EP0650022B1 - Verfahren und Anordnung zum fleckenfreien Entfernen von an Oberflächen von Behandlungsgut anhaftender Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum fleckenfreien Entfernen von an Behandlungsgut anhaftender Flüssigkeit mittels Druckluftstrahlen.

Bei der naßchemischen Behandlung von Behandlungsgut, wie beispielsweise in Galvanoanlagen, besteht die Aufgabe, beim Transport des Gutes von einem Behandlungsbad zum nächsten möglichst wenig Behandlungsflüssigkeit zu verschleppen. Die Flüssigkeit, die an der Oberfläche des Behandlungsgutes anhaftet, muß nach dem Ausheben aus dem Bad entfernt werden. Nach der letzten Behandlung muß das Behandlungsgut vollkommen trocknen sein. Bei bestimmtem, meist mit dekorativen Überzügen beschichtetem Behandlungsgut, beispielsweise Sanitärarmaturen, muß diese Trocknung auch fleckenfrei erfolgen. Besonders nachteilig wirken sich die anhaftende Tropfen dann aus, wenn aus technischen oder dekorativen Gründen ein völlig fleckenfreies Gut hergestellt werden soll, denn ein verdunstender Wassertropfen hinterläßt immer einen sichtbaren Fleck auf der Oberfläche des Behandlungsgutes.

In den bekannten Anlagen zur Oberflächenbehandlung wird diese Aufgabe wirtschaftlich und umwelttechnisch unbefriedigend gelöst. So wird beim Transport des Behandlungsgutes von einem Bad zum nächsten nach dem jeweiligen Ausheben eine möglichst lange Abtropfzeit vorgesehen, damit möglichst viel Flüssigkeit in das Bad zurücktropfen kann. Wegen geringer Kapazitätsauslastung der Anlage verursacht dies allerdings erhebliche Kosten. Zusätzlich wird das Gut in einigen Fällen auch gerüttelt oder in Vibration versetzt, um anhaftende Tropfen zu entfernen.

In DE-AS 24 05 870 wird ein Trockner für keramische Formlinge vorgeschlagen, bei dem die mäanderförmig durch den Trocknerraum hindurchgeführten Formlinge mit erwärmter Luft aus in Förderrichtung hintereinander angeordneten, um ihre Achse rotierenden oder oszillierenden Luftverteilern getrocknet werden. Die Feuchtigkeit muß in diesem Fall nicht nur von der Oberfläche der Formlinge, sondern insbesondere aus deren Inneren entfernt werden. Daher müssen die Teile schonend und langsam getrocknet werden. Dies wird u.a. auch dadurch bewirkt, daß die erwärmte Luft von den Luftverteilern möglichst gleichmäßig in den Trocknerraum eingeblasen wird und die Formlinge dabei jeweils nur kurzzeitig intermittierend überstreicht, um weiterer Feuchtigkeit im Inneren der Formlinge Gelegenheit zu geben, an die Formlingsoberfläche zu gelangen. Die Verdunstung der anhaftenden Feuchtigkeit erfordert erheblichen Energieaufwand.

Es wurde auch vorgeschlagen, zur fleckenfreien Trocknung organische Lösungsmittel einzusetzen, beispielsweise FCKW, die die Behandlungsflüssigkeit verdrängen und danach am Behandlungsgut schneller verdunsten. Jedoch sind diese Lösungsmittel aus umwelttechnischen Gesichtspunkten nicht einsetzbar, oder es müssen erhebliche Vorkehrungen getroffen werden, um deren Entweichen in die Umgebungsluft zu verhindern und diese wieder aufarbeiten zu können.

Bekannt sind auch Abblasvorrichtungen, wie z. B. Düsenstöcke, die an den Bädern angeordnet sind. In diesem Falle wird das Behandlungsgut beim Ausheben an den Düsenstöcken vorbeigeführt und angeblasen. In nur der Trocknung des Behandlungsgutes dienenden Vorrichtungen werden motorisch angetriebene Blasvorrichtungen an dem dort befindlichen Gut mehrfach vorbeigeführt.

Wie jedoch beispielsweise von Trocknern in Autowaschstraßen bekannt geworden ist, ist eine derartige Abblasung der anhaftenden Flüssigkeit nicht ausreichend wirksam, da die Flüssigkeitstropfen von den Abblasdüsen von vor dem Strahl ungeschützten Oberflächenbereichen zu geschützten Bereichen verdrängt und dort von den Abblasvorrichtungen nicht mehr erreicht werden.

In der EP 0 205 819 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen mit durch Flüssigkeit benetzten Oberflächen beschrieben, wobei der Gegenstand nach dem Eintauchen in das Bad mit der Behandlungsflüssigkeit direkt und schnell in ein gasförmiges Behandlungsmedium eingebracht und gleichzeitig oder anschließend mit dem gasförmigen Behandlungsmedium angeblasen wird, um die die Oberfläche benetzende Behandlungsflüssigkeit abzublasen. Das Verfahren ist lediglich für geringe Stückzahlen von zu behandelnden Teilen geeignet, da diese in nacheinander folgenden Verfahrensschritten aus dem Behandlungsbad entfernt werden, anschließend Abblasdüsen in die auf das zu trocknende Teil ausgerichtete Position gebracht werden und die anhaftende Flüssigkeit entfernt wird. Hierbei sind je nach der Geometrie des Behandlungsgutes unterschiedliche Konstruktionen der im übrigen aufwendigen Behandlungsvorrichtung erforderlich.

In der EP 0 486 711 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abblasen einer Flüssigkeit von einem Gegenstand beschrieben, wobei eine Vielzahl hochfrequent pulsierender, schlagartig erfolgender Stöße von mindestens annähernd parallel zueinander verlaufenden Druckstrahlen gegen den Gegenstand gerichtet werden, um die Flüssigkeit wegzutreiben. Das Verfahren soll auch zur fleckenfreien Trocknung ohne Lösungsmitteleinsatz geeignet sein. Die verwendeten Düsenstöcke zur Luftanblasung werden an dem Gut vorbeigeführt. Ein Mikroprozessor steuert Magnetventile, die den Luftstrom in schneller Folge unterbrechen. Dadurch entstehen pulsierende Luftstöße, die an dem zu trocknenden Gut die anhaftenden Tropfen zerkleinern oder zerstören. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die Luftstöße auf jeder Seite des Warenträgers stets nur aus einer Richtung auf das zu trocknende Behandlungsgut treffen. Das Gut müßte also plattenförmig sein, um alle Oberflächenbereiche erreichen zu können. Bei geformten Oberflächen des Behandlungsgutes erreichen die parallelen Strahlen aus den Düsenstöcken dagegen nur einen Teil der zu behandelnden Oberflächen, nicht jedoch Hinterschneidungen und Vertiefungen, so daß eine fleckenfreie Trocknung in diesen Oberflächenbereichen nicht möglich ist. Daher werden die Trocknungszeiten in solchen Fällen unwirtschaftlich lang, und der Luftverbrauch wird zu hoch. Darüber hinaus ist die bei einer derartigen Vorrichtung verwendete Ventilsteuerung aufwendig und teuer.

In der DE 39 20 955 C1 wird ein Verfahren zum Belüften von einen Trockner durchlaufendem Trockengut durch eine Luftumwälzeinrichtung mit um ihre senkrechte Achse drehbaren und hintereinander angeordneten Lüftern offenbart, bei dem sich alle Lüfter mit koordinierter Drehlage und übereinstimmender Geschwindigkeit drehen. Die am Behandlungsgut anhaftende Flüssigkeit wird beim Durchlauf durch die Trocknungsanlage von einer Seite der Teile zur anderen geblasen, so daß ein sehr scharfer Luftstrahl erforderlich ist, um überhaupt einigermaßen befriedigende Trocknungsergebnisse erzielen zu können. Die Druckluftstrahlen treiben die Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche des Behandlungsgutes lediglich vor sich her, so daß das Anblasen der Tropfen nur ein momentanes Verdrängen der Tropfen zu einem vor dem Luftstrahl geschützten Ort des Behandlungsgutes bewirkt, nicht jedoch ein schnellstmögliches Entfernen der Tropfen. Außerdem wird eine den Luftstrahlen zugewandte Seite des Behandlungsgutes nur während der Hälfte der Behandlungszeit von den Luftstrahlen erfaßt. Während der zweiten Hälfte sind die Luftstrahlen nicht auf diese Seite gerichtet und bewirken auf dieser Seite daher auch nicht die beabsichtigte Trocknung.

In US-A-1,711,763 ist eine Anordnung zum Trocknen von Früchten beschrieben, bei dem die Früchte auf einem Transportband unter einer Luftdusche hinweggeführt werden, um an den gewaschenen Früchten anhaftende Flüssigkeitsreste abzublasen. Die Luftdusche besteht aus einer Düse, bei der die Luftstrahlrichtung quer zur Transportrichtung der Früchte pendelnd verändert wird. Das Abblasen wird durch berührendes Überstreichen der Fruchtoberflächen mit einem an der Luftdusche befestigten Vorhang erleichtert. Mit einer derartigen Anordnung ist die Trocknungsbehandlung von galvanotechnisch beschichteten Gegenständen, die empfindliche Oberflächen aufweisen, jedoch nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein geeignetes Verfahren und eine Anordnung zum fleckenfreien Entfernen von an Oberflächen von Behandlungsgut anhaftender Flüssigkeit zu finden und eine technisch einfache Realisierung zu ermöglichen.

Gelöst wird dieses Problem durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 9. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß aus Öffnungen in mindestens einer Luftstrahleinrichtung Druckluftstrahlen ständig auf eine Ebene gerichtet werden, in der sich das Behandlungsgut befindet, wobei eine Relativbewegung zwischen der Luftstrahleinrichtung und dem Behandlungsgut vorgesehen ist und daß die Luftstrahleinrichtung in mindestens einer Ebene oszillierend bewegt wird. Mindestens eine der oszillierenden Bewegungen ist eine Drehschwingungsbewegung um die eigene Achse. Als oszillierende Bewegungen kommen auch lineare Schwingungsbewegungen in Richtung der Achse in Betracht, um die die Drehschwingungsbewegung der Luftstrahleinrichtung erfolgt. Ferner konnen die Öffnungen in der Luftstrahleinrichtung auch als bewegbare Düsen ausgeführt sein, wobei die Düsen Drehschwingungsbewegungen um Achsen ausführen, die wiederum um einen Winkel von etwa 90° gegen die Achse der Luftstrahleinrichtung versetzt sind, um die die Drehschwingungsbewegungen oder in deren Richtung die linearen Schwingungsbewegungen erfolgen. Die einzelnen Schwingungsbewegungem können auch gleichzeitig ausgeführt werden. Ist die Luftstrahleinrichtung langgestreckt, beispielsweise als Rohr ausgeführt, so können die Drehschwingungsbewegungen um die Längsachse der Luftstrahleinrichtung und die linearen Schwingungsbewegungen in Richtung dieser Achse erfolgen. Bewegbare Düsen führen in diesem Fall vorzugsweise eine Schwingungsbewegung um eine Achse quer zur Längsachse aus. Die Öffnungen können auf mindestens einer Mantellinie der Luftstrahleinrichtung angeordnet sein. Als Öffnungen können sowohl Bohrlöcher in der Luftstrahleinrichtung als auch Düsen angebracht sein.

Die Frequenzen der oszillierenden Bewegungen der Luftstrahleinrichtung und der Druck der Druckluftstrahlen sind so hoch zu wählen, daß die Flüssigkeit, die auf dem Behandlungsgut anhaftet, im wesentlichen zerstäubt wird. Dabei wird die Druckluft nicht nur aus einer Richtung auf die zu trocknende Oberfläche gerichtet, sondern aus verschiedenen ständig wechselnden Richtungen. Damit wird sichergestellt, daß auch bei stark geformtem Behandlungsgut alle Oberflächenbereiche, also auch Perforationen und Hinterschneidungen, erfaßt und alle daran anhaftenden Flüssigkeitstropfen entfernt werden. Die vollständige Entfernung der Tropfen und nicht nur ihre momentane Verdrängung wird dadurch erreicht, daß mit hohen Oszillationsgeschwindigkeiten gearbeitet wird. Die vergleichsweise dazu trägen Tropfen können nicht schnell genug ausweichen und zerstäuben im darüber streichenden Luftstrahl. Verstärkt wird dies durch die ständig wechselnde Aufprallgeschwindigkeit der Luft auf das Behandlungsgut infolge der durch das oszillierende Schwingen der Düsen und der Luftstrahleinrichtung erzielten Abstandsänderungen von dessen Oberfläche. Die zeitlich schnell erfolgenden Änderungen der Aufprallgeschwindigkeit verursachen zeitlich veränderliche Luftdruckschwankungen. Diese Schwankungen und die sich ändernde Richtungskomponente des Druckluftstrahles haben eine permanente Verwirbelung der Oberflächenflüssigkeit zur Folge, so daß das Zerstäuben der Tropfen in den Raum unterstützt wird. Danach kann die verbleibende Restfeuchtigkeit, die keine Tropfen mehr bilden kann, bis zur vollständigen und somit auch fleckenfreien Trocknung verdunsten. Dieser Effekt läßt sich durch die Wahl des Abstandes der Luftstrahleinrichtung von der Oberfläche des Behandlungsgutes beeinflussen. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, bei plattenförmigem Gut einen kleinen Abstand im Zentimeterbereich und bei stark geformtem Gut einen größeren Abstand im Dezimeterbereich zu wählen.

Bei einer Oszillation der Luftstrahleinrichtung werden die Druckluftstrahlen ferner während der gesamten Behandlungszeit gezielt auf das Behandlungsgut gerichtet und nicht nur während einer Halbdrehung bei einer Rotation der Luftstrahleinrichtung. Dadurch wird eine deutlich verringerte Trocknungszeit gegenüber Anordnungen mit rotierenden Luftstrahleinrichtungen erreicht.

Die Frequenzen und Amplituden der oszillierenden Bewegungen der Luftstrahleinrichtungen und/oder der Düsen können fest oder, abhängig von der Art des Behandlungsgutes, automatisch oder von Hand auf bestimmte Werte eingestellt werden. Hiermit wird erreicht, daß alle Oberflächenbereiche des Behandlungsgutes erfaßt werden.

Die Relativbewegung zwischen der Luftstrahleinrichtung und dem Behandlungsgut dient dazu, die gesamte Oberfläche des Behandlungsgutes mit den Druckluftstrahlen zu überstreichen. Zum einen kann das Behandlungsgut an einer oder mehreren stationären Luftstrahleinrichtungen vorbeibewegt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Luftstrahleinrichtungen an dem stationären Behandlungsgut vorbeibewegt werden. In beiden Fällen überlagern sich die oszillierenden Bewegungen der Luftstrahleinrichtungen und gegebenenfalls der Düsen der Relativbewegung zwischen den Luftstrahleinrichtungen und dem Behandlungsgut.

Die Luftstrahleinrichtungen sind beispielsweise an den Seiten eines Bades oder Trockners angeordnet, um zugleich alle Oberflächen des zu trocknenden Behandlungsgutes abblasen zu können. Bei naßchemischen Prozessen wird das zu behandelnde Gut an Warenträgern mit bekannten Befestigungsmitteln, wie Klammern oder Gestellen, aufgehängt und von Transportwagen von einem Behandlungsbad zum nächsten befördert. Die Länge der Warenträger liegt im Bereich bis zu einigen Metern. Das Behandlungsgut am Warenträger bildet somit zwei große Ebenen und zwar eine Vorderseite und eine Rückseite. Von beiden Seiten ist die anhaftende Flüssigkeit zu entfernen.

Die Luftstrahleinrichtungen können beispielsweise in horizontaler Lage stationär an mindestens einer Seite und seitlich oberhalb des Badspiegels am Behandlungsbehälter angeordnet sein, um an den Oberflächen anhaftende Flüssigkeit beim Herausheben des Behandlungsgutes aus dem Behälter oder beim Hineinsenken desselben in den Behälter abzublasen. Insbesondere zur Wertstoffrückgewinnung und zur Vermeidung von Verschleppungsverlusten ist diese Anordnung vorteilhaft. Die Relativbewegung wird hier beim Ausheben des Behandlungsgutes aus dem Bad erzielt. Die Hubgeschwindigkeit muß so langsam gewählt werden, daß die anhaftende Flüssigkeit beim einmaligen Herausheben des Behandlungsgutes aus dem Bad von den Oberflächen wirksam entfernt wird.

Falls an den Luftstrahleinrichtungen bewegbare Düsen vorgesehen sind, kann ein gemeinsamer Schwenkantrieb für deren oszillierende Bewegungen vorgesehen sein, indem beispielsweise eine Hubstange mit den Düsen verbundene Laschen für alle Düsen gemeinsam auf und ab bewegt, so daß die Düsen in Drehschwingungsbewegungen versetzt werden. Wenn die Düsen eine asymmetrische Ausblasöffnung aufweisen, ergeben sich daraus jeweils auf einem Kegelmantel oszillierende Druckstrahlen, deren Achsen zur Längsachse der Luftstrahleinrichtung beispielsweise quer liegen.

In einer anderen Ausführungsform können auch mehrere stationäre und parallel zueinander angeordnete Luftstrahleinrichtungen verwendet werden. Diese führen die oszillierenden Bewegungen in mindestens einer Richtung aus. Die Relativbewegung des Gutes zur stationären Luftstrahleinrichtung übernimmt in diesem Falle ein Hubwerk, das es auf und ab bewegt.

In der Galvanotechnik sind ferner Transportwagen bekannt, die mit einer Kabine zum Abspritzen und Abtropfen des Gutes während der Fahrt ausgerüstet sind. Die erfindungsgemäßen oszillierenden Luftstrahleinrichtungen können auch in derartigen Transportwagen vorgesehen und so angeordnet sein, daß das aus dem Bad herausgehobene bzw. in das Bad hineingesenkte Behandlungsgut an diesen Luftstrahleinrichtungen vorbeigeführt wird, so daß anhaftende Flüssigkeit während des Vorbeifahrens mittels der Druckluftstrahlen abgeblasen wird. Vorteilhaft ist in diesem Falle, daß bei vorgegebenen Fahrzeiten von einer Behandlungsstation zur nächsten durch eine wirksame Entfernung der Flüssigkeit von den Oberflächen eine Qualitätsverbesserung beim Trocknen und eine Zeiteinsparung erzielt werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird an mindestens einer Seite des stationären Behandlungsgutes jeweils mindestens eine oszillierende Luftstrahleinrichtung vorbeibewegt. Die Luftstrahleinrichtung kann relativ zum Warenträger horizontal, vertikal oder in einer anderen Richtung, jedoch vorzugsweise parallel zur Ebene des Behandlungsgutes, bewegt werden.

Es können auch mehrere Luftstrahleinrichtungen nur auf einer Seite oder auf jeder Seite des Behandlungsgutes vorgesehen sein. Wenn mehrere Luftstrahleinrichtungen verwendet werden, werden deren Bewegungen (Drehschwingungs- und lineare Bewegungen) vorzugsweise miteinander synchronisiert.

Bei Verwendung mehrerer Luftstrahleinrichtungen können diese auch in einem Winkel zueinander angeordnet sein, wobei deren Achsrichtungen im wesentlichen parallel zu der Ebene liegen, in der sich das Behandlungsgut befindet. Beispielsweise werden zur Beschleunigung des Trocknungsprozesses jeweils an der Vorder- und Rückseite zwei um etwa 90° versetzte Luftstrahleinrichtungen eingesetzt. Diese bewegen sich unabhängig voneinander in horizontaler bzw. vertikaler Richtung in der Trockneranordnung am Behandlungsgut entlang. Dies hat den Vorteil, daß die zu trocknenden Teile aus weiteren Richtungen angeblasen werden. Die Verdoppelung der Luftstrahleinrichtungen reduziert deshalb die Trocknungszeit bei geformtem Gut auf weniger als die Hälfte.

In einer weiteren Anwendung werden die Teile des Behandlungsgutes zur Behandlung durch eine horizontale Durchlaufanlage bewegt. Im diesem Falle können die Luftstrahleinrichtungen oberhalb und unterhalb der Transportebene des Behandlungsgutes angeordnet sein, so daß das Behandlungsgut in horizontaler Richtung zwischen den Luftstrahleinrichtungen hindurchbewegt wird. Die Luftstrahleinrichtungen sind vorzugsweise stationär und führen lediglich die oszillierenden Bewegungen durch. Es ist jedoch auch möglich, daß sie eine zusätzliche Bewegung mit und entgegen der Transportrichtung der zu trocknenden Teile ausführen. Die oszillierenden Bewegungen der Luftstrahleinrichtungen erfolgen in gleicher Weise und mit gleichen Geschwindigkeiten wie bei einer Behandlung des Gutes in Tauchanlagen.

Selbstverständlich sind weitere Kombinationen von Luftstrahleinrichtungen und deren relative Anordnungen unter verschiedenen Winkeln zueinander realisierbar, wobei deren Bewegungen zueinander synchronisiert oder unsynchronisiert ablaufen können.

Die vollständige Trocknung durch Entfernung der Restfeuchtigkeit von der Oberfläche des Behandlungsgutes wird durch zusätzliche Wärmezufuhr zur Trockneranordnung erreicht. Zusätzlich kann das letzte Spülbad vor der Trocknung mit einer Heizung ausgestattet sein. In diesem Fall nimmt das Behandlungsgut soviel Wärme auf, daß bei der anschließenden Trocknung im Umlufttrockner die Verdunstung an der Oberfläche von innen heraus gefördert wird. Die dem Trocknungsvorgang entgegenwirkende Verdunstungskälte soll dadurch kompensiert werden. Würde das zu trocknende Behandlungsgut, ob zuvor erwärmt oder nicht, von kalter Luft angeblasen, so würde dies den Verdunstungsvorgang verlängern. Gravierend kommt hinzu, daß sich Druckluft beim Ausströmen aus Düsen entspannt und somit abkühlt. Diese kalte Luft, in der Größenordnung von einigen Kubikmetern pro Minute in einen Umlufttrockner mit etwa gleich großem Volumen an das dort befindliche Behandlungsgut mit hoher Geschwindigkeit geblasen, würde die heiße Trocknerumluft aus dem Trockner verdrängen. Dadurch würde die Oberfläche des Behandlungsgutes kalt werden. Durch das Anströmen mit kalter Luft dauert die Verdunstung der Restfeuchtigkeit erheblich länger. Daher wird bei einem vollständig zu trocknenden Gut vorteilhaft erwärmte Druckluft oder zusätzlich erwärmte Umluft verwendet. Ist das Gut in einem beheizten Spülbad vorgewärmt worden, dann kann während des gesamten Anblasens Warmluft verwendet werden. Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, lediglich in der Schlußphase des Trocknungsvorganges Warmluft zur vollständigen und fleckenfreien Trocknung zu verwenden. Hierzu kann beispielsweise während der Schlußphase der Trocknung eine Heizung in der Druckluftleitung hinzugeschaltet werden. Die erwärmte Druckluft trägt zur schnelleren Verdunstung der Restfeuchtigkeit bei, ohne die bei Trocknern übliche große Wärmeenergie aufwenden zu müssen, weil die Feuchtigkeit an dem Gut gezielt örtlich und mit vergleichsweise geringen Luftmengen erwärmt wird. Enthält ein fleckenfrei zu trocknendes Behandlungsgut Gewindelöcher oder Sacklöcher, so kommt es vor, daß auch bei Anwendung der erfindungsgemäßen Luftstrahleinrichtung in diesen Löchern kleine Flüssigkeitstropfen zurückbleiben. Diese werden durch eine nachgeschaltete Umlufttrocknung verdunstet. Dadurch entstehende Trocknungsflecken an diesen Stellen sind jedoch weder aus technischen noch aus dekorativen Gründen zu beanstanden.

Zur Erzeugung der Druckluftstrahlen wird vorzugsweise gereinigte und getrocknete Druckluft verwendet. Bereits mit einem geringen Überdruck werden zufriedenstellende Trocknungsergebnisse erreicht; beispielsweise wird mit einem Druck ab 2 Bar und einem dreimaligen Überfahren der zu trocknenden Flächen in jeder Richtung mit einer Geschwindigkeit von 4 Metern pro Minute eine fleckenfreie Trocknung erzielt. Der relativ niedrige Druck im Druckluftstrahl hat einen niedrigen Luftverbrauch zur Folge.

Durch Anpassung der Verfahrensparameter Druck und Temperatur der Druckluft, Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Luftstrahleinrichtung und Behandlungsgut, Frequenzen und Amplituden der oszillierenden Bewegungen, Anzahl und relative Ausrichtung der Luftstrahleinrichtungen zum Behandlungsgut sowie Anzahl und Ausrichtung der Löcher oder Düsen dieser Luftstrahleinrichtungen ist das erfindungsgemäße Verfahren optimal an das zu trocknende Behandlungsgut anpaßbar.

Die nachfolgenden Figuren dienen zur weiteren Erläuterung des Verfahrens und der Anordnungen.

Figur 1:

Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung in Draufsicht;

Figur 2:

Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren Luftstrahleinrichtungen in Vorder- und Seitenansicht;

Figur 3:

Perspektivische Darstellung eines Trockners, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.

Figur 1 zeigt einen Warenträger 1, an dem sich das Behandlungsgut, hier Teile 2, befinden. Die Teile sind durch Eintauchen in ein wäßriges Bad oder Besprühen mit Behandlungsflüssigkeit benetzt. Nach dem Ausheben aus dem Behandlungsbad haftet diese Flüssigkeit an der Oberfläche der Teile 2. Es bilden sich einzelne nicht herabfallende Tropfen auf der Oberfläche. Diese werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens abgeblasen. Hierzu dienen die senkrecht zur Figurenebene und parallel zum Behandlungsgut angeordneten langgestreckten Luftstrahleinrichtungen 3 in Form von Rohren 12.

Diese befinden sich an der Vorderseite 4 und der Rückseite 5 des Warenträgers 1. Es können mehrere Luftstrahleinrichtungen auf jeder Seite des Behandlungsgutes, entweder parallel oder in einem Winkel zueinander angeordnet, vorgesehen sein.

Die Luftstrahleinrichtungen 3 haben an einer Mantellinie oder abwechselnd versetzt an mehreren Mantellinien Öffnungen 6 in Form von Bohrungen oder Düsen. Die Abstände der Öffnungen können entsprechend den geometrischen Abmessungen und der Oberflächenform des Behandlungsgutes entweder regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein. Mit den Pfeilen 7 wird die in die Luftstrahleinrichtungen einströmende Druckluft angedeutet. Diese strömt aus den Öffnungen 6 auf die zu trocknenden Teile. Die Luftstrahleinrichtungen werden jeweils von einem nicht dargestellten Antrieb so um ihre Achsen geschwenkt, wie es die Doppelpfeile 8 kennzeichnen. Mehrere Luftstrahleinrichtungen können von einem gemeinsamen Antrieb geschwenkt werden. Dadurch wird eine vollkommene Synchronisation der Schwenkbewegungen erreicht. Durch das Schwenken werden im Beispiel der Figur 1 nacheinander etwa neun Teile vom Luftstrom erfaßt. Der Doppelpfeil 9 kennzeichnet den Schwenkbereich, d. h. die Amplitude der Drehschwingungsbewegungen. Jedes Teil wird dabei unter einem anderen Winkel angeblasen, wobei je nach Schwenkrichtung die auf den Oberflächen anhaftenden Tropfen von den Druckluftstrahlen in der einen oder der anderen Richtung erfaßt und zerstäubt werden. Die Luftstrahleinrichtungen werden mit einer relativ hohen Frequenz in Drehschwingungsbewegungen versetzt, beispielsweise mit zwei bis fünf vollständigen Drehschwingungsbewegungen in der Sekunde. Es können jedoch auch davon weit abweichende Frequenzen gewählt werden, sofern eine ausreichend hohe Frequenz gewählt wird, um die anhaftenden Tropfen durch Abblasen zu zerstäuben. Die derart oszillierenden Luftstrahleinrichtungen werden durch einen Linearantrieb langsam und ungefähr parallel an den zu trocknenden Teilen vorbeigewegt. Diese lineare Relativbewegung wird durch die Pfeile 10 in der einen Richtung und 11 in der Gegenrichtung dargestellt. Die schnelle Drehschwingungsbewegung und die langsame Linearbewegung der Luftstrahleinrichtung überlagern sich derart, daß jedes zu trocknende Teil während einer Linearbewegung der Luftstrahleinrichtung von einem Ende des Warenträgers zum anderen zu jeder Zeit unter einem anderen Winkel angeblasen wird. Somit werden mit den Druckluftstrahlen auch Hinterschneidungen erreicht, die bei konstanter Blasrichtung nicht zu erfassen sind. Die Tropfen werden in zeitlich schneller Folge aus unterschiedlichen Richtungen und unter unterschiedlichen Winkeln von den Druckluftstrahlen erfaßt. Eine zusätzliche lineare Schwingungsbewegung der Luftstrahleinrichtung senkrecht zur Zeichnungsebene ist in Figur 1 durch die Bezugszahl 13 gekennzeichnet.

Die Amplituden und die Frequenzen der Schwingungsbewegungen 9 und 13 sowie der Weg und die Geschwindigkeit der Linearbewegung können, individuell auf das zu trocknende Gut abgestimmt, fest eingestellt werden. Diese Parameter können jedoch auch abhängig von dem zu trocknenden Behandlungsgut von einer externen Steuerung automatisch eingestellt werden. Ferner sind auch manuelle Einstellungen der Amplituden und Frequenzen möglich.

In Figur 2 sind beispielhaft stationäre Luftstrahleinrichtungen 3 auf jeder Seite des strichpunktiert markierten Behandlungsgutes 2 dargestellt. Die Drehschwingungsbewegungen werden durch die Doppelpfeile 8 und die linearen Schwingungsbewegungen durch die Doppelpfeile 13 gekennzeichnet. Die langsame Linearbewegung des Behandlungsgutes zu den Luftstrahleinrichtungen wird mit dem Doppelpfeil 10,11 angedeutet. Ein nicht dargestelltes Hubwerk bewegt das Gut langsam auf und ab.

Am Beispiel einer Trockneranordnung wird nachfolgend eine praktische Anwendung beschrieben. In Figur 3 ist in perspektivischer Darstellung eine Trocknervorrichtung dargestellt, die beispielsweise in Galvanoanlagen verwendet wird. Die Luftstrahleinrichtungen 3 (dargestellt nur für eine Seite des Behandlungsgutes) für die Vorder- und Rückseite der Teile 2 werden von Schlittenführungen 19 getragen und linear in Pfeilrichtung 10 bzw. 11 bewegt. Die in der Zeichnung verdeckten Antriebe werden über Energieketten 20 mit Energie versorgt. Zusätzlich führen diese die Druckluft den Luftstrahleinrichtungen über flexible Schläuche zu. Auch die Holme 21 dienen zur Aufnahme dieser Schläuche. Die Schwenkantriebe 22 sind hier beispielhaft als Zylinder dargestellt. Deren Linearbewegung wird in die Schwingungsbewegung 8 der Luftstrahleinrichtung umgelenkt. Diese Schwingungsbewegung läßt sich auch mittels eines rotierenden Antriebes erreichen. Die rotierende Bewegung wird in diesem Fall mit Hilfe einer Kurvenscheibe oder eines Exzenters in die Drehschwingungsbewegung umgewandelt. Mit Pfeil 13 wird die lineare Schwingungsbewegung der Luftstrahleinrichtung angedeutet. Der axial wirkende Schwingantrieb für diese Bewegungskomponente kann im Bereich der Führung 23 oder im Kopf 18 der Luftstrahleinrichtung untergebracht sein. Das Rohr 12 greift an seinem unteren Ende in eine Führung 23 ein, um einen gleichmäßigen Abstand zu den zu trocknenden Teilen 2, die hier ohne Warenträger dargestellt sind, einzuhalten.

Die Antriebe für die langsamen Linearbewegungen 10,11 der Luftstrahleinrichtungen von Vorder- und Rückseite können miteinander synchronisiert werden. Dadurch können definierte Positionen der Luftstrahleinrichtungen zueinander eingehalten werden, so daß sich gegenseitig störend ablenkende Druckluftstrahlen beider Seiten vermieden werden. Die Druckluftstrahlen können dadurch auch so zueinander ausgerichtet werden, daß sich deren Wirkungen gegenseitig unterstützen, indem sich örtlich und zeitlich Luftdruckveränderungen an der Oberfläche der Teile einstellen, die zum Zerstäuben der anhaftenden Tropfen führen. Zur Optimierung der beschriebenen Flüssigkeitsverwirbelung können sowohl die langsamen Linearbewegungen als auch die schnellen Dreh- bzw. Linearschwingungsund/oder die Drehschwingungsbewegungen der Düsen beider Seiten miteinander synchronisiert werden.

In der Anordnung gemäß Figur 3 ist eine horizontale Linearbewegung von der rechten zur linken Seite der Trockneranordnung und umgekehrt vorgesehen. Aus konstruktiven oder aus trocknungstechnischen Gründen kann es auch zweckmäßig sein, diese Bewegung mit horizontal liegender Strahleinrichtung von oben nach unten und zurück auszuführen. Dies ist mit den bekannten Methoden und Mitteln des Maschinenbaues realisierbar.

Eine Anwendung der offenbarten Luftstrahleinrichtungen in einer Trocknervorrichtung schließt gegebenenfalls auch ein, daß die Trocknervorrichtung mit den bekannten Umluftheizeinrichtungen und/oder Vibrationseinrichtungen zusätzlich ausgerüstet ist, so daß eine Kombination von verschiedenen Trocknungstechniken angewendet wird.

Claims (16)

1. Verfahren zum fleckenfreien Entfernen von an Oberflächen von Behandlungsgut (2) anhaftender Flüssigkeit mittels Druckluftstrahlen, die aus Öffnungen (6) in mindestens einer Luftstrahleinrichtung (3) ständig auf eine Ebene gerichtet werden, in der sich das Behandlungsgut befindet, wobei eine Relativbewegung (10,11) zwischen der Luftstrahleinrichtung und dem Behandlungsgut vorgesehen ist und die Luftstrahleinrichtung in mindestens einer Ebene oszillierend bewegt wird und wobei die Frequenzen der oszillierenden Bewegungen der Luftstrahleinrichtung und der Druck der Druckluftstrahlen so hoch gewählt werden, daß die Flüssigkeit im wesentlichen zerstäubt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahleinrichtung (3) Drehschwingungsbewegungen (8,9) um eine der Achsen der Luftstrahleinrichtung und lineare Schwingungsbewegungen (13) in Richtung der Achse, um die die Drehschwingungsbewegung der Luftstrahleinrichtung erfolgt, ausführt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als bewegbare Düsen ausgeführten Offnungen (6) Drehschwingungsbewegungen um Achsen ausführen, die um einen Winkel von etwa 90 ° gegen die Achse der Luftstrahleinrichtung (3) versetzt sind, um die die Drehschwingungsbewegungen (8,9) oder in deren Richtung die linearen Schwingungsbewegungen (13) erfolgen.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen und Amplituden der Bewegungen der Luftstrahleinrichtungen (3) und/oder Düsen (6) automatisch oder von Hand abhängig von der Art des Behandlungsgutes (2) auf bestimmte Werte eingestellt werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsgut (2) die Relativbewegung (10,111 ausführt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahleinrichtung (3) die Relativbewegung (10,11) ausführt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsgut (2) in horizontaler Richtung zwischen mindestens zwei Luftstrahleinrichtungen (3) hindurchtransportiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen mehrerer Luftstrahleinrichtungen (3) miteinander synchronisiert sind.
9. Anordnung zum fleckenfreien Entfernen von an Oberflächen von Behandlungsgut anhaftender Flüssigkeit mittels Druckluftstrahlen, die ständig auf eine Ebene gerichtet sind, in der sich das Behandlungsgut (2) befindet, umfassend mindestens eine Luftstrahleinrichtung (3) mit Öffnungen für die Druckluftstrahlen und Mittel, um die Luftstrahleinrichtungen an stationärem Behandlungsgut vorbeizubewegen (10,11), sowie weitere Mittel zur Erzeugung mindestens einer oszillierenden Bewegung der Luftstrahleinrichtungen in mindestens einer Ebene, wobei die weiteren Mittel zur Erzeugung der oszillierenden Bewegung und die Luftstrahleinrichtungen in der Weise ausgebildet sind, daß die Frequenzen der oszillierenden Bewegungen der Luftstrahleinrichtungen und der Druck der Druckluftstrahlen so hoch wählbar sind, daß die Flüssigkeit im wesentlichen zerstäubt werden kann.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahleinrichtungen (3) langgestreckt sind und die Öffnungen (6) auf mindestens einer Mantellinie der Luftstrahleinrichtungen angeordnet sind.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erzeugung von Drehschwingungsbewegungen (8,9) um eine der Achsen der Luftstrahleinrichtung (3) und von linearen Schwingungsbewegungen (13) in Richtung der Achse, um die die Drehschwingungsbewegung der Luftstrahleinrichtung erfolgt, vorgesehen sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausführen der Drehschwingungsbewegungen (8,9) ein linearer Antrieb oder ein rotierender Antrieb mit Exzenter oder Kurvenscheibe und zum Ausführen linearer Schwingungsbewegungen (13) ein axial wirkender Schwingantrieb vorgesehen ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in einem Winkel zueinander angeordnete Luftstrahleinrichtungen (3) vorgesehen sind und daß deren Achsrichtungen im wesentlichen parallel zum Behandlungsgut (2) angeordnet sind.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahleinrichtungen (3) an einem Transportwagen angeordnet sind.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahleinrichtungen (3) in horizontaler Lage stationär an mindestens einer Seite eines Behälters für das Behandlungsgut (2) angeordnet sind.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei gegenüberliegende Luftstrahleinrichtungen (3) mit einer dazwischen angeordneten Führung für das durch die Anordnung hindurchzubewegende Behandlungsgut (2) vorgesehen sind.

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