EP1390679B1

EP1390679B1 - Trockner

Info

Publication number: EP1390679B1
Application number: EP02742944A
Authority: EP
Inventors: Harald Sonner; Achim Vogt
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-26
Filing date: 2002-05-06
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-06
Also published as: US20040237339A1; US6935052B2; RU2292522C2; WO2002097346A1; EP1390679A1; DE10125771C1; ES2296953T3; RU2003136084A; CN1233975C; CN1464965A; DE50211426D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockner gemäss Oberbegriff von Anspruch 1
Trockner, insbesondere solche, die zur Verwendung in Lackieranlagen für Automobile bestimmt sind, unterliegen in doppelter Hinsicht hohen Anforderungen: Raum- und Energiebedarf sollen so klein wie möglich sein.
In der Beschreibungseinleitung der EP 0 706 021 A1 ist ein Trockner als Stand der Technik gewürdigt, wie er auch heute noch häufig in der Praxis angetroffen wird. Bei diesem wird mit Hilfe eines außerhalb des eigentlichen Trocknergehäuses liegenden Heizaggregat, z.B. einem Brenner, heißes Primärgas erzeugt und dieses über einen Wärmetauscher, der selbst ebenfalls außerhalb des isolierten Trocknergehäuses liegt, in Wärmetausch mit der Umwälzluft gebracht, die durch den Trocknertunnel hindurchgeführt wird und die eigentliche Trocknungswirkung ausübt. Diese Bauweise bringt den doppelten Nachteil mit sich, daß die außerhalb des Trocknergehäuses angeordneten Komponenten, insbesondere die verschiedenen Wärmetauscher, Raum einnehmen, der möglichst für andere Zwecke zur Verfügung stehen sollte, und daß darüber hinaus Rohrleitungen erforderlich sind, mit denen die Umwälzluft aus dem Trocknergehäuse heraus und wieder in dieses hineingeführt wird und die zur Vermeidung von Wärmeverlusten isoliert sein müssen.
Diese Problemen versucht der Trockner, welcher der eigentliche Gegenstand der EP 0 706 021 A1 ist, dadurch auszuräumen, daß auf außerhalb des Trocknergehäuses angeordnete Wärmetauscher verzichtet wird. Stattdessen wird die von einem zentralen Heizaggregat erzeugte heiße Primärgasströmung durch ein im Inneren des Trocknergehäuses befindliches doppelwandiges horizontales Rohr geführt. Je nach Stellung von abschnittsweise vorgesehenen Regulierklappen wird das heiße Primärgas innerhalb des inneren Rohrs durch den jeweiligen Trocknerabschnitt geführt und steht dadurch als Wärmequelle für die umgewälzte Luft nicht zur Verfügung, oder durch den Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr, welches als Wärmetauscherfläche für die in dem fraglichen Abschnitt umgewälzte Luft dient. Diese Bauweise ist aufwendig sowie reinigungs- und wartungsunfreundlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trockner der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß er preiswert herzustellen und wartungsfreundlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

g) das heiße Primärgase führende Rohrsystem als Heizregister ausgebildet ist, welches eine Mehrzahl von miteinander kommunizierenden und umströmten Rohrabschnitten umfaßt und in im wesentlichen vertikaler Ausrichtung in dem dadurch als Heizraum ausgestalteten, von der Umwälzluft von unten nach oben durchströmten Luftraum angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird also das Rohrsystem, welches das heiße Primärgas führt, nicht über die volle Länge des Trocknertunnels geführt und nicht parallel zu dessen Längsrichtung durchströmt. Vielmehr wird das Rohrsystem als Heizregister ausgebildet, das in vertikaler Ausrichtung in demjenigen Raum angeordnet ist, der von der Umwälzluft von unten nach oben auf dem Weg zum Gebläse durchströmt wird. Das in dem Heizraum angeordnete Heizregister fördert dort durch Wärmekonvektion die Strömung der Umwälzluft von unten nach oben. Jedes Heizregister versorgt einen Abschnitt des Gesamttrockners, in dem die im Innenraum des Trocknertunnels herrschende Temperatur nicht verändert werden soll, so daß komplizierte Klappen- und Steuerungsmechanismen, wie sie bei einem parallel zum Trocknertunnel verlaufenden Rohrleitungssystem nach der EP 0 706 021 A1 erforderlich sind, nicht benötigt werden. Die Aufteilung in einzelne, unterschiedliche Temperaturen aufweisende Abschnitte geschieht bei der vorliegenden Erfindung dadurch, daß der Gesamttrockner in eine Mehrzahl von Modulen aufgeteilt wird, von denen jedes die oben geschilderte erfindungsgemäße Bauweise mit einem vertikal ausgerichteten, Primärgas-durchströmten Heizregister ausweist.
Das erfindungsgemäße Heizregister ist gut zugänglich, kann leicht gereinigt und im Bedarfsfalle leicht ausgetauscht werden. Der Wechsel kann sogar bei laufender Gesamtanlage vorgenommen werden. In diesem Falle können die vor- und nachgeschalteten Moduln die ausgefallene Heizleistung vorübergehend durch höhere eigene Leistung kompensieren, sodaß ein Notbetrieb möglich ist.
Schließlich behindern die erfindungesmäß eingesetzten Heizregister den Zugang zu den Räumen nicht, über welche die in dem Trockner vorhandenen Luftfilter gewartet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Trockner bleibt der Vorteil erhalten, daß der Raum außerhalb des Trocknergehäuses nicht von Wärmetauschern beansprucht wird und keine zu diesen führenden isolierten Rohrleitungen erforderlich sind, die aus dem Trocknergehäuse herausgeführt werden müssen. Insgesamt ist der erfindungsgemäße Trockner sehr viel kostengünstiger herzustellen als derjenige, der in der EP 0 706 021 A1 beschrieben ist, und auch einfacher zu steuern und zu warten. Zudem ist die Störanfälligkeit geringer.
Zweckmäßigerweise erstreckt sich der Heizraum nur über einen Teil der Länge des Trocknertunnels und kommuniziert mit Ansaugkanälen, die ihrerseits über die gesamte Länge des Trocknertunnels verlaufen. Auf diese Weise können die Abmessungen des Heizregisters in Längsrichtung des Trocknertunnels vergleichsweise gering gehalten werden. Die Umwälzluft wird über die Ansaugkanäle zunächst "gesammelt", bevor sie dann gebündelt durch den Heizraum nach oben am Heizregister vorbeigeführt wird.
In diesem Fall ist eine Ausgestaltung des Trockners möglich, bei welcher in Längsrichtung des Trocknertunnels gesehen neben dem Heizraum mindestens ein Luftleitraum vorgesehen ist, der über Durchtrittsöffnungen mit dem an die Seitenwand des Trocknertunnels angrenzenden Luftverteilraum verbunden ist. Heizraum und Luftleitraum liegen also in etwa der selben seitlichen Entfernung von der Mitte des Trocknertunnels so nebeneinander, daß in seitlicher Richtung kein zusätzlicher Platzbedarf entsteht.
In den Durchtrittsöffnungen des Luftleitraums sind zweckmäßigerweise Filter angebracht, in denen die Umwälzluft vor dem Eintritt in den Innenraum des Trocknertunnels noch einmal von Fremdsubstanzen gereinigt wird.
Besonders vorteilhaft ist diejenige Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher das obere Ende des Heizraums mit einem Ansaugraum kommuniziert, der unmittelbar oberhalb des Trocknertunnels angeordnet ist und in den die Ansaugöffnung des Gebläses mündet. Bei dieser Führung des Ansaugraums, der ja von frisch erhitzer Umwälzluft durchströmt wird, wird auch die Oberseite des Trocknertunnels warmgehalten, so daß in dessen Innenraum eine gleichmäßige Temperaturverteilung herrscht.
Oberhalb des Ansaugraums kann ein mit der Druckseite des Gebläses verbundener Druckraum verlaufen, der seitlich mit den Lufträumen kommuniziert.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn das Heizregister in dem Heizraum hängend angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1: einen vertikalen Längsschnitt durch ein Trocknermodul;
Figur 2: einen Schnitt durch das Trocknermodul nach Figur 1 gemäß der dortigen Linie II-II;
Figur 3: einen Schnitt durch das Trocknermodul nach Figur 1 gemäß der dortigen Linie III-III;
Figur 4: einen horizontalen Schnitt durch das Trocknermodul von Figur 1 gemäß der dortigen Linie IV-IV;
Figur 5: einen Schnitt durch das Trocknermodul von Figur 1 gemäß der dortigen Linie V-V;
Figur 6: einen Schnitt durch das Trocknermodul von Figur 1 gemäß der dortigen Linie VI-VI;
Figur 7: einen Schnitt durch das Trocknermodul von Figur 1 gemäß der dortigen Linie VII-VII;
Figur 8: die Seitenansicht eines Heizregisters, wie es in dem Trocknermodul nach den Figuren 1 bis 7 eingesetzt wird;
Figur 9: einen im Maßstab vergrößerten Schnitt durch den obersten Bereich des Heizaggregats von Figur 8, in dem die dortige Gasführung und ein Hochgeschwidnigkeitsbrenner erkennbar sind.

Das nachfolgend detailliert beschriebene Trocknermodul dient zum Trocknen frisch lackierter Fahrzeugkarosserien 1, kann aber in der Grundkonzeption zum Trocknen beliebiger Gegenstände verwendet werden. Üblicherweise sind mehrere derartiger Moduln hintereinander geschaltet, werden also von den zu trocknenden Gegenständen nacheinander durchlaufen, wobei jedes Trocknermodul unter anderen Bedingungen, z. B. mit einer anderen Temperatur, betrieben werden kann.
Das Trocknermodul umfaßt ein isoliertes Trocknergehäuse 2, das an einer Seite eine durch ein nicht dargestelltes Tor verschließbare Einlaßöffnung 3 und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine ebenfalls durch ein nicht dargestelltes Tor verschließbare Auslaßöffnung 4 aufweist. Die Fahrzeugkarosserien 1 werden durch das Trocknermodul von der Einlaßöffnung 3 zur Auslaßöffnung 4 mit Hilfe eines Fördersystems hindurchbefördert, das nur in den Figuren 2 und 3 schemenhaft angedeutet und dort mit dem Bezugszeichen 5 versehen ist. Die Fahrzeugkarosserien 1 werden dabei durch einen im Querschnitt portalförmigen Trocknertunnel 6 geführt, wie dies ebenfalls am besten den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist.
Die im Trocknertunnel 6 befindliche Luft kann durch seitliche Öffnungen 7 im untersten, unterhalb der Fahrzeugkarosserien 1 liegenden Bereich der Seitenwände 8 des Trocknertunnels 6 nach außen abgezogen werden. Die Öffnungen 7 lassen sich durch Klappen 9 unterschiedlich weit öffnen, so daß die Luftströmung eingestellt werden kann.
Die die Öffnungen 7 pasierende Luft gelangt in zwei Absaugkanäle 10, die parallel zur Förderrichtung und damit zur Längsrichtung des Trocknertunnels 6 in der Nähe der Gehäuseseitenwände 11 verlaufen. Die Absaugkanäle 10 führen die Luft jeweils zu einem etwa in der Mitte der Längserstreckung des Trocknermoduls angebrachten, vertikalen Luftraum 13, der aus später deutlich werdenden Gründen nachfolgend "Heizraum" genannt wird und nach oben bis zur Gehäuseoberseite 12 führt. Die am oberen Ende der Heizräume 13 angelangte Luft wird über Umlenkräume 14 etwas nach unten über Einlaßöffnungen 16 in einen Ansaugraum 15 geleitet. Der Ansaugraum 15 liegt unmittelbar über dem Trocknertunnel 6. Er führt von den Einlaßöffnungen 16 parallel zur Förderrichtung im wesentlichen über die gesamte Länge des Trocknertunnels 6 (vgl. Figur 1).
In die Oberseite des Ansaugraums 15 münden die Ansaugöffnungen 17 von zwei Gebläsen 18, die in Querrichtung des Gehäuses 2 (vgl. Figuren 2 und 3) etwa in der Mitte des Gehäuses 2 positioniert sind. Die Auslaßöffnungen der Gebläse 18 führen zu einem sich im wesentlichen horizontal zwischen der Oberseite des Ansaugraums 15 und der Innenfläche der Gehäuseoberseite 12 erstreckenden Druckraum 19, der seinerseits wieder mit vier Luftleiträumen 20 kommuniziert, die in Förderrichtung gesehen beidseits von den Heizräumen 13 parallel zu den Gehäuseseitenwänden 11 nach unten verlaufen. Die Luftleiträume 20 sind über Türen 21 (vgl. Figur 3) begehbar. Die zur Mitte des Gehäuses 2 zeigenden Wände der Luftleiträume 20 weisen Durchtrittsöffnungen 22 auf, in denen Filter 23 angeordnet sind. Durch die Durchtrittsöffnungen 22 und die hierin befindlichen Filter 23 tritt die Luft von der Seite her in zwei Luftverteilräume 24 ein, die an die Seitenwände 8 des Trocknertunnels 6 angrenzen und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Trocknertunnels 6, also auch an den Heizräumen 13 vorbei, erstrecken, wie dies insbesondere der Figur 6 zu entnehmen ist.
In den Seitenwänden 8 des Trocknertunnels 6 ist eine Vielzahl von Düsen 25 angebracht, über welche die Luftverteilräume 24 mit dem Innenraum des Trocknertunnels 6 kommunizieren.
In die beiden Heizräume 13 ist jeweils ein Heizregister 26 von oben her eingeführt, das ein Rohrsystem in Form eines Form eines "Doppel-P" aufweist, wie insbesondere die Figur 8 zeigt, in der ein derartiges Heizregister 26 in Seitenansicht dargestellt ist. Die Bezeichnung "Doppel-P" wird erklärbar, wenn die Figur 8 auf den Kopf gestellt wird; dann wird die "janusköpfige" Form des Doppel-P-Rohrsystems erkennbar. Der mittlere Anschlußstutzen 27 von jedem Heizregister 26 ist durch eine Öffnung 28 in der Gehäuseoberseite 12 nach oben ausgeführt.
Wie Figur 9 zeigt, ist in den Anschlußstutzen 27 von oben her ein Hochgeschwindigkeitsbrenner 29 eingeführt, wie er zwar aus anderen Bereichen der Technik bekannt ist, bei Trocknern der hier interessierenden Art jedoch noch nicht zum Einsatz kam. Dieser Hochgeschwindigkeitsbrenner 29 besitzt einen den Anschlußstutzen 27 nach oben verschießenden Kopf 30, in dem ein Anschluß 31 für das zu verbrennende Heizgas, ein Anschluß 32 für die Verbrennungsluft und ein Auslaß 33 für die Verbrennungsgase vorgesehen sind. Das Heizgas und die Verbrennungsluft mischen sich in einer Mischkammer 34, die in Stück weit in den Anschlußstutzen 27 hineinragt und eine Zündelektrode (nicht sichtbar) enthält. Der Anschluß für die Zündelektrode trägt in Figur 9 das Bezugszeichen 35.
Am unteren Auslaß 36 des Hochgeschwindikeitsbrenners 29 entsteht eine stabile Flamme, die aufgrund der hohen Austrittsgeschwindikeit nach unten bis in den Bereich der Verzweigung des "Doppel-P"-Rohreystemes reicht. In diesem zirkulieren die Verbrennungsgase, die dann durch den Anschlußstutzen 27 entweichen. Dies geschieht zunächst durch freies Strömen gegen die Flamme im radial äußeren Bereich des Anschlußstutzens 27 und sodann durch den Ringraum 37 zwischen der Wandung des Anschlußstutzens 27 und der Wandung des Mischraumes 34 des Hochgeschwindigkeitsbrenners 29.
Das oben beschriebene Trocknermodul arbeitet wie folgt:
Die im Innenraum des Trocknertunnels 6 befindliche, im Normalbetrieb auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizte Luft wird mit Hilfe der beiden Gebläse 18 über die seitlichen Öffnungen 7 in den Seitenwänden 8 des Trocknertunnels 6 sowie über die Ansaugkanäle 10 zu den Heizräumen 13 gesaugt, wo diese Luft nach oben an den Außenflächen der Heizregister 26 vorbeigeführt wird. Dabei nimmt sie aus den Heizregistern 26 Wärme auf, wird also erhitzt. Diese erhitzte Luft tritt über die Umlenkräume 14 von beiden Seiten her in den Ansaugraum 15 ein, strömt in diesem vom mittleren Bereich (bezogen auf die Förderrichtung) in beiden Richtungen zu den Gebläsen 18. Die von den Gebläsen 18 angesaugte Luft wird in den Druckraum 19 abgegeben und strömt in diesem in Richtung der beiden Gehäuseseitenwände 11 zu den vier Luftleiträumen 20. Die Luftleiträume 20 führen die erhitzte Luft zu den Durchtrittsöffnungen 22, aus denen sie in die beiden Luftverteilräume 24 einströmt. Beim Passieren der Fenster 22 wird die Luft durch die Filter 23 gereinigt.
In den Luftleiträumen 24 baut sich im Zusammenspiel zwischen zuströmender Luft und über die Düsen 25 austretender Luft ein im wesentlichen konstanter Überdruck auf. Die durch die Düsen 25 erzeugten Ströme heißer Luft werden auf verschiedene Bereiche der Fahrzeugkarosserie 1 gerichtet, die während des Trockenvorgangs mit Hilfe des Fördersystems 5 durch das Trocknermodul bewegt wird. Die Fahrzeugkarosserie 1 wird dabei bis zu einem bestimmten Grad getrocknet. Nach Durchlaufen aller zum Trockner gehörenden Moduln ist die Trocknung der Fahrzeugkarosserien 1 abgeschlossen.

Claims

Trockner für Gegenstände, insbesondere für Fahrzeugkarosserien (1), mit
a) einem isolierten Gehäuse (2),

b) einem innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Trocknertunnel (6), in dessen Seitenwänden (8) eine Mehrzahl von Einlässen (25) angeordnet ist, über welche heiße Umwälzluft gegen die Gegenstände gerichtet werden kann;

c) mindestens einer Ansaugöffnung (7) im unterhalb der Gegenstände liegenden Bereich des Trocknertunnels (6), über welche die Umwälzluft aus dem Trocknertunnel (6) austritt;

d) mindestens einem seitlich des Trocknertunnels (6) angeordneten Luftraum (13), uber den die Umwälzluft mit Hilfe eines Gebläses (18) nach oben gesaugt wird;

e) mindestens einem an der Seitenwand (8) des Trocknertunnels (6) angrenzenden Luftverteilraum (24), der mit der Druckseite des Gebläses (18) kommuniziert und von dem aus die Umwälzluft über die Düsen (25) in den Innenraum des Trocknertunnels (6) gelangt;

f) einem im Innenraum des Gehäuses (2) befindlichen Rohrsystem, das von heißen Primärgasen durchströmt wird und in Wärmetausch mit der Umwälzluft steht,
dadurch gekennzeichnet, daß
g) das heiße Primärgase führende Rohrsystem als Heizregister (26) ausgeführt ist, welches eine Mehrzahl von miteinander kommunizierenden und umströmten Rohrabschnitten umfaßt und in im wesentlichen vertikaler Ausrichtung in dem dadurch als Heizraum (13) ausgestalteten, von der Umwälzluft von unten nach oben durchströmten Luftraum angeordnet ist.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizraum (13) sich nur über einen Teil der Länge des Trocknertunnels (6) erstreckt und mit Ansaugkanälen (10) kommuniziert, die ihrerseits über die gesamte Länge des Trocknertunnels (6) verlaufen.
Trockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in Längsrichtung des Trocknertunnels (6) gesehen neben dem Heizraum (13) mindestens ein Luftleitraum (20) vorgesehen ist, der über Durchtrittsöffnungen (22) mit dem an die Seitenwand (8) des Trocknertunnels (6) angrenzenden Luftverteilraum (24) verbunden ist.
Trockner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Durchtrittsöffnungen (22) des Luftleitraums (20) Filter (23) angeordnet sind.
Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Heizraums (13) mit einem Ansaugraum (15) kommuniziert, der unmittelbar oberhalb des Trocknertunnels (6) angeordnet ist und in den die Ansaugöffnung (17) des Gebläses (18) mündet.
Trockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb des Ansaugraums (15) ein mit der Druckseite des Gebläses (18) verbundener Druckraum (19) verläuft, der seitlich mit dem Luftleitraum (20) kommuniziert.
Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Heizregister (26) in dem Heizraum (13) hängend angeordnet ist.