vehicles and vehicle parts, in particular for drying in conjunction with water-based paint, with a closed cabin housing (1), a filter cover (21) through which air is distributed over the ceiling cross-section directed against the vehicle and sucked off the cabin floor, with a Blower and heating device (2) for blowing heated air into the cabin for heating and / or drying an object therein (3), wherein next to the filter cover (21) exhaust nozzles (22) are arranged by the heated supply air obliquely downwards and towards the object (3) is directed, characterized in that a non-contact temperature sensor (4) is provided in or on the drying and / or painting booth (1), the contactless temperature on the surface of the heated and / or to be dried object (3) senses, and that a control and regulating device is provided which detects the signals of the Temperature sensor evaluates and the blower and heater (2) depending on the sensed surface temperature of the object to be heated and / or dried ...
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung der Kabineninnentemperatur in einer Trocknungs- und/oder Lackier-Kabine mit einer Gebläse und Heizvorrichtung zum Einblasen erwärmter Luft in die Kabine zur Erwärmung und/oder Trocknung eines darin befindlichen Objekts.The The invention relates to a system for controlling the cabin interior temperature in a drying and / or painting booth with a blower and heater warmed up for blowing Air in the cabin for heating and / or drying an object therein.
In den derzeitigen Lackier- und Trockenanlagen wird die Kabineneinblastemperatur ermittelt und geregelt. Der Temperaturfühler befindet sich dabei in unmittelbarer Nähe der Filterdecke bzw. im Zuluftkanal für die aufgewärmte Luft selbst. Die gewünschte Objekttemperatur der Teile wird basierend auf Erfahrungen und zeitintensiven Vergleichsmessungen annähernd als Kabineneinblastemperatur vorgegeben. Dabei sind enorme Abweichungen möglich. Unter Umständen kann es dabei durch lokale Überhitzung zu erheblichen Beeinträchtigungen der Qualität der zu trocknenden Teile kommen. Des Weiteren sind aufgrund der hypothetischen Vorgaben unnötige Energieverschwendungen nicht ausgeschlossen.In the current painting and drying equipment is the cabin inlet temperature determined and regulated. The temperature sensor is located in the immediate vicinity Near the Filter cover or in the supply air duct for the warmed-up air itself. The desired object temperature The parts will be based on experience and time-consuming comparative measurements nearly specified as cabin inlet temperature. There are enormous deviations possible. In certain circumstances It may be due to local overheating too significant impairments the quality come to be dried parts. Furthermore, due to the hypothetical requirements unnecessary Energy wastes are not excluded.
In herkömmlichen Kombikabinen (kombinierte Lackier- und Trockenanlagen) wird der Trockenprozess durch Umschalten der Anlage in den Umluftbetrieb und gleichzeitiges Hochheizen eingeleitet. In Der Kabine stellt sich nach einer bestimmten Aufheizzeit die Umlufttemperatur ein. Nachdem das zu trocknende Objekt eine bestimmte Zeit in diesem Betriebszustand getrocknet wurde, wird die Anlage entweder automatisch oder von Hand wieder in den Lackierzustand, d. h., auf den reinen Frisch- und Fortluftbetrieb umgeschaltet. Der Betreiber erhält weder eine Information über die Objekttemperatur des Werkstückes noch über die Haltezeit (Trockenzeit bei Objekttemperatur). Die Einhaltung der Trockenzeit bei Objekttemperatur ist aber gerade das Kriterium, das die Lackhersteller für eine vollständige Trocknung und Aushärtung des Lackfilms vorschreiben.In usual Combined cabins (combined painting and drying systems) will be the Dry process by switching the system to recirculation mode and simultaneously heating up initiated. In the cabin poses After a certain heat-up time, the circulating air temperature. After the object to be dried for a certain time in this operating state dried, the plant is either automatically or by Hand again in the painting condition, d. h., on the pure fresh and exhaust air mode switched. The operator receives neither one information about the object temperature of the workpiece still over the holding time (drying time at object temperature). Compliance The drying time at object temperature is just the criterion that the paint manufacturer for a complete Drying and curing prescribe the paint film.
Aufgabe der Erfindung ist es eine verbesserte Trocknungs- und/oder Lackier-Kabine zur Verfügung zu stellen, bei der die Erwärmung und/oder Trocknung eines darin befindlichen Objekts effizienter erfolgt.task In accordance with the invention, an improved drying and / or painting booth is available pose, in which the warming and / or drying an object therein more efficiently he follows.
Diese Aufgabe wird durch ein System zur Steuerung der Kabineninnentemperatur nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is a system for controlling the cabin interior temperature solved according to the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist ein Trocknungskabine für Reparaturlackierung von Fahrzeugen und Fahrzeugteilen, insbesondere zum Trocknen in Verbindung mit Wasserlack, vorgeschlagen, mit einem geschlossenen Kabinengehäuse, einer Filterdecke, durch die hindurch Luft über den Deckenquerschnitt verteilt gegen das Fahrzeug gerichtet und am Kabinenboden abgesaugt wird, mit einer Gebläse und Heizvorrichtung zum Einblasen erwärmter Luft in die Kabine zur Erwärmung und/oder Trocknung eines darin befindlichen Objekts, wobei neben der Filterdecke Ausblasdüsen angeordnet insbesondere zur Erzeugung von Turbolenzen in der Luftströmung sind, durch die erwärmte Zuluft schräg nach unten und gegen das Fahrzeug gerichtet wird, die sich dadurch auszeichnet, dass ein berührungslos arbeitender Temperatur-Sensor in oder an der Trocknungs- und/oder Lackier-Kabine vorgesehen ist, welcher die Temperatur kontaktlos an der Oberfläche des zu erwärmenden und/oder zu trocknenden Objekts sensiert, und dass eine Steuer- und Regelungsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Signale des Temperatur-Sensors auswertet und die Gebläse und Heizvorrichtung in Abhängigkeit der sensierten Oberflächentemperatur des zu erwärmenden und/oder zu trocknenden Objekts zur Erreichung eines vorbestimmten Oberflächen-Temperatur-Wertes des Objekts steuert, wobei die Luftströmung durch die Ausblasdüsen in Abhängigkeit der sensierten Oberflächentemperatur durch die Steuer- und Regelungsvorrichtung gesteuert ist.According to the invention is a Drying cabin for Refinishing of vehicles and vehicle parts, in particular for drying in conjunction with water-based paint, proposed with a closed cabin housing, a filter cover, through which air is distributed over the ceiling cross section directed against the vehicle and sucked off at the cabin floor, with a fan and heating device for blowing heated air into the cabin warming and / or drying of an object therein, in addition to the filter cover outlet nozzles are arranged in particular for generating turbulence in the air flow, through the heated ones Supply air at an angle directed downward and against the vehicle, which is characterized that one contactless working temperature sensor in or on the drying and / or Lackier-cabin is provided, which the contactless temperature on the surface to be heated and / or object to be dried, and that a tax and control device is provided, which signals the Temperature sensor evaluates and the blower and heater depending the sensed surface temperature to be heated and / or object to be dried to achieve a predetermined Surface temperature value controls the object, the air flow through the exhaust nozzles in dependence the sensed surface temperature is controlled by the control and regulating device.
Von Vorteil wird in Kombination mit dem auch „Multi-Air Düsensystem” genannten Ausblasdüsen durch die hohe Luftturbulenz gleichzeitig die Wärmeübertragung der zu trocknenden Bauteile enorm begünstigt, so dass sich nach kurzer Zeit eine annähernd gleiches Temperaturprofil an allen Bauteilen einstellt.From Advantage is in combination with the also called "Multi-Air Nozzle System" Exhaust nozzles through the high air turbulence at the same time the heat transfer of the to be dried Enormously favored components, so that after a short time an approximately same temperature profile adjusts to all components.
Ein Vorteil der Temperaturregelung über die unmittelbar am Objekt gemessene Temperatur liegt darin, dass die tatsächliche Objekttemperatur erfasst, angezeigt und geregelt werden kann. Dadurch stellt sich eine höhere Qualität der Lacktrocknung ein. Des Weiteren ist durch die optimale Anpassung der Einblastemperatur an die (von dem Lackhersteller gewünschte) Objekttemperatur und deren Ausregelung eine Energieeinsparung ermöglicht.One Advantage of temperature control over the temperature measured directly on the object is that the actual Object temperature can be detected, displayed and regulated. This provides a higher one quality the paint drying. Furthermore, through the optimal adaptation of the Blowing temperature to the (desired by the paint manufacturer) Object temperature and their compensation allows energy savings.
Neben der nun ermöglichten Prozesssicherheit durch die automatisierte Regelung der Objekttemperatur wird durch die Kombination mit dem Ausblasdüsen, auch Multi-Air System genannt, eine deutliche Zeit- und Energieeinsparung des Trockenprozesses erreicht, wobei nach Erreichen der Objekttemperatur die Heizleistung und die Luftleistung reduziert wird.Next which now made possible Process reliability through the automated control of the object temperature is through the combination with the exhaust nozzles, also multi-air system called, a significant time and energy savings of the drying process achieved, after reaching the object temperature, the heating power and the air power is reduced.
Das System kann von Vorteil weiterhin mit einer Zeitsteuerung und Anzeige ausgestattet sein, die den Betreiber über die wesentlichen Parameter Objekttemperatur, Umlufttemperatur, verbleibende Trockenzeit informiert.The System may continue to benefit with a timer and display be equipped to inform the operator about the essential parameters Object temperature, circulating air temperature, remaining drying time informed.
Die einzelnen Phasen des Trockenprozesses können zusätzlich über eine an der Anlage vorgesehene Betriebsartenlampe signalisiert werden.The individual phases of the drying process can additionally via a provided on the system Operating mode lamp signaled.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Temperatur-Sensor einen geringen Öffnungswinkel für die zu empfangende Wärmestrahlung aufweist und entsprechend auf einen kleinen Oberflächenteilbereich des zu trocknenden Objekts ausrichtbar ist.A advantageous development of the invention provides that the temperature sensor a small opening angle for the heat radiation to be received and corresponding to a small surface portion of the object to be dried can be aligned.
Bevorzugterweise ist der Temperatur-Sensor beweglich einstellbar ausgestaltet und als Ausrichthilfe ist eine Licht- oder Laserstrahl aussendende Zielvorrichtung dem Temperatur-Sensor zugeordnet, die so mit dem Temperatur-Sensor gekoppelt ist, dass der Licht- oder Laserstrahl im wesentlichen mittig in den durch den geringen Öffnungswinkel definierten Sensormessbereich strahlt und somit auf das Zentrum des kleinen Oberflächenteilbereichs zielt.preferably, the temperature sensor is designed movably adjustable and as an alignment aid is a light or Laser beam emitting target device associated with the temperature sensor, the so coupled with the temperature sensor is that the light or Laser beam essentially in the middle of the small opening angle defined sensor measuring range radiates and thus to the center of the small surface portion aims.
Von Vorteil ist der Temperatur-Sensor an einem Haltearm im Innern des Kabine einstellbar auf das Objekt angelenkt ist.From The advantage is the temperature sensor on a support arm inside the Cabin is articulated adjustable to the object.
Für den Temperatur-Sensor und/oder die Ausrichthilfe ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass eine Richtungseinstellvorrichtung diesen zugeordnet ist, welche insbesondere vermittels einer Fernsteuerung motorisch einstellbar ist.For the temperature sensor and / or the alignment aid is provided according to a further embodiment, that a direction adjustment device is assigned to this, which in particular by means of a remote control motor adjustable is.
Von Vorteil ist der Temperatur-Sensor durch einen Infrarotsensor oder durch ein Pyrometer ausgebildet.From Advantage is the temperature sensor by an infrared sensor or formed by a pyrometer.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in oder an der Kabine mehrere insbesondere verschiedenen Seiten des zu erwärmenden und/oder zu trocknenden Objekts zugeordnete Temperatur-Sensoren vorgesehen sind.To a further advantageous embodiment of the invention is provided that in or on the cabin several particular different sides to be heated and / or object to be dried associated with temperature sensors are provided.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen oder deren mögliche Unterkombinationen.Further advantageous embodiments will become apparent from the other dependent claims or their possible Subcombinations.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Im Einzelnen zeigt die schematische Darstellung in:following the invention will be further explained with reference to the drawings. in the Individual shows the schematic representation in:
Die in den Figuren gleichen Bezugsziffern bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.The in the figures, the same reference numerals designate the same or the same acting elements.
In
Die
Luft wird durch eine Heizvorrichtung
In
der Kabine
Vermittels
einer Steuer- und Regelungsvorrichtung werden die Signale des Temperatur-Sensors
Im
gezeigten Beispiel ist dabei zur Ausrichtung des Sensors auf das
Objekt ein Haltearm
In
In
Der
Temperatur-Sensor
Die
Einstellung erfolgt dabei über
eine Verschwenkvorrichtung
Der
Visierlaser
Die Einstellung der Sollwerte erfolgt beispielsweise über ein Touch Panel der Anlage. Dabei besteht die Möglichkeit Trockenprogramme für die Trocknung der Lacke aufzurufen. Der Ablauf der Trocknung kann dabei automatisch mit Signalisierung des Endes des Trockenprozess erfolgen. Die Begrenzung der Kabineneinblastemperatur (die mittels Temperaturfühler im Bereich der Deckenfilter gemessen wird) kann auch über das Touch Screen in einer Einzel-, oder Programmparametrierung ermöglicht sein.The Setting the setpoints, for example via a Touch panel of the system. There is the possibility of drying programs for drying to call the paints. The drying process can be automatic with signaling of the end of the drying process. The limit the cabin inlet temperature (which by means of temperature sensor in Area of the ceiling filter is measured) can also over the Touch screen in a single or program configuration allows.
Nachdem bisher nahezu „im Blindflug”, also nach Erfahrungswerten getrocknet wurde, kann mit dem erfindungsgemäßen System die tatsächliche Objekttemperatur laufend ermittelt werden und so das Heizprogramm weitaus optimaler geregelt werden.After this so far almost "im Flying blind " So it has been dried according to experience, can with the system of the invention the actual object temperature be determined continuously and so the heating program much more optimal be managed.
Ein
schematisches beispielhaftes Diagramm des Temperaturverlaufs T über der
Zeit t einer Trocknungskabine mit einem erfindungsgemäßen System zur
Steuerung der Kabineninnentemperatur zur Verdeutlichung der erreichten
Vorteile ist in
Im
Vergleich hierzu zeigt die gestrichelte Linie
Das Trocknungsprogramm läuft vollautomatisch ab. Es muss lediglich die Ausrichtung des Temperatur-Sensors auf die Trocknungsfläche und eine Auswahl, soweit überhaupt erforderlich, der gewünschten Trocknungstemperatur eingestellt werden. Alles andere ist automatisch regelbar.The Drying program is running fully automatic. It just has to be the orientation of the temperature sensor on the drying surface and a selection, if that required, the desired Drying temperature can be adjusted. Everything else is automatic adjustable.
Sofern
eine noch genauere Beobachtung der Objekttemperatur notwendig ist,
oder wenn für
verschiedene Seiten eines Objekts mehrere Werte erfasst werden sollen
können
in oder an der Kabine
Ein Verfahren zum Betrieb der Trocknungskabine kann wie folgt ablaufen:
- – Laserstrahl und damit den durch den Sensor überwachten Bereich auf das zu trocknende Bauteil ausrichten
- – Trocknungsprogramm an der Steuerung auswählen (Objekttemperatur, Haltezeit, Luftmenge Düsensystem)
- – Trocknungsprogramm, beispielsweise durch eine Bildschirm-Eingabe starten
- – Die Anlage schaltet auf Umluftbetrieb um, ein Teil der Gesamtluft strömt jetzt aus den Düsen über der Beleuchtung, der Hauptanteil strömt über die Filterdecke. Durch die stärkere Umströmung (turbulente Luftführung) wird das Werkstück im Vergleich zur reinen Strömung über die Filterdecke wesentlich schneller (bis zu 50 Zeiteinsparung) auf Objekttemperatur gebracht.
- – Nach Erreichen der Objekttemperatur wird das Düsensystem abgeschaltet, die Temperatur wird auf ein Niveau nahe Objekttemperatur reduziert, die Ventilator-Umluftleistung wird ebenfalls reduziert. Alle wesentlichen Parameter wie verbleibende Haltezeit, Objekttemperatur werden am Display angezeigt.
- – Eine Betriebsartenleuchte (oder -lampe) signalisiert die Betriebszustände wie Aufheizen auf Objekttemperatur – Haltezeit läuft – Trocknungsprozess abgelaufen.
- - Align laser beam and thus the area monitored by the sensor on the component to be dried
- - select the drying program on the control (object temperature, holding time, air quantity, nozzle system)
- - Start drying program, for example by entering a screen
- - The system switches over to recirculation mode, part of the total air now flows out of the nozzles above the lighting, the main part flows over the filter cover. Due to the stronger flow (turbulent air flow), the workpiece is brought to object temperature much faster (up to 50 time savings) than the pure flow through the filter cover.
- - After reaching the object temperature, the nozzle system is switched off, the temperature is reduced to a level close to the object temperature, the fan circulating air flow is also reduced. All essential parameters such as remaining holding time, object temperature are shown on the display.
- - A mode light (or lamp) signals the operating conditions such as heating to object temperature - holding time is running - drying process expired.
Es ist also nicht mehr wie bisher üblich das manuelle Umschalten der Anlage auf Trockenbetrieb, und das manuelle Zurückschalten der Anlage auf Lackierbetrieb oder das zeitgesteuerte automatische Umschalten auf Lackierbetrieb nach Ablauf der Trockenzeit notwendig.It is no longer as usual manual switching of the system to dry operation, and manual switch back the system on painting or the time-controlled automatic switching on painting after the drying time necessary.
- 11
- Trocknungs- und/oder Lackier-Kabinedrying and / or paint booth
- 22
- Gebläse und HeizvorrichtungBlower and heater
- 33
- Objektobject
- 44
- Temperatur-SensorTemperature Sensor
- 4141
- Öffnungswinkelopening angle
- 55
- Pfeilarrow
- 66
- Zielvorrichtungtarget device
- 77
- SensormessbereichSensor measuring range
- 88th
- Haltearmholding arm
- 99
- KabinentorKabinentor
- 1010
- Gebläsefan
- 1111
- Heizvorrichtungheater
- 1212
- VerschwenkvorrichtungSwiveling device
- 1313
- Temperatur Objekt einstemperature Object one
- 1414
- Temperatur der Einblaslufttemperature the injection air
- 1515
- herkömmlicher Verlaufconventional course
- 1616
- Temperatur Objekt zweitemperature Object two
- 2121
- Filterdeckefilter ceiling
- 2222
- Ausblasdüsenair nozzles
- AA
- AnfangBeginning
- BB
- EndeThe End
Claims (10)
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Representative=s name: PATENTANWALTSKANZLEI MEYER, DE |
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Owner name: WOLF ANLAGEN-TECHNIK GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: WOLF VERWALTUNGS GMBH & CO. KG, 85290 GEISENFELD, DE Effective date: 20140630 |
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