DE4324488A1 - Verfahren und Heißluft-Trockner zur Trocknung beschichteter Oberflächen - Google Patents
Verfahren und Heißluft-Trockner zur Trocknung beschichteter OberflächenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung
beschichteter Oberflächen und einen Heißluft-Trockner zur
Durchführung des Verfahrens nach den Oberbegriffen der
Ansprüche 1 und 4, wie sie beispielsweise zur Trocknung
oberflächenbeschichteter Automobilkarossen o. dgl. Verwendung
finden.
Auf dem Gebiet der Lackierung von Automobilkarossen werden in
erster Linie Flüssiglacke eingesetzt. Dabei werden sowohl
Applikationstechniken verwendet, bei denen der flüssige Lack
mit Hilfe von Spritzdüsen fein zerstäubt aufgesprüht wird,
als auch Tauchlackierungsverfahren. Gemeinsam ist diesen
Beschichtungsprozessen, daß bei Verwendung eines Lacksystems
ein Teil des bei der Beschichtung im Lack vorhandenen
Lösemittels in der aufgebrachten Lackschicht verbleibt. Um
eine Beschädigung der Lackoberfläche infolge einer
mechanischen Beanspruchung zu vermeiden, müssen diese
Lösemittel entfernt, bzw. die Lackschicht muß ausgehärtet
werden. Zu diesem Zweck werden im Anschluß an die Lackierung
Trockner eingesetzt.
Die Trocknung von oberflächenbeschichteten Automobilkarossen
wird in der Automobilindustrie in den meisten Fällen in
speziellen Trocknertunneln durchgeführt. Dabei durchläuft die
beschichtete Automobilkarosse einen tunnelförmigen Ofen, der
Durchlaufrichtung in verschiedene Zonen/Bereiche unterteilt
ist.
Im ersten Bereich des Trockners wird die im Trocknerinnenraum
auf einer Transporteinrichtung befindliche, beschichtete
Karosse aufgeheizt und ein Teil des Lösungsmittels der
aufgebrachten Oberflächenschicht entfernt (Strahlungs- bzw.
Aufheizzone). In diesem Bereich darf die aufgebrachte
Oberflächenschicht nicht übermäßig mechanisch beansprucht
werden, da sie noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Aus
diesem Grund führt man die für die Aufheizung der Karosse und
Aushärtung der aufgebrachten Oberflächenschicht nötige
Energie berührungsfrei, in Form von Wärmestrahlung zu.
Eine Möglichkeit, dies technisch zu realisieren, ist der
Einsatz von sogenannten Strahltaschen. Diese Strahltaschen
lassen sich elektrisch oder mit Hilfe von Heißluftstrom
beheizen. Bei beiden Möglichkeiten ist zu beachten, daß die
Oberflächentemperatur, der dem Trocknungsobjekt zugewandten
Strahltaschenwand, nicht über einen Maximalwert (Tmax) steigen
darf, da sonst die Temperatur im Lackfilm zu hoch wird, was
zur Folge hat, daß die zu trocknende Oberflächenbeschichtung
geschädigt wird. Ebenso darf die Oberflächentemperatur der
Strahltasche einen Minimalwert (Tmin) nicht unterschreiten, da
sonst die geforderte Trocknungsaufgabe bei vorgegebener
Verweilzeit der Karosse im Trocknertunnel von dem Trockner
nicht erfüllt werden kann.
Nach in der Strahlzone erfolgter Aufheizung gelangt die zu
trocknende Karosse in die zweite Zone, die Konvektions-,
Umluft- oder Haltezone. Innerhalb der Haltezone wird die
Karosse auf einem konstanten Temperaturniveau gehalten.
Während dieser Zeit findet die vollständige Aushärtung der
Lackschicht statt. Um eine Abkühlung der Karosse zu
vermeiden, wird Wärmeenergie in Form eines heißen Luftstromes
in den Trocknerinnenraum zur Karosse geführt.
So ist aus der US-A-4,493,641 ein Heißluft-Trockner zur
Trocknung beschichteter Oberflächen bekannt, der aus
mehreren, in Transportrichtung der Karosse hintereinander
angeordneten Bereichs-Modulen zusammengesetzt ist. Diese
Module sind Strahlungs- (Aufheiz-) und Konvektions- (Halte-)
-Zonen-Module oder Zonen-Module, die durch verschließbare
Innenwand-Öffnungen aus Konvektions- in Strahlungsmodule
konvertierbar sind. Bei diesen bekannten Trockner-
Zonenmodulen ist in den Trockner- bzw. Modul-Innenraum
seitlich umgebenden Heißluftkammern jeweils eine Trennwand so
angeordnet, daß je eine äußere und eine innere Kammer
gebildet werden. Die beiden Kammern sind jeweils an ihrem
unteren Ende durch eine Öffnung verbunden, wodurch ein
Umlenkraum gebildet wird. Die von oben in die äußere Kammer
eingeführte Heißluft strömt in dieser nach unten, wird
umgelenkt und fließt in der inneren Kammer nach oben. Beim
Strahlungsmodul (Aufheizbereich) strömt die gesamte Heißluft
in der inneren Kammer nach oben, bis in einen oberhalb des
Innenraumes vorgesehenen Abluftkanal. Im Konvektionsmodul
(Haltezone) strömt die Heißluft in der inneren Kammer
zumindest teilweise nach oben und zudem im Strömungsverlauf
durch Öffnungen in der Innenwand in den Trocknerinnenraum, wo
sie an dessen Oberseite abgezogen wird. Bei diesem bekannten
Trockner wird die gesamte eingebrachte Heißluft wieder
ausgebracht, wodurch ein hoher Heißluftbedarf besteht. Auch
strömt die Heißluft zuerst durch die äußere Kammer und danach
durch die innere Kammer, so daß bereits erhebliche
Wärmeverluste zu verzeichnen sind, bevor die Heißluft in die
innere Kammer gelangt.
Die obere Temperaturgrenze sowie die an das Trocknungsgut zu
überbringende Energiemenge bestimmen die der Strahltasche
oder dem Trocknerinnenraum zuzuführende Heißluftmenge und
ihre Temperatur. Für den Betreiber des Trockners hat dies den
Nachteil, daß relativ große Heißluftmengen von einem
Wärmetauscher, bei indirekter Beheizung, oder von einem
Brennersystem, bei direkter Beheizung, zum Trockner geleitet
bzw. vom Trockner abgeführt werden müssen. Günstiger wäre die
Möglichkeit, mit einer niedrigeren, aber dafür höher
temperierten Heißluftmenge zu arbeiten.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und einen Heißluft-Trockner oben genannter Gattung anzugeben,
durch die die dem Trockner zuzuführende Heißluftmenge
verringert wird, um so den Materialbedarf für Heißluftkanäle
und Gebläse zu vermindern und somit auch die Aufheizzeit des
Trockners beim Anfahren der Anlage zu verkürzen.
Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Verfahren mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demgemäß wird jeweils ein Teil der im Trockner befindlichen
Heißluft kontinuierlich als Sekundärluftstrom in diesem
zirkuliert, wobei diesem Sekundärluftstrom ein über die
Trocknungswärme Tmax erhitzter Primärluftstrom zugemischt
wird. Dabei kann es gleichzeitig von Vorteil sein, wenn der
zugeführte Primärluftstrom volumenmäßig geringer ist als der
zirkulierende Sekundärluftstrom. Hierbei ist es wichtig, daß
die Mischtemperatur von Primär- und Sekundärluftstrom
höchstens gleich hoch mit der Trocknungswärme Tmax ist. Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die dem Trockner
zuzuführende Heißluftmenge wesentlich verringert, wodurch zum
einen der Materialbedarf für Heißluftkanäle und Gebläse
vermindert und zum anderen die Aufheizzeit des Trockners beim
Anfahren der Anlagen verkürzt wird. Infolge des geringeren
Raumbedarfs der Heißluftkammern kann der Trockner in seiner
Breite verkleinert werden, wodurch Platz und Material
eingespart werden.
Die Aufgabe wird des weiteren durch einen gattungsgemäßen
Heißluft-Trockner zum Durchführen des oben beschriebenen
Verfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4
gelöst. In den auf diesen Anspruch rückbezogenen
Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen
beschrieben.
Demgemäß ist am unteren Ende der inneren Kammer eine
Vorrichtung zum Einleiten eines über die Temperatur Tmax
erhitzten Primärluftstromes mit erhöhter
Strömungsgeschwindigkeit angeordnet. Des weiteren ist die in
der Trennwand befindliche untere Verbindungsöffnung zwischen
den beiden Kammern, als Einsaugöffnung so ausgebildet, daß
zumindest ein Teil des in der äußeren Kammer nach unten
fließenden Heißluftstromes als Sekundärluftstrom angesaugt
und mit dem Primärluftstrom vermischt wird.
Dabei ist von Vorteil, wenn die Einsaugöffnung für den
Sekundärluftstrom und die Einleitungsvorrichtung für den
Primärstrom so ausgelegt sind, daß eine nur verhältnismäßig
geringe Menge des übererhitzten Primärluftstromes dem stetig
zirkulierenden Sekundärluftstrom zugemischt wird.
Erfindungsgemäß kann als Einleitungs-Vorrichtung für den
Primärluftstrom entweder eine Düsenvorrichtung oder eine
Querstromventilator-Vorrichtung angeordnet sein, wobei diese
jeweils im wesentlichen horizontal entlang der inneren
Heißluftkammer verlaufen.
Bei Anordnung einer Düsenvorrichtung ist von Vorteil, diese
so vorzusehen, daß der eingedüste Primärluftstrom in Art
einer Strahlpumpe Sekundärluft ansaugt, mitfördert und sich
gleichzeitig mit dieser vermischt. Dabei kann die
Düsenvorrichtung eine oder mehrere Spaltdüsen aufweisen oder
Düsen mit kreisrunden, ovalen oder eckigen
Austrittsquerschnitten.
Bei Anordnung als Einleitungs-Vorrichtung einer
Querstromventilator-Vorrichtung ist von Vorteil, daß diese
gleichzeitig die Primärluft und die Sekundärluft ansaugt und
beide vermischt. Zur Regulierung des Mengenverhältnisses der
angesaugten Primär- und Sekundärluft können einstellbare
Jalousieklappen für die Abluft vorgesehen sein.
Da die aufeinanderfolgenden Zonen des Trockners, die
Strahlungs- bzw. Haltezone (Strahlungstrockner) und die
Konvektionszone (Umlufttrockner), eine unterschiedliche
Luftführung aufweisen, ist von Vorteil, wenn bei ersterer die
Innenwände durchgehend geschlossen, d. h. luftundurchlässig
sind, während bei der zweiten diese an der Unterseite für den
Lufteintritt und an der Oberseite für den Luftaustritt in den
bzw. aus dem Trocknerinnenraum ausgelegt sind. Die Art der
Sekundärluft-Zirkulation, mit Beimischung überhitzter
Primärluft geringeren Umfangs, bleibt jedoch prinzipiell
gleich.
In der Strahlungszone werden die Heißluftkammern durch die
luftundurchlässigen Innenwände als Strahlungstaschen
ausgebildet, wobei die jeweiligen Trennwände im wesentlichen
die ganzen Strahltaschen vertikal durchziehen bis auf einen
oberen Umlenkraum und die untere Einsaugöffnung. Hierdurch
werden eine innere und eine äußere Strahltaschenkammer
gebildet, die durch die oberen und unteren Umlenkräume bzw.
-Öffnungen einen Kreislauf der Heißluft als ständig
zirkulierenden Sekundärstrom ermöglichen. Dabei wird der vom
Umfang her geringere Primärluftstrom an der Unterseite der
inneren Strahltaschenkammer eingeleitet und der
Strahltaschenabluftstrom am unteren Ende der äußeren
Strahltaschenkammer abgesaugt. Somit bewegt sich ein ständig
in vertikaler Ebene zirkulierender Sekundärluftstrom durch
die Kammern, dem in bestimmtem Mengenverhältnis überhitzte
Primärluft in der inneren Kammer hinzugefügt und im selben
Verhältnis in der äußeren Kammer abgekühlte Luft abgezogen
wird.
Die Strahleigenschaft der Strahltaschen wird noch dadurch
erhöht, daß die Innenwand an ihrer dem Innenraum zugekehrten
Fläche eine an sich bekannte Beschichtung aufweist, deren
Strahlungskoeffizient größer ist als der des unbeschichteten
Strahltaschenmaterials. Hierdurch wird die Effizienz noch
zusätzlich erhöht.
Eine bessere Durchmischung und gleichzeitig erhöhte
Wärmeabgabe des in der Innenkammer hochsteigenden, aus
Primär- und Sekundärluft gebildeten Heißluftstroms wird
erzielt, wenn an der dem Innenraum des Trockners abgekehrten
Seite der Innenwand Turbulenzbleche angeordnet sind.
In der Konvektionszone (Umlufttrocknerkammer) sind, wie
vorher erwähnt, im unteren und oberen Höhenabschnitt der
Innenwand Vorkehrungen zum Durchtritt von Heißluftströmen
vorgesehen. Die Heißluftkammer in eine innere und eine äußere
Kammer teilende Trennwand ist in dieser Zone lediglich bis
über den unteren Durchtrittsabschnitt gezogen, so daß der in
dieser inneren Kammer hochströmende Mischluftstrom durch den
unteren Durchtrittsabschnitt in den Innenraum des Trockners
strömt und seine Wärme durch Konvektion direkt an den darin
befindlichen beschichteten Gegenstand abgibt. Der hierdurch
abgekühlte Luftstrom tritt dann am oberen
Durchtrittsabschnitt wieder in die Heißluftkammer ein. Am
oberen Ende der äußeren Kammer ist ein Trocknerabluftkanal
vorgesehen, durch den ein Teil der in den Kanal
einfließenden, abgekühlten Heißluft abgeführt wird, während
ein weiterer Teil in der äußeren Kammer abwärts und am
unteren Ende durch die Einsaugöffnung in die innere Kammer
strömt und sich hier mit der einströmenden Primärluft
vermischt, wonach ein neuer Kreislauf beginnt.
Von Vorteil ist des weiteren, wenn in der äußeren Kammer ein
Heizregister angeordnet ist, der den angesaugten, abgekühlten
Sekundärluftstrom wieder aufheizt. Hierdurch muß der
zugemischte Primärluftstrom nicht so hoch überhitzt werden
oder von nur geringem Volumen sein, um gemeinsam mit dem
Sekundärluftstrom die richtige Aufwärm- bzw.
Trocknungstemperatur zu ergeben.
Als Temperaturgrenze für den Primärluftstrom gilt die
Bedingung, daß die Mischtemperatur von Primär- und
Sekundärluftstrom den Wert Tmax nicht überschreiten darf.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Strahlungstrockner
eines Heißluft-Trockners, mit integrierter
Luftführung über Induktionsdüsen,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Umlufttrockner
eines Heißluft-Trockners, mit integrierter
Luftführung über Induktionsdüsen,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Strahlungstrockner,
wie in Fig. 1, mit integrierter Luftführung über
Querstromventilatoren,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Umlufttrockner wie
in Fig. 2, mit integrierter Luftführung über
Querstromventilatoren, und
Fig. 5 eine räumliche Darstellung eines
Strahlungstrockners nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Trocknerquerschnitt mit integrierter
Luftführung in den Strahltaschen der Strahlzone abgebildet.
Die Strahltaschen bestehen jeweils aus zwei Kammern: der
Kammer A (7) und der Kammer B (8). Zwischen den beiden
Kammern befindet sich eine Trennwand 22. Verbunden sind beide
Kammern über einen oberen Umlenkraum 24 und eine untere
Einsaugöffnung 9 für die Sekundärluft 18. Ein Primärluftstrom
17 wird über einen Luftkanal 13 zu der Strahltasche A (7)
geführt und über eine Düsenvorrichtung 10 in einen
Injektormischraum 11 eingeblasen. Die Düsenvorrichtung
erstreckt sich dabei in Karossen-Förderrichtung über die
gesamte Strahltaschenlänge, so daß eine gleichmäßige Zufuhr
der Primärluft, bzw. eine gleichförmige Verteilung der
Strahltaschentemperatur über die gesamte Strahltaschenlänge
gewährleistet ist, wie auch aus Fig. 5 erkennbar ist. Der
über die Düsenvorrichtung 10 in die Kammer A (7) eingedüste
Primärluftstrom 17 breitet sich dabei nach den Gesetzen des
Freistrahls aus und saugt in Art einer Strahlpumpe
Sekundärluft aus der Strahltaschen-Kammer B (8) über die
Einsaugöffnung 9 ein. Die Menge der eingesaugten Luft hängt
vom Strömungsimpuls der eingedüsten Heißluft ab. Die
kinetische Energie der eingedüsten Luft muß so groß sein, daß
ein ausreichender Umluftbetrieb in den Strahltaschen
gewährleistet wird. Primärluftstrom 17 und Sekundärluftstrom
18 mischen sich im Injektormischraum 11 zu einem
Gesamtluftstrom und werden durch die kontinuierlich über die
Düsenvorrichtung 10 eingeblasene Primärluft 17 nach oben und
durch die Strahltasche in Richtung des
Strahltaschenabluftkanals 12 gefördert.
Der Heißluftstrom erwärmt die Strahltaschenwand 23, welche
eine Beschichtung besitzt, deren Strahlungskoeffizient größer
als der des unbeschichteten Strahltaschenmaterials ist. Bei
diesem Vorgang kühlt sich der Gesamtluftstrom ab. An der
Einsaugöffnung 9 wird die Sekundärluft 18 aufgrund der
Injektorwirkung des Primärluftstrahls 17 wieder eingesaugt.
So wird ein in der Strahltasche zirkulierender
Sekundärluftstrom 18, bzw. ein in der Strahltasche
integrierter Luftstrom geschaffen. Der Primärluftstrom 17
übernimmt dabei sowohl den Transport der für den Aufheiz- und
Trocknungsprozeß nötigen Wärmemenge (Temperatur des
Primärluftstromes entscheidend), als auch den Transport der
für die Schaffung des integrierten Luftstromes nötige
Energiemenge (Vordruck der Primärluft an der
Düsenvorrichtung). Die Düsenvorrichtung 10 ist dabei in
verschiedenen Modifikationen baubar. So ist der Einsatz einer
oder mehrerer ebenen Spaltdüsen ebenso möglich wie der
Einsatz von Düsen mit kreisrunden, ovalen oder eckigen
Austrittsquerschnitten.
Wie aus Fig. 1 des weiteren ersichtlich ist, kann zusätzlich
in den Innenraum 6 des Trockners aus einem oberen
Trocknerzuluftkanal 2 über einen Expansionsraum 3 und einen
Filter 5 Trocknerzuluft direkt von oben her als
Trocknerzuluftstrom 19 eingeleitet und an der Unterseite,
d. h. unter der Fördervorrichtung 14 für die Automobilkarossen
1, als Trocknerabluftstrom 20 durch einen Trocknerabluftkanal
15 abgeleitet werden.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die integrierte Luftführung mit Querstromventilatoren 25
realisiert. Die in horizontaler Richtung eingebauten
Querstromventilatoren 25 saugen sowohl Primär- als auch
Sekundärluft an und fördern das Gemisch aus beiden
Luftströmen in die Strahltaschenkammer A (7). Für die
Zuführung der Primärluftmenge ist unterhalb der
Querstromventilatoren ein Luftkanal 13 vorgesehen, der einen
gleichmäßigen Primärluftstrom über die Querstromventilatoren
der Strahltaschenkammer A (7) gewährleistet. Das
Mengenverhältnis zwischen den beiden Luftströmen ist durch
verstellbare Jalousieklappen 26 regulierbar.
In Fig. 3 ist ein Trocknerquerschnitt mit integrierter
Luftzuführung in der Haltezone (Umlufttrockner,
Konvektionszone) abgebildet. Dieses Trocknermodul für die
Haltezone besteht aus einem im Außengehäuse 4 vorgesehenen
Trocknerinnenraum 6 und zwei seitlich angeordneten
Umluftkammern 28. Der Primärluftstrom 17 wird über einen
Luftkanal 2 zu der Düsenvorrichtung 10 geführt und dort in
den Injektormischraum 11 eingeblasen. Die Düsenvorrichtung
erstreckt sich dabei in Karossen-Förderrichtung über die
gesamte Haltezonenlänge, so daß eine gleichmäßige Zufuhr der
Primärluft, bzw. eine gleichförmige Verteilung der Temperatur
über die gesamte Haltezone gewährleistet ist. Der über die
Düsenvorrichtung 10 in den Injektormischraum 11 eingedüste
Primärluftstrom 17 breitet sich dabei nach den Gesetzen des
Freistrahls aus und saugt Sekundärluft 18 über die
Einsaugöffnung 9 ein. Die Menge des eingesaugten
Sekundärluftstroms 18 hängt vom Strömungsimpuls der
eingedüsten Heißluft 17 ab. Die kinetische Energie der
eingedüsten Luft 17 muß so groß sein, daß ein ausreichender
Umluftbetrieb in der Haltezone gewährleistet wird.
Primärluftstrom 17 und Sekundärluftstrom 18 mischen sich im
Injektormischraum 11 zu einem Gesamtluftstrom und werden nach
oben durch die Trocknerzuluftfilter 5 in Richtung auf die
Karosse 1 gefördert. Dort gibt der Heißluftstrom seine
Wärmeenergie durch Konvektion ab.
Bei diesem Vorgang kühlt sich der Gesamtluftstrom ab. Die
abgekühlte Luft wird im oberen Bereich der Haltezone
abgesaugt, wobei ein Teil der Luft über einen oberen
Abluftkanal 15 abgezogen wird. Ein weiterer Teil der Abluft
wird unterhalb der Karossenfördervorrichtung 14 abgesaugt.
Der restliche Luftstrom wird aufgrund der Injektorwirkung des
Primärluftstrahls 17 angesaugt. So wird ein in der Haltezone
zirkulierender Sekundärluftstrom 18, bzw. ein in der
Haltezone integrierter Luftstrom geschaffen. Der
Primärluftstrom 17 übernimmt dabei sowohl die Zufuhr der für
den Ausgleich von Wärmeverlusten und für den Trocknungsprozeß
benötigten Wärmemenge (bestimmt die Temperatur des
Primärluftstroms) als auch den Transport der für die
Schaffung des integrierten Luftstromes nötigen Energiemenge
(Vordruck der Primärluft an der Düsenvorrichtung).
Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, besteht auch die Möglichkeit,
die integrierte Luftführung in der Haltezone mit
Querstromventilatoren 25 zu realisieren. Die in horizontaler
Richtung eingebauten Querstromventilatoren saugen sowohl
Primär- als auch Sekundärluft an und fördern das Gemisch aus
beiden Luftströmen in den Innenraum 6 der Haltezone.
Zusätzlich ist auch ein Heizregister 27 innerhalb der
Umluftkammer 28 einbaubar, um die Wärmeverluste des
Sekundärstromes 18 auszugleichen.
Bezugszeichenliste
1 Werkstück/Automobilkarosse
2 Trocknerzuluftkanal
3 Expansionsraum für Trocknerzuluft
4 Außengehäuse des Trockners
5 Filter für Trocknerzuluft
6 Trocknerinnenraum
7 Strahltasche, innere Kammer
8 Strahltasche, äußere Kammer
9 Einsaugöffnung für Sekundärluft
10 Düsenvorrichtung für Primärluftzufuhr
11 Injektormischraum
12 Strahltaschenabluftkanal
13 Strahltaschenzuluftkanal
14 Fördervorrichtung für Automobilkarosse
15 Trocknerabluftkanal
16 Strahltaschenabluftstrom
17 Primärluftstrom
18 Sekundärluftstrom
19 Trocknerzuluftstrom
20 Trocknerabluftstrom
21 Turbulenzbleche
22 Trennwand
23 plasmabeschichtete Strahltaschenaußenwand
24 Umlenkraum
25 Querstromventilator
26 Jalousieklappen
27 Heizregister
28 Umluftkammern.
2 Trocknerzuluftkanal
3 Expansionsraum für Trocknerzuluft
4 Außengehäuse des Trockners
5 Filter für Trocknerzuluft
6 Trocknerinnenraum
7 Strahltasche, innere Kammer
8 Strahltasche, äußere Kammer
9 Einsaugöffnung für Sekundärluft
10 Düsenvorrichtung für Primärluftzufuhr
11 Injektormischraum
12 Strahltaschenabluftkanal
13 Strahltaschenzuluftkanal
14 Fördervorrichtung für Automobilkarosse
15 Trocknerabluftkanal
16 Strahltaschenabluftstrom
17 Primärluftstrom
18 Sekundärluftstrom
19 Trocknerzuluftstrom
20 Trocknerabluftstrom
21 Turbulenzbleche
22 Trennwand
23 plasmabeschichtete Strahltaschenaußenwand
24 Umlenkraum
25 Querstromventilator
26 Jalousieklappen
27 Heizregister
28 Umluftkammern.
Claims (17)
1. Verfahren für die Trocknung beschichteter Oberflächen in
einem Heißlufttrockner, bei dem in den Tockner Heißluft mit
einer Trocknungswärme Tmax eingebracht wird, durch diesen
zirkuliert und nach entsprechender Wärmeabgabe wieder
ausgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein Teil der im Trockner befindlichen Heißluft
kontinuierlich als Sekundärluftstrom (18) in diesem
zirkuliert und daß diesem Sekundärluftstrom (18) ein über die
Trocknungswärme Tmax erhitzter Primärluftstrom (17) zugemischt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischtemperatur von Primär- und
Sekundärluftstrom (17 und 18) höchstens gleich hoch mit
der Trocknungswärme Tmax ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der zugeleitete Primärluftstrom
(17) volumenmäßig geringer ist als der zirkulierende
Sekundärluftstrom (18).
4. Heißluft-Trockner zum Durchführen des Verfahrens nach
den Ansprüchen 1 bis 3,
- - mit zwei in Durchlaufrichtung des beschichteten Gegenstandes (1) hintereinander angeordneten, tunnelförmigen Zonen, dem Strahlungstrockner (Strahlungszone) und dem Umlufttrockner (Konvektionszone), die jeweils ein Außengehäuse (4) und Innenwände (23) aufweisen, die einen zentralen Innenraum (6) und zwei seitliche, zum Innenraum (6) symmetrisch angeordnete, im wesentlichen vertikal ausgerichtete Heißluftkammern bilden,
- - mit jeweils einer die Heißluftkammern in eine innere und eine äußere Kammer (7 und 8) teilende Trennwand (22), die an ihrem unteren Ende eine die beiden Kammern (7, 8) verbindende Öffnung (9) aufweist,
- - wobei ein Heißluftstrom in der äußeren Kammer (8) von oben nach unten und in der inneren Kammer (7) von unten nach oben strömt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß am unteren Ende der inneren Kammer (7) eine Vorrichtung (10, 25) zum Einleiten mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit eines über die Aufwärmtemperatur Tmax erhitzten Primärluftstroms (17) angeordnet ist,
- - daß die Verbindungsöffnung in der Trennwand (22) als Einsaugöffnung (9) ausgebildet ist, durch die zumindest ein Teil des in der äußeren Kammer (8) nach unten fließenden Heißluftstromes als Sekundärluftstrom (18) angesaugt und mit dem Primärluftstrom (17) vermischt wird, eine "integrierte Luftführung" bildend.
5. Heißluft-Trockner nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Einleitungs-Vorrichtung eine
Düsenvorrichtung (10) angeordnet ist.
6. Heißluft-Trockner nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenvorrichtung (10)
horizontal entlang der Heißluftkammer (7) verläuft und so
angeordnet ist, daß der eingedüste Primärluftstrom, als
Strahlpumpe wirkend, Sekundärluft (18) ansaugt und
mit fördert.
7. Heißlufttrockner nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenvorrichtung (10) eine
oder mehrere Spaltdüsen aufweist.
8. Heißluft-Trockner Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenvorrichtung (10) Düsen
mit kreisrunden, ovalen oder eckigen Austrittsquerschnitten
aufweist.
9. Heißluft-Trockner nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß als Einleitungs-Vorrichtung eine
Querstromventilator-Vorrichtung (25) angeordnet ist, die
gleichzeitig die Primärluft (17) und die Sekundärluft (18)
ansaugt.
10. Heißluft-Trockner nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Kammer (8)
einstellbare Jalousieklappen (26) zur Regulierung des
Mengenverhältnisses zwischen Primärluft (17) und Sekundärluft
(18) vorgesehen sind.
11. Heißluft-Trockner nach den Ansprüchen 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Strahlungszone
(Strahlungstrockner) die Innenwände (23) durchgehend
geschlossen und somit luftundurchlässig sind, wodurch die
Heißluftkammern als Strahltaschen ausgebildet sind und daß
die jeweiligen Trennwände (22) im wesentlichen die ganze
Strahltaschenkammer (7, 8) vertikal durchziehen bis auf einen
oberen Umlenkraum (24) und die untere Einsaugöffnung (9),
eine innere und eine äußere Strahltaschenkammer (7, 8)
bildend, wobei der Primärluftstrom (17) an der Unterseite der
inneren Strahltaschenkammer (7) eingeleitet und der
Strahltaschenabluftstrom (16) am unteren Ende der äußeren
Strahltaschenkammer (8) abgesaugt wird.
12. Heißluft-Trockner nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (23) an ihrer dem
Innenraum (6) zugekehrten Fläche eine Beschichtung aufweist,
deren Strahlungskoeffizient größer als der des
unbeschichteten Strahltaschenmaterials ist.
13. Heißluft-Trockner nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (23) an ihrer dem
Innenraum (6) abgekehrten Fläche in die innere Kammer (7)
hineinragende Turbulenzbleche (21) aufweist.
14. Heißluft-Trockner nach den Ansprüchen 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß in der Konvektionszone (Umlufttrockner) die Innenwand (23) am unteren und am oberen Höhenabschnitt zur Durchströmung mit Heißluft ausgelegt ist,
- - daß die Trennwand mit ihrem oberen Ende am oberen Ende des unteren Durchtrittshöhenabschnitts der Innenwand abschließt und eine innere Kammer geringerer Höhe und eine äußere Kammer (28) mit im wesentlichen gesamter Heißluftkammerhöhe bildet und
- - daß die äußere Kammer (28) an ihrem oberen Ende mit einem Trocknerabluftkanal verbunden ist.
15. Heißluft-Trockner nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der untere Durchtrittsabschnitt
zwischen innerer Kammer (7) und Trocknerinnenraum (6) durch
einen Trocknerzuluftfilter (5) gebildet ist.
16. Heißluft-Trockner nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Heißluft- bzw.
Umluftkammer (28) ein Heizregister (27) zur Hochheizung der
Sekundärluft angeordnet ist.
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