EP0374649A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Tränken oder Beschichten von Gegenständen - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Tränken oder Beschichten von Gegenständen unter intermittierendem Hindurchführen der Gegenstände durch eine Tränk- oder Beschichtungszone (2), einen Trocknungs- und/oder Härtungsofen (5a,5b) und eine Kühlzone (6), Eintauchen oder Überfluten der Gegenstände in der Tränk- oder Beschichtungszone (2) in das bzw. durch das flüssige Tränkungs- bzw. Beschichtungsmittel und thermischer Nachverbrennung organischer Bestandteile in der Abluft des Trocknungs- und Härtungsofens (5a,5b) ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände unmittelbar nacheinander durch eine Einlaßschleuse (1), die Tränk- oder Beschichtungszone, wenigstens eine Abtropf- und Vorwärmzone (3) und (4), den Trocknungs- und/oder Härtungsofen, wenigstens eine Kühlzone (6) und eine Auslaßschleuse (8) führt, wenigstens einen Teil der Zuluft in eine der Kühlzonen einführt und wenigstens einen Teil der in die Kühlzone (6) eingeführten Luft über die Auslaßschleuse (8) gehen läßt, eien Luftstrom von der Kühlzone (6) über den Trocknungs- und/oder Härtungsofen (5) zu der thermischen Nachverbrennung führt und einen Teil der Abwärme der thermischen Nachverbrennung auf den Inhalt des Trocknungs- und/oder Härtungsofens überträgt, wobei die Einlaß- und Auslaßschleusen zwischen zwei im wesentlichen gasdicht verschließbaren Türen angeordnete Zonen sind. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat Einrichtungen hierfür.

Description

• Für das Tränken elektrischer Wickelgüter sind bereits Ver­fahren und Durchlaufanlagen bekannt, bei denen die Wickelgü­ter intermittierend durch eine Tränkzone, einen Trocknungs und Härtungsofen und eine Kühlzone geführt und in der Tränkzone in das flüssige Tränkungsmittel eingetaucht wer­den. Weiterhin ist es bekannt, bei solchen Durchlaufanlagen die Emissionen an organischen Bestandteilen, wie von Styrol enthaltenden ungesättigten Polyestern, durch thermische Nachverbrennung zu reduzieren, um die Arbeitsräume für das Personal möglichst schadstoffarm und die Umweltbelastung durch Emissionen möglichst gering zu halten.
• Solche bekannten Verfahren und Anlagen benutzen sehr große Luftvolumenströme, was einen hohen Energiebedarf und hohe Betriebskosten verursacht. Zwar können mit solchen Anlagen die Emissionen so weit reduziert werden, daß sie den gesetz­lichen Bestimmungen entsprechen, doch führen sie noch immer zu erheblichen Geruchsbelästigungen der Nachbarschaft.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit da­rin, ein Tränk- oder Beschichtungsverfahren und eine Vor­richtung hierfür zu bekommen, mit Hilfe derer die Energieko­sten vermindert und die Schadstoff- und Wärmeemissionen re­duziert werden können. Insbesondere sollen die in das Ver­fahren und die Anlage eingeführten Luftvolumenströme ver­kleinert werden. Außerdem sollen die Schadstoffemissionen möglichst so weit vermindert werden, daß in der Nachbar­schaft der Anlage keine Geruchsbelästigungen mehr auftreten.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Tränken oder Tauchbe­schichten von Gegenständen unter intermittierendem Hindurch­führen der Gegenstände durch eine Tränk- oder Beschichtungs­zone, einen Trocknungs- und/oder Härtungsofen und eine Kühlzo­ne, unter Eintauchen oder Überfluten der Gegenstände in der Tränk- oder Beschichtungszone in das bzw. durch das flüssige Tränkungs- bzw. Beschichtungsmittel und unter thermischer Nachverbrennung organischer Bestandteile in der Abluft des Trocknungs- und/oder Härtungsofens ist dadurch gekennzeich­net, daß man die Gegenstände unmittelbar nacheinander durch eine Einlaßschleuse, die Tränk- oder Beschichtungszone, we­nigstens eine Abtropf- und Vorwärmzone, den Trocknungs- und/oder Här­tungsofen, wenigstens eine Kühlzone und eine Auslaßschleuse führt, we­nigstens einen Teil der Zuluft in eine der Kühlzonen einführt und wenig­stens einen Teil der in die Kühlzone eingeführten Zuluft über die Auslaßschleuse gehen läßt, einen Luftstrom von der Kühlzone über den Trocknungs- und/oder Härtungsofen zu der thermischen Nachverbrennung führt und einen Teil der Abwärme der thermischen Nachverbrennung auf den Inhalt des Trocknungs- und/oder Härtungsofens überträgt, wobei die Einlaß- und Auslaßschleu­sen zwischen zwei im wesentlichen gasdicht verschließbaren Türen angeordnete Zonen sind.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vor­richtung können für beliebige Tränk- oder Beschichtungsme­thoden eingesetzt werden, wobei beliebige organische Tränk- oder Beschichtungsmittel zur Anwendung kommen können. Bei­spielsweise wird die Erfindung für das Tränken oder Be­schichten elektrischer Wicklungen benutzt. Die zu tränkenden oder zu beschichtenden Gegenstände werden in der Tränk- oder Beschichtungszone in das flüssige Behandlungsmittel, wie ei­ne Lösung von Lackharzen in organischen Lösemitteln, einge­taucht oder mit dem Tränkungs- bzw. Beschichtungsmittel überflutet. Ein solches Überfluten kann darin bestehen, daß man die Gegenstände, ohne sie in das Behandlungsmittel ein­zutauchen, mit diesem übergießt, besprüht oder anderweitig mit einem großen Überschuß des Behandlungsmittels in Berüh­rung bringt und den Überschuß von den Gegenständen ablaufen läßt.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können sehr geringe Luftvolumenströme als Zuluft in die Anlage eingeführt und durch die Anlage geführt werden. Da somit in der Anlage die Schadstoffkonzentration der Luft relativ hoch ist, ist die thermische Nachverbrennung vollständiger und wirtschaftli­cher durchzuführen, wobei die Nachverbrennungsanlage kleiner und kostengünstiger gehalten werden kann. Durch Verminderung der Luftbewegung in der Tränk- oder Beschichtungszone infol­ge der geringeren Zuluftmengen werden unnötige Emissionen und damit Verluste an Behandlungsmittel und Lösemittel, wie Styrolverluste, wesentlich reduziert. Die Emission an Wärme kann beispielsweise auf ein Zehntel gegenüber bekannten An­lagen reduziert werden. Die Abtropfverluste im Trocknungs- und/oder Härtungsofen können gegenüber konventionellen Durchlaufanlagen reduziert werden. Geruchsbelästigungen in der Nachbarschaft der Anlage infolge der Emissionen können praktisch ausgeschlossen werden. Die Anlage kann kompakt konstruiert werden, was Raumersparnis in den Betrieben be­deutet, und aus Modulen aufgebaut und damit montage- und wartungsfreundlich sein.
• Zweckmäßig führt man dem Verfahren, wie oben erwähnt, nur relativ geringe Luftströme als Zuluft zu, und zwar in sol­cher Menge, daß die Konzentration der organischen Bestand­teile im Luftraum der Abtropf- und Vorwärmzone oder des Trocknungs- und/oder Härtungsofens mindestens 3 g/m³ , vor­zugsweise 10 bis 20 g/m³ beträgt. Die Zuluftmenge muß al­lerdings so groß sein, daß im Luftraum des Trocknungs- und/­oder Härtungsofens die Konzentration der organischen Be­standteile die Explosionsgrenze unterschreitet. Diese liegt beispielsweise bei Styrol bei ca. 44 g/m³.
• Wenn die Verbindung mit der Erfindung von Schleusen die Rede ist, so handelt es sich dabei um Zonen, die zwischen zwei im wesentlichen gasdicht verschließbaren Türen angeordnet sind. Eine dieser Türen ist bei jeder der Schleusen, der Einlaß- und Auslaßschleuse, immer verschlossen, um einen Rückstrom der mit Schadstoffen belasteten Luft aus der Ein­laßschleuse oder ein Austreten solcher schadstoffbelasteter Luft aus der Auslaßschleuse zu verhindern.
• Die Kühlzonen und Vorwärmzonen der erfindungsgemäßen Anlagen können auch bezüglich einer Wärmeübertragung vollständig voneinander getrennt sein. Besonders günstig ist es aber, zwischen diesen Zonen einen Wärmeaustausch vorzusehen, um die Wärmeemission des Verfahrens weiter zu vermindern und den Energieverbrauch weiter zu senken. Dieser Wärmeaustausch zwischen Kühl- und Vorwärmzonen kann insgesamt indirekt er­folgen. Zweckmäßig ist es aber, einen direkten Wärmeaus­tausch durch Umluft zwischen diesen Zonen vorzusehen, indem die Luft der Kühlzone in die Abtropf- und Vorwärmzone umge­wälzt wird und diese vorwärmt. Zweckmäßig efolgt der Wärme­austausch zwischen der Kühlzone und der Abtropf- und Vor­wärmzone in solcher Weise, daß durch diesen Wärmeaustausch wenigestens 10 % des Energiebedarfs des Trocknungs- und Här­tungsofens aus der Vorwärmzone bezogen werden.
• In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß im erfindungsgemäßen Verfahren eine oder mehrere Kühlzonen und eine oder mehrere Abtropf- und Vorwärmzonen verwendet werden können, wobei in den Wärmeaustausch zwischen Kühl- und Abtropf- und Vorwärm­zonen mindestens eine der Kühlzonen und mindestens eine der Abtropf- und Vorwärmzonen, von beiden aber auch mehrere ein­geschaltet sein können.
• Eine weitere Verbesserung bezüglich der Energieersparnis und der Wärmeemission bekommt man, wenn man einen Teil der Ab­wärme der thermischen Nachverbrennung auf den Inhalt des Trocknungs- und/oder Härtungsofens überträgt. Auch Wärmeübertragung kann durch indirekten Wärmeaustausch er­folgen. Zweckmäßig erfolgt sie jedoch wenigstems teilwei­se durch direkten Wärmeaustausch, indem die Abluft der thermischen Nachverbrennungsanlage teilweise in den Trock­nungs- und/oder Härtungsofen zurückgeführt wird. Der rest­liche Teil der Abluft der thermischen Nachverbrennungsan­lage geht über einen Kamin in die Atmosphäre, wobei es zweck­mäßig ist, vor dem Austritt in die Atmosphäre einen indirek­ten Wärmeaustausch zwischen diesem Anteil der Abluft der thermischen Nachverbrennungsanlage und der Umluft des Trock­nungs- und/oder Härtungsofens vorzunehmen.
• Die Volumina der Luftströme, d. h. der Zuluft, der Abluft und der Umluft in der Anlage, können konstant eingestellt werden, was insbesondere möglich ist, wenn das Verfahren stets mit den gleichen Gegenständen, Behandlungsmitteln, Temperaturen und anderen Verfahrensparametern durchgeführt wird. Wenn jedoch infolge schwankender Betriebsbedingungen oder veränderter Betriebsbedingungen die Temperaturen und/oder Kohlenwasserstoff­konzentrationen in der Abluft fluktuieren, ist es zweckmäßig, daß man die Zuluft- und Abluftmenge der Gesamtanlage in Abhän­gigkeit von einer Messung der Temperatur und/oder der Kohlenwas­serstoffkonzentration der Abluft einer der Zonen und/oder des Restsauerstoffgehaltes der Abluft der thermischen Nachverbren­nungszone, wenn die thermische Nachverbrennungszone im Bereich der im wesentlichen höchsten Kohlenwasserstoffkonzentration der Anlage absaugt, steuert.
• In der Nachverbrennungszone bzw. -anlage erfolgt die Nachver­brennung der Prozeßluft. Die Prozeßluft kann aus dem Trocknungs- und/oder Härtungsofen und/oder aus einer Vorwärm- und Abtropfzo­ne und ggf. aus Nebenaggregaten, wie z. B. einer Vakuumpumpe, stammen.
• Die thermische Nachverbrennung umfaßt jede Art der Nachverbren­nung bei erhöhter Temperatur mit oder ohne Katalysator. Sie erfolgt in bekannter Weise exotherm und kann katalytisch, elektrisch und/oder mittels Gas- oder Ölcombustoren gezündet werden. Zweckmäßig ist die Zündung katalytisch und/oder elek­trisch. Günstigerweise hält man den Restsauerstoffgehalt der Abluft der thermischen Nachverbrennung konstant, vorzugsweise auf etwa 10 bis 15 Vol.-%.
• Ein für das erfindungsgemäße Verfahren wesentliches Merkmal besteht darin, daß wenigstens ein Teil der Zuluft zum Ver­fahren in eine der Kühlzonen eingeführt wird und dabei wenigstens teilweise über die Auslaßschleuse geht und daß ein Luftstrom von der Kühlzone über den Trocknungs- und/oder Härtungsofen zu der ther­mischen Nachverbrennung führt. Um einen Rückstrom von schadstoffbe­lasteter Luft aus der Einlaßschleuse in die Umgebung zu ver­hindern, wird zweckmäßig wenigstens ein Teil der Zuluft in die Einlaßschleuse eingeführt, wobei ein weiterer Teil über die Auslaßtür direkt in die Auslaßschleuse eingeführt werden kann. Die in die Einlaßschleuse eingetretene Zuluft wird we­nigstens teilweise in die Auslaßschleuse überführt und geht von dort in die sich an die Auslaßschleuse anschließende Kühlzone. Wenn aus der Einlaßschleuse nur ein Teil der Zu­luft in die Auslaßschleuse eintritt, geht der Rest der Zu­luft von der Einlaßschleuse in die sich anschließende Tränk- oder Beschichtungszone. Zweckmäßig ist es allerdings, wenn aus der Einlaßschleuse der überwiegende Teil der Zuluft, vorzugsweise 50 bis 90 Vol.-%, direkt in die Auslaßschleuse und von dort in die anschließende Kühlzone geht.
• Durch diese Verfahrensführung ist gewährleistet, daß einer­seits keine schadstoffbelastete Luft aus der Einlaßschleuse in die Umgebung abströmt und daß andererseits die aus der Auslaßschleuse austretende Luft praktisch vollständig von Schadstoffen befreit ist.
• Von der oder den Kühlzonen strömt die Luft in den Trock­nungs- und/oder Härtungsofen, in welchem sie üblicherweise umgewälzt wird. Der Trocknungs- und/oder Härtungsofen kann aus einer oder mehreren Zonen mit getrennter Luftumwälzung bestehen. Von ihm geht der Luftstrom in die thermische Nach­verbrennungsanlage und dient dort als Reaktionspartner für die Verbrennungs- bzw. Oxidationsvorgänge. Die dabei nicht verbrauchte Luft geht aus der thermischen Nachverbrennung als Abluft über den Kamin in die Atmosphäre, wobei entspre­chend der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform vorher ein Teil der Abluft der thermischen Nachverbrennung in den Trocknungs- und/oder Härtungsofen zurückgeführt wird. Entsprechend der weiteren bevorzugten, oben beschriebenen Ausführungsform erfolgt auf dem beschriebenen Weg der Zuluft von der Auslaßschleuse zur thermischen Nachverbrennungsanla­ge eine Umwälzung zwischen der oder den Kühlzonen und der oder den Abtropf- und Vorwärmzonen, um Wärme von mit den Ge­genständen aus dem Trocknungs- und/oder Härtungsofen austre­tender Abluft auf die Gegenstände in der Abtropf- und Vor­wärmzone zu übertragen.
• Wie oben erwähnt, ist es nicht erforderlich, daß ein Teil der Zuluft von der Einlaßschleuse in die anschließende Tränk- oder Beschichtungszuone überführt wird, doch ist dies zweckmäßig.
• Günstigerweise kann sich an die thermische Nachverbrennungs­zone eine Schwelkammer anschließen, in welcher das auf den Halterungseinrichtungen für die Gegenstände beim Tauchen oder Überfluten zwangsläufig abgelagerte Tränkungs- bzw. Be­schichtungsmittel verbrennt. Die Abluft der Schwelkammer wird zweckmäßig in die thermische Nachverbrennungszone zu­rückgeführt.
• Die obigen Ausführungen zeigen, daß es bei dem erfindungs­gemäßen Verfahren möglich ist, mit durch die Explosionsgren­ze nach unten begrenzten kleinstmöglichen Luftvolumenströmen auszukommen, auf diese Weise hohe Energieeinsparnungen zu erzielen und die Konzentrierung der Schadstoffe in der Luft zu maximieren.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Ver­fahrens mit einer Tränk- oder Beschichtungszone, einem Trocknungs- und/oder Härtungsofen, einer Kühlzone, einer thermischen Nachverbrennungszone und einem Fördersystem, das intermittierend die Gegenstände durch die Tränkzone führt und darin in das flüssige Tränkungs- oder Beschichtungsmit­tel eintaucht oder mit ihm überflutet, ist dadurch gekenn­zeichnet, daß sie aneinander angrenzend eine Einlaßschleuse, die Tränk- oder Beschichtungszone, wenigstens eine Abtropf- und Vorwärmzone, den Trocknungs- und/oder Härtungsofen, we­nigstens eine Kühlzone und eine Auslaßschleuse besitzt und das Fördersystem die Gegenstände nacheinander durch alle diese Zonen führt, daß sie Einrichtungen zur Einführung we­nigstens eines Teils der Zuluft in eine Kühlzone, wobei we­nigstens ein Teil dieser in die Kühlzone geführten Zuluft über die Auslaßschleuse geht, und Einrichtungen zur Führung eines Luftstromes von der Kühlzone über den Trocknungs- und/­oder Härtungsofen zu der thermischen Nachverbrennungszone hat und daß sie Einrichtungen zur Übertragung eines Teils der Abwärme der thermischen Nachverbrennungszone auf den In­halt des Trocknungs- und/oder Härtungsofens besitzt, wobei die Einlaß- und Auslaßschleusen zwischen zwei im wesentli­chen gasdicht verschließbaren Türen angeordnete Räume sind.
• Die oben aufgezählten Zonen können geradlinig in Reihe hin­tereinander angeordnet sein, was jedoch für die Überführung von Zuluft von der Einlaßschleuse zur Auslaßschleuse und für die Umwälzung von Luft zwischen den Kühl- und Abtropf- und Vorwärmzonen relativ lange Leitungssysteme für die Luftüber­tragung erfordert. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die aneinander angrenzenden Zonen der Anlage in Form eines U an­zuordnen, bei dem an den freien Enden der U-Schenkel die Einlaß- und Auslaßschleuse liegt.
• Wie oben erwähnt, ist es zwingend, daß die Einlaß- und Aus­laßschleusen zwei Türen aufweisen, von denen eine jeweils geschlossen sein muß. Zweckmäßig ist es, wenn auch die ande­ren einzelnen Zonen durch Schleusentüren voneinander ge­trennt sind, wobei diese Schleusentüren zweckmäßig im we­sentlichen gasdicht abschließen und die Transporteinrichtun­gen zum Führen der Gegenstände durch die Anlage im wesentli­chen so ausgeführt sind, daß sie die Gasdichtigkeit der Schleu­sentüren nicht beeinträchtigen.
• Günstigerweise besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung ei­nen Sensor für den Restsauerstoffgehalt der Abluft der ther­mischen Nachverbrennungszone und Einrichtungen, die in Ab­hängigkeit von den Meßwerten dieses Sensors den Abluftanteil der thermischen Nachverbrennungszone steuern.
• Das Transportsystem, mit welchem die zu tränkenden oder be­schichteten Gegenstände durch die Anlage geführt werden, kann unterschiedlich gestaltet sein. Eine günstige Ausfüh­rungsform des Transportsystems sollte in jeder der Zonen un­abhängig programmierbar sein und beim Übergang von einer Zo­ne in die andere ausreichend abgedichtet sein, und Luftrück­strömungen im wesentlichen zu vermeiden. Günstigerweise be­sitzt das Transportsystem zwischen den Zonen unterbrochene Schienen, in oder auf denen Rahmen bewegt werden, an denen die zu behandelnden Gegenstände aufgehängt oder aufgesteckt sind.
• Durch die Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert. In dieser bedeuten
• Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung mit den verschiedenen Zonen und
• Fig. 2 eine schematische Darstellung der Luftströme in den und durch die Zonen der in Fig. 1 abgebildeten Anla­ge.
• In der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Anlage nach der Erfindung bedeutet das Bezugszeichen 1 eine Einlaßschleuse mit Einlaßtür 1a und einer Auslaßtür 1b. An die Einlaß­schleuse schließt sich die Tränk- oder Beschichtungszone 2 an, worauf die Vorwärm- und Abtropfzonen 3 und 4 folgen.
• An diese schließen sich die beiden Abschnitte eines Trocknungs- und/oder Härtungsofens 5a und 5b an, worauf die beiden Kühlzonen 6 und 7, die Auslaßschleuse 8 und eine abschließende Nachkühlzone 9 folgen. Mit dem Bezugszeichen 10 ist die thermische Nachver­brennungsanlage und dem Bezugszeichens 11 die anschließende Schwelkammer bezeichnet. Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf den Abluftaustritt aus der thermischen Nachverbrennungs­anlage.
• Die Pfeile in Fig. 1 bedeuten die Richtung des Transportes der zu beschichtenden oder zu tränkenden Gegenstände durch die erfindungsgemäße Anlage. Vor dem Eintritt in die Einlaß­schleuse werden die Rahmen mit den zu beschichtenden oder zu tränkenden Gegenständen an dem Transportsystem aufge­hängt. Unter Öffnung der Einlaßtür 1a wird eine Partie der Gegenstände mit dem Transportsystem in die Einlaßschleuse eingeführt. Dabei ist die Auslaßtür 1b geschlossen, so daß lediglich in der Einlaßschleuse 1 befindliche Luft durch die geöffnete Einlaßtür 1a in den umgebenden Arbeitsraum austre­ ten kann.
• Nach Schließen der Einlaßtür 1a wird die Auslaßtür 1b geöff­net, wobei die Partie der Gegenstände in die Tränk- oder Be­schichtungszone überführt wird.
• Taktweise geht die Partie der Gegenstände dann von der Tränk- oder Beschichtungszone 2 über die beiden Vorwärm- und Abtropfzonen 3 und 4 in den Trocknungs- und/oder Härtungs­ofen 5a/5b, wo das auf den Gegenständen aufgebrachte Trän­kungs- oder Beschichtungsmittel eingebrannt wird. Beim Durchlaufen der beiden Härtungsofenabschnitte verändert das Transportsystem seine Richtung um 180° und führt die Gegen­stände von dem Härtungsofenabschnitt 5b über die Kühlzonen 6 und 7 in die Auslaßschleuse 8 bei geöffneter Einlaßtür 8a und geschlossener Auslaßtür 8b. Nach dem Schließen der Einlaßtür 8a wird die Auslaßtür 8b geöffnet, wonach die Partie der Gegenstände in die Nachkühlzone 9 austritt. Nach dem Verlassen der Nach­kühlzone 9 werden die Gegenstände von dem Transportsystem abgenommen. Fig. 2 erläutert die Luftströme bei einer bevor­zugten Ausführungsform der Erfindung. Die Luftströme sind durch die dicken Pfeile angezeigt.
• In dieser Ausführungsform tritt die gesamte Zuluft in die Einlaßschleuse 1 ein, von wo der größere Teil, wie 80 Vol.-%, in die Auslaßschleuse 8 überführt wird. Der kleinere Teil der Zuluft geht von der Einlaßschleuse in die Tränk- oder Beschichtungszone 2.
• Da stets eine der Türen der Einlaßschleuse 1 geschlossen ist und somit bei geöffneter Einlaßtür 1a nur etwas von dem Luftvolumen der Einlaßschleuse 1 in den umgebenden Arbeits­raum austreten kann und da die Luft in der Einlaßschleuse durch die in sie eintretende Frischluft ausgetauscht wird, können praktisch keine Schadstoffe aus der Anlage über die Einlaßschleuse in den umgebenden Arbeitsraum austreten.
• Infolge des Luftaustausches in der Aulaßschleuse durch Frischluft kann auch bei geöffneter Auslaßtür 8b von dort praktisch keine bemerkenswerte Schadstoffmenge in den Ar­beitsraum austreten.
• Von der Auslaßschleuse 8 strömt die Luft in die Kühlzone 7 und wird von dort in die Vorwärm- und Abtropfzone 3 umge­wälzt. Die aus der Vorwärm- und Abtropfzone 3 in die Vor­wärm- und Abtropfzone 4 übertretende Luft wird zu der Kühl­zone 6 umgewälzt. Durch die Umwälzung von Luft zwischen den Zonen 3 und 7 einerseits und den Zonen 4 und 6 andererseits erfolgt ein Wärmeaustausch, der die in den Trockungs- und/­oder Härtungsofen 5a/5b eintretende Luft vorwärmt.
• Von der Vorwärm- und Abtropfzone 4 gelangt die Luft zunächst in den Ofenabschnitt 5a und dann in den Ofenabschnitt 5b, wobei eine separate Luftumwälzung in bei­den Abschnitten erfolgt.
• Das in den Zonen 3 und 4 abgetropfte Tränkungs- oder Be­schichtungsmittel wird zu der Tränk- oder Beschichtungszone 2 zurückgeführt.
• Aus dem Härtungsofen 5a/5b wird die Luft in die thermische Nachverbrennungsanlage 10 überführt, wo die Verbrennung der Schadstoffe in der Abluft des Härtungsofens 5a/5b in exo­thermer Weise erfolgt. Ein Luftstrom geht aus der thermi­schen Nachverbrennungsanlage 10 in die Schwelkammer 11, de­ren Abluft in die thermische Nachverbrennungsanlage 10 zu­rückgeht.
• Die Abluft der thermischen Nachverbrennungsanlage 10 geht über die Leitung 12 teilweise zurück in die beiden Ofenab­schnitte 5a und 5b und teilweise nach Durchlau­fen eines Wärmeaustauschers über den Kamin in die Atmosphä­re. Über den Wärmeaustauscher 13 wird ein Teil der Abwärme der thermischen Nachverbrennungsanlage auf den Ofenabschnitt 5a übertragen.
• Die Temperaturen der Gegenstände innerhalb der Anlage liegen beispielsweise folgendermaßen: Umgebungstemperatur in der Einlaßschleuse, eine Temperatur unterhalb 30 °C in der Tränk- oder Beschichtungszone 2, 20 bis 40 °C in der Vor­wärm- und Abtropfzone 3, 40 bis 70 °C in der Vorwärm- und Abtropfzone 4, 120 bis 150 °C im Trocknungs- und Härtungs­ofen 5a/5b, 90 bis 120 °C in der Abkühlzone 6, 70 bis 100 °C in der Abkühlzone 7, 60 bis 90 °C in der Auslaßschleuse und weniger als 90 °C in der Nachkühlzone 9. Die Temperatur in der thermischen Nachverbrennungsanlage beträgt beispielswei­se ca. 800 °C.
• In Fig. 2 bedeutet das Bezugszeichen 2a eine Vakuumpumpe, das Bezugszeichen 2b ein Tränkbecken, das Bezugszeichen 2c einen Vorratsbehälter für das Tränkmittel, das Bezugszeichen 14 eine Umluftdrosselklappe, das Bezugszeichen 15 einen Ven­tilator und das Bezugszeichen 16 eine Abluftdrosselklappe.
• Es folgt nun ein mögliches Beispiel zur Durchführung des Verfahrens und zur Verwendung der Vorrichtung nach der Er­findung.
Beispiel
• Nachstehend werden die wichtigen Kennzahlen eines Anlagen­beispiels in Tabellenform dargestellt, wobei für die Umrech­nung auf andere Dimensionierungen die Berechnungshinweise gegeben werden.
• Zugrundegelegt wurde die Anlagensteuerung durch Restsauer­stoffgehalt der Abluft und Kohlenwasserstoffüberwachung,

  

  

  

Claims (16)

1. Verfahren zum Tränken oder Beschichten von Gegenständen unter intermittierendem Hindurchführen der Gegenstände durch eine Tränk- oder Beschichtungszone, einen Trock­nungs- und/oder Härtungsofen und eine Kühlzone, Eintau­chen oder Überfluten der Gegenstände in der Tränk- oder Beschichtungszone in das bzw. durch das flüssige Trän­kungs- bzw. Beschichtungsmittel und thermischer Nachver­brennung organischer Bestandteile in der Abluft des Trocknungs- und Härtungsofens, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände unmittelbar nacheinander durch eine Einlaßschleuse, die Tränk- oder Beschichtungszone, wenigstens eine Abtropf- und Vorwärmzone, den Trocknungs- und/oder Härtungsofen, wenigstens eine Kühlzone und eine Auslaßschleuse führt, wenigstens einen Teil der Zuluft in eine der Kühlzonen einführt und wenigstens einen Teil der in die Kühlzone eingeführten Luft über die Auslaß­schleuse gehen läßt, einen Luftstrom von der Kühlzone über den Trocknungs- und/oder Härtungsofen zu der thermi­schen Nachverbrennung führt und einen Teil der Abwärme der thermischen Nachverbrennung auf den Inhalt des Trock­nungs- und/oder Härtungsofens überträgt, wobei die Ein­laß- und Auslaßschleusen zwischen zwei im wesentlichen gasdicht verschließbaren Türen angeordnete Zonen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der Abwärme der thermischen Nachverbren­nung wenigstens teilweise durch direkten Wärmeaustausch auf den Inhalt des Trocknungs- und/oder Härtungsofens überträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen den Kühl- und Vorwärmzonen einen vor­zugsweise direkten Wärmeaustausch vornimmt und dabei vor­ zugsweise wenigstens 10 % des Energiebedarfs des Trock­nungs- und/oder Härtungsofens deckt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß man zwischen der Abluft der thermischen Nachverbrennung und der Umluft des Trocknungs- und/oder Härtungsofens einen direkten Wärmeaustausch vornimmt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß man die Zuluft- und Abluftmenge der Ge­samtanlage in Abhängigkeit von einer Messung der Tempera­tur, des Restsauerstoffgehaltes und/oder der Kohlenwasser­stoffkonzentration der Abluft einer der Zonen steuert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß man den Restsauerstoffgehalt der Abluft der thermischen Nachverbrennung konstant hält, vorzugs­weise auf etwa 10 bis 15 Vol.-%.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß man die thermische Nachverbrennung elektrisch und/oder katalytisch zündet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß man der Gesamtanlage so viel Zuluft zu­führt, daß die Konzentration der organischen Bestandteile im Luftraum der Abtropf- und Vorwärmzone oder des Trock­nungs- und/oder Härtungsofens mindestens 3 g/m³ beträgt, aber unter der Explosionsgrenze liegt und vorzugsweise 10 bis 20 g/m³ beträgt.

9. Vorrichtung zum Tränken oder Beschichten von Gegenständen mit einer Tränk- oder Beschichtungszone, einem Trock­nungs- und/oder Härtungsofen, einer Kühlzone, einer ther­mischen Nachverbrennungszone und einem Fördersystem, das intermittierend die Gegenstände durch die Tränkzone führt und darin in das flüssige Tränkungs- oder Beschichtungs­mittel eintaucht oder mit ihm überflutet, dadurch gekenn­zeichnet, daß sie einander angrenzend eine Einlaßschleu­se, die Tränk- oder Beschichtungszone, wenigstens eine Abtropf- und/oder Vorwärmzone, den Trocknungs- und Här­tungsofen, wenigstens eine Kühlzone und eine Auslaß­schleuse besitzt und das Fördersystem die Gegenstände nacheinander durch alle diese Zonen führt, daß sie Ein­richtungen zur Einführung wenigstens eines Teils der Zu­luft in eine Kühlzone, wobei wenigstens ein Teil dieser in die Kühlzone geführten Zuluft über die Auslaßschleuse geht, und Einrichtungen zur Führung eines Luftstromes von der Kühlzone über den Trocknungs- und/oder Härtungsofen zu der thermischen Nachverbrennungszone hat und daß sie Einrichtungen zur Übertragung eines Teils der Abwärme der thermischen Nachverbrennungszone auf den Inhalt des Trocknungs- und/oder Härtungsofens besitzt, wobei die Einlaß- und Auslaßschleusen zwischen zwei im wesentlichen gasdicht verschließbaren Türen angeordnete Räume sind.

10.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angrenzenden Zonen in Form eines U ange­ordnet sind, bei dem an den freien Enden der U-Schenkel die Einlaß- und Auslaßschleuse liegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Einrichtungen zur Übertragung eines Teils der Abwärme der thermischen Nachverbrennungszone Einrichtungen für einen wenigstens teilweise direkten Wärmeaustausch sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzliche Einrichtungen für einen vorzugsweise direkten Wärmeaustausch zwischen den Kühl- und Abtropf- und Vorwärmzonen hat.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum indirekten Wärmeaustausch zwischen der Abluft der thermischen Nach­verbrennungszone und der Umluft des Trocknungs- und/oder Härtungsofens hat.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zur Steuerung der Zu- und Abluftmengen der Gesamtanlage in Abhängigkeit von der Messung der Temperatur, des Restsauerstoffgehaltes und/oder der Kohlenwasserstoffkonzentration der Abluft einer der Zonen hat.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zonen durch Schleusen­türen voneinander getrennt sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sensor für den Restsauer­stoffgehalt der Abluft der thermischen Nachverbrennungs­zone und Einrichtungen besitzt, die in Abhängigkeit von den Meßwerten dieses Sensors den Abluftanteil der ther­mischen Nachverbrennungszone steuern.

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