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EP1302737A2 - Heisslufttrockner für eine Beschichtungsanlage - Google Patents

Heisslufttrockner für eine Beschichtungsanlage Download PDF

Info

Publication number
EP1302737A2
EP1302737A2 EP02022670A EP02022670A EP1302737A2 EP 1302737 A2 EP1302737 A2 EP 1302737A2 EP 02022670 A EP02022670 A EP 02022670A EP 02022670 A EP02022670 A EP 02022670A EP 1302737 A2 EP1302737 A2 EP 1302737A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
segment
dryer
space
hot air
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02022670A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1302737B1 (de
EP1302737A3 (de
Inventor
Dietmar Wieland
Oliver Iglauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP1302737A2 publication Critical patent/EP1302737A2/de
Publication of EP1302737A3 publication Critical patent/EP1302737A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1302737B1 publication Critical patent/EP1302737B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B15/00—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form
    • F26B15/10—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions
    • F26B15/12—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/004—Nozzle assemblies; Air knives; Air distributors; Blow boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the present invention relates to a hot-air dryer for a coating installation, in particular for a coating system for vehicle bodies, a dryer room for receiving objects to be dried, a conveyor for conveying the objects to be dried through the dryer utility space along a conveying direction, wherein the to be dried Objects a along the conveying direction extending conveying contour and in lateral boundary walls of the dryer utility room arranged feed nozzles for the passage of dryer supply in includes the dryer room.
  • Such a hot air dryer is for example from the German utility model No. 201 04 205 known.
  • the known from German Utility Model No. 201 04 205 hot air dryer includes a heating area in which to be dried vehicle bodies by supply of warm dryer supply to a temperature in the Be heated from about 120 ° C to about 180 ° C, wherein the warm dryer supply to the dryer room of the heating area via symmetrical to the longitudinal center plane of the conveying contour of the vehicle bodies to be conveyed arranged feeding nozzles is supplied.
  • the clash that of the opposite lateral boundary walls the Trocknernutzraums coming air currents in the middle of the Trocknernutzraums leads to a vortex formation, which has the consequence that the air flows on horizontal surfaces of the vehicle bodies detach from the vehicle bodies and that in the interiors of the vehicle bodies an undefined air flow is created. This leads to a uneven air distribution on the vehicle bodies to be dried and thus also to uneven heating of the vehicle bodies, which is particularly pronounced at low circulating air volumes.
  • the present invention is therefore based on the object, a hot air dryer of the type mentioned above, in which by the feed nozzles a uniform flow of air around the objects to be dried is generated and the objects to be dried evenly heated become.
  • the hot air dryer includes at least a first segment in which more than half the amount of air supplied to the dryer user room in this segment Feeding nozzles, which in a first of the longitudinal center plane of the conveying contour limited half-spaces are arranged, and at least a second following along the conveying direction on the first segment Segment, in which more than half of the dryer space in this amount of air supplied by supply nozzles, which in the second of the limited by the longitudinal center plane of the conveyor contour half-spaces are arranged is supplied.
  • the vertical longitudinal center plane of this Conveying contour refers to that vertical plane containing the line along which the priorities of the objects to be dried are promoted, or - in the case of curves - tangential to this center of gravity line.
  • the objects to be dried formed symmetrically to a longitudinal center plane and they are along a plane parallel to the longitudinal center plane Promoted conveying direction, the longitudinal center plane of the conveyor contour coincides with the longitudinal median plane of the objects together.
  • the solution according to the invention is based on the surprising finding that that by an asymmetrical supply of the dryer supply to the dryer room vortex formation can be avoided, which in conventional Convection dryers with symmetrical supply air duct in the middle of the Trocknernutzraums by the meeting of Zu Kunststoffströmungen of caused the opposite partition walls ago.
  • the vortex-free supply air flow thus obtained covers the entire horizontal Surfaces of the objects to be dried and dissolves only at the Edges of these horizontal surfaces from the objects to be dried.
  • a uniform distribution of the supply air flow over the drying surfaces of the objects to be dried away achieved what to a more uniform heating of the objects to be dried in the Dryer room leads.
  • the dryer utility room a comparatively low Supply recirculated air quantity.
  • the asymmetry of the air supply to the first and the second segment can by a corresponding asymmetry in the embodiment and / or Arrangement of the feed nozzles are generated.
  • first segment and the second segment it would be conceivable between the first segment and the second segment to arrange another segment of the hot air dryer, in which the Dryer supply is supplied to the dryer room in a symmetrical manner.
  • articles To achieve the most uniform possible heating of the to be dried It is particularly advantageous for articles to have a plurality of hot air dryers first segments and a plurality of second segments, wherein along the conveying direction alternately a first segment and a second segment follow each other.
  • the inventively achieved reduction or suppression of vortex formation in the supply air flow is particularly efficient, if provided, that in the first segment at least about two-thirds, preferably at least about 90% of the dryer space in this segment supplied amount of air through feed nozzles, which in the first half-space are arranged is supplied.
  • the amount of air supplied to the dryer room in this segment supplied by supply nozzles, which are arranged in the second half-space becomes.
  • a particularly favorable supply air flow is achieved when in the first Segment all feed nozzles are arranged in the first half-space.
  • first segment and the second segment have a minimum length along the conveying direction.
  • first segment and the subsequent second Segments To pass through the first segment and the subsequent second Segments to obtain as symmetrical as possible overall heating is It is also advantageous if the first segment and the second segment a do not exceed a certain maximum extent along the conveying direction.
  • first segment and / or the second segment along the conveying direction in each case over a length of extend about 1 m to about 4 m.
  • the total amount of air, which the dryer use space through the feed nozzles, in the first half-space of the first segment and in the first half-space of the second segment are supplied is substantially the same size as the total amount of air, which the dryer use space through the feed nozzles, in the second Half space of the first segment and in the second half space of the second segment are arranged is supplied.
  • the arrangement of the feed nozzles in the second segment with respect to the longitudinal center plane of the conveying contour substantially mirror-symmetrical to the arrangement of the feed nozzles in the first segment. This symmetry ensures that the objects to be dried, which successively pass through the first segment and the second segment, heated at the end of the second segment in a perfectly symmetrical way have been.
  • the first segment and the second segment can basically be in each Section of a hot air dryer for a coating system arranged be.
  • the hot air dryer comprises a heating area in which to be dried Objects from an initial temperature to a final temperature be heated, so are the at least one first segment and the at least one second segment preferably in the heating area of the Hot air dryer arranged.
  • FIGS. 1 to 4 designated as a whole with 100 hot air dryer serves to dry a surface coating of vehicle bodies 102, which in a front of the hot air dryer 100 arranged coating application section a coating system with a surface coating provided and then by means of a known per se Conveyor 104, for example by means of an inverted circular conveyor, conveyed along a conveying direction 106 through the hot air dryer 100 therethrough become.
  • a known per se Conveyor 104 for example by means of an inverted circular conveyor, conveyed along a conveying direction 106 through the hot air dryer 100 therethrough become.
  • the hot air dryer 100 comprises an input-side heating area, the comprises at least one heating module 108, as shown in FIGS. 1 to 4 is, and a subsequent to the heating area (not shown) Holding area.
  • a heating of the vehicle bodies to be dried takes place 102 to a temperature in the range of about 120 ° C to about 180 ° C, while in the subsequent (not shown) Holding area, the temperature of the vehicle bodies 102 substantially not further increased, but rather is kept substantially constant.
  • the heating module 108 is substantially formed cuboid and has a bottom 112, a ceiling wall 114 and two vertical, along the conveying direction 106 extending lateral Outer walls 116 on.
  • These outer boundary walls of the heating module 108 are all with a thermal insulation provided to the loss of heat from the interior of the heating module 108 to minimize the environment.
  • the interior of the heating module 108 comprises a central tunnel-shaped Trocknernutraum 120, which has a substantially rectangular cross-section has, extends along the conveying direction 106 and on both sides in each case by a vertical partition 122 of a respective lateral air supply channel 124 is disconnected.
  • the heating module comprises 108 of the hot air dryer 100 a plurality of first segments 126 and more second segments 128, wherein in the conveying direction 106 each have a second Segment 128 immediately follows a first segment 126 and in each case a first Segment 126 immediately follows a second segment 128.
  • the vertical longitudinal center plane 130 of the conveying contour of the vehicle bodies 102 divides each of the segments 126, 128 into a first one Half space 132 a, which extends from the longitudinal center plane 130 (in the conveying direction 106) extends to the right, and into a second half-space 132 b, which extends from the longitudinal center plane 130 (in the conveying direction 106) extends to the left.
  • the partition 122b which is arranged in the second half space 132b is formed closed and has no air supply openings.
  • the opposite right air supply channel 124a is in the range of the first segment 126 by means of a filter wall 134 into a dryer user space 120 facing nozzle prechamber 136 and the dryer utility room 120 remote pressure channel 138 divided.
  • the filter wall 134 has substantially rectangular filter openings, the are closed by filter cartridges 140, which is a substantially rectangular frame with filter material clamped therein.
  • first half space 132 a arranged partition wall 122 a of the first Segments 126 are formed air supply openings 146 through which warm Supply air from the nozzle prechamber 136 into the dryer room 120 to flow can.
  • a feed nozzle 148 is arranged in each case, through which the dryer supply from the nozzle pre-chamber 136 in the Dryer utility room 120 flows in.
  • Each of the feed nozzles 148 has a funnel-shaped inlet region 150, a tubular flow area 152 which is substantially rotationally symmetrical is formed to a nozzle longitudinal axis 154, and a Outlet region 156 which surrounds one of an annular retaining flange Exhaust opening comprises.
  • the supply nozzles 148 are fixed to the partition wall 122b so that the air supply openings 146 in the partition wall 122 b with the outlet openings of the Feed nozzles 148 are aligned.
  • each feed nozzle 148 defines the mean outflow direction fixed along which the dryer supply through the respective feed nozzle 148 flows out into the dryer utility room 120.
  • standard nozzles 158 In a series of feed nozzles 148, hereinafter referred to as standard nozzles 158 are designated, the nozzle longitudinal axis 154 and thus the average outflow direction parallel to the respective surface normal of the vertical Dividing wall 122 a aligned so that the dryer supply through these standard nozzles 158 flows substantially horizontally into the dryer space 120.
  • tilt nozzles 160 designated supply nozzles 148, which are arranged on the partition wall 122 a are that the nozzle longitudinal axis 154 and thus the average outflow direction relative to the local surface normal of the partition wall 122a inclined at an angle ⁇ upwards or downwards.
  • the vortex-free supply air flow thus obtained covers the entire horizontal Areas of the vehicle bodies to be dried 102 and dissolves only at the edges of these horizontal surfaces of the vehicle bodies from.
  • the dryer room 120 a comparatively supply small amount of circulating air.
  • the vehicle bodies 102 Due to the vortex-free, laminar supply air flow along the horizontal surfaces
  • the vehicle bodies 102 are attached to the vehicle bodies 102 adhering particles are taken along in a particularly efficient manner by the air flow, so that the vehicle bodies 102 are effectively removed from such Particles are cleaned and the extent of the required rework is significantly reduced.
  • the in Fig. 3 illustrated second segments 128 of the heating module respectively with respect the longitudinal center plane 130 of the conveying contour of the vehicle bodies 102nd formed mirror-symmetrically to the first segments 126.
  • air supply passage 124b ' is by means of a filter wall 134 in a dryer use space 120 facing nozzle prechamber 136 and a dryer use space 120 facing away from the pressure channel 138 divided.
  • the filter wall 134 has substantially rectangular filter openings, the are closed by filter cartridges 140, which is a substantially rectangular frame with filter material clamped therein.
  • the supply air only from one of the half-spaces on the vehicle bodies 102 to be dried is directed and the partition wall 122 b 'with the feed nozzles 148 opposite Partition 122a 'has no air supply openings, also in the second segments 128 a vortex formation in the central region of Trocknernutraums 120 and thus premature separation of the supply air flow avoided by the horizontal surfaces of the vehicle bodies 102, which has already been mentioned above in connection with the first segment 126 described benefits leads.
  • the air extraction shaft is via a filter unit, a heat exchanger and a blower connected to an air supply duct, which in the air supply ducts 124 opens, so that a circulating air flow can be generated, which of the Dryer user room 120 through the air extraction shaft, the filter unit, the Heat exchanger, blower, air supply duct and air supply ducts returns to the dryer room 120, wherein the circulated by means of the blower Air is cleaned through the filter unit and through the heat exchanger is heated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Um einen Heißlufttrockner für eine Beschichtungsanlage, insbesondere für eine Beschichtungsanlage für Fahrzeugkarosserien (102), umfassend einen Trocknernutzraum (120) zur Aufnahme zu trocknender Gegenstände, eine Fördereinrichtung (104) zum Hindurchfördern der Gegenstände durch den Trocknernutzraum (120) längs einer Förderrichtung (106) und in seitlichen Begrenzungswänden (122) des Trocknernutzraums (120) angeordnete Zuführdüsen (148) für den Durchtritt von Trocknerzuluft in den Trocknernutzraum (120), zu schaffen, in welchem durch die Zuführdüsen eine gleichmäßige Luftströmung erzeugt wird und die Gegenstände gleichmäßig erwärmt werden, wird vorgeschlagen, daß der Heißlufttrockner (100) mindestens ein erstes Segment (126) umfaßt, in dem mehr als die Hälfte der dem Trocknernutzraum (120) in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen (148), welche in einem ersten (132a) der durch die Längsmittelebene (130) der Förderkontur (131) der zu trocknenden Gegenstände begrenzten Halbräume angeordnet sind, zugeführt wird, und mindestens ein längs der Förderrichtung (106) auf das erste Segment (126) folgendes zweites Segment (128) umfaßt, in dem mehr als die Hälfte der dem Trocknernutzraum (120) zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen (148), welche in dem zweiten (132b) Halbraum angeordnet sind, zugeführt wird. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heißlufttrockner für eine Beschichtungsanlage, insbesondere für eine Beschichtungsanlage für Fahrzeugkarosserien, der einen Trocknernutzraum zur Aufnahme zu trocknender Gegenstände, eine Fördereinrichtung zum Hindurchfördern der zu trocknenden Gegenstände durch den Trocknernutzraum längs einer Förderrichtung, wobei die zu trocknenden Gegenstände eine sich längs der Förderrichtung erstreckende Förderkontur überstreichen, und in seitlichen Begrenzungswänden des Trocknernutzraums angeordnete Zuführdüsen für den Durchtritt von Trocknerzuluft in den Trocknernutzraum umfaßt.
Ein solcher Heißlufttrockner ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 201 04 205 bekannt.
Der aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 201 04 205 bekannte Heißlufttrockner umfaßt einen Aufheizbereich, in welchem zu trocknende Fahrzeugkarosserien durch Zufuhr von warmer Trocknerzuluft auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 120°C bis ungefähr 180°C aufgeheizt werden, wobei die warme Trocknerzuluft dem Trocknernutzraum des Aufheizbereichs über symmetrisch zu der Längsmittelebene der Förderkontur der zu fördernden Fahrzeugkarosserien angeordnete Zuführdüsen zugeführt wird. Das Aufeinandertreffen der von den einander gegenüberliegenden seitlichen Begrenzungswänden des Trocknernutzraums her kommenden Luftströmungen in der Mitte des Trocknernutzraums führt hierbei zu einer Wirbelbildung, welche zur Folge hat, daß sich die Luftströmungen an horizontalen Flächen der Fahrzeugkarosserien von den Fahrzeugkarosserien ablösen und daß in den Innenräumen der Fahrzeugkarosserien eine undefinierte Luftströmung entsteht. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Luftverteilung an den zu trocknenden Fahrzeugkarosserien und damit auch zu einer ungleichmäßigen Aufheizung der Fahrzeugkarosserien, welche bei niedrigen Umluftmengen besonders ausgeprägt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Heißlufttrockner der eingangs genannten Art zu schaffen, in welchem durch die Zuführdüsen eine gleichmäßige Luftströmung um die zu trocknenden Gegenstände erzeugt wird und die zu trocknenden Gegenstände gleichmäßig erwärmt werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Heißlufttrockner mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Heißlufttrockner mindestens ein erstes Segment umfaßt, in dem mehr als die Hälfte der dem Trocknernutzraum in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen, welche in einem ersten der durch die Längsmittelebene der Förderkontur begrenzten Halbräume angeordnet sind, zugeführt wird, und mindestens ein längs der Förderrichtung auf das erste Segment folgendes zweites Segment umfaßt, in dem mehr als die Hälfte der dem Trocknernutzraum in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen, welche in dem zweiten der durch die Längsmittelebene der Förderkontur begrenzten Halbräume angeordnet sind, zugeführt wird.
Dabei wird unter der Förderkontur der von den zu trocknenden Gegenständen beim Hindurchbewegen durch den Trocknernutzraum überstrichene Teilbereich des Trocknernutzraums verstanden, und die vertikale Längsmittelebene dieser Förderkontur bezeichnet jene vertikale Ebene, die die Linie enthält, längs welcher die Schwerpunkte der zu trocknenden Gegenstände gefördert werden, oder - im Fall von Kurven - tangential an dieser Schwerpunktlinie anliegt. Sind die zu trocknenden Gegenstände zu einer Längsmittelebene symmetrisch ausgebildet und werden sie längs einer parallel zu der Längsmittelebene liegenden Förderrichtung gefördert, so fällt die Längsmittelebene der Förderkontur mit der Längsmittelebene der Gegenstände zusammen.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch eine unsymmetrische Zufuhr der Trocknerzuluft zu dem Trocknernutzraum die Wirbelbildung vermieden werden kann, welche bei herkömmlichen Konvektionstrocknern mit symmetrischer Zuluftführung in der Mitte des Trocknernutzraums durch das Aufeinandertreffen der Zuluftströmungen von den einander gegenüberliegenden Trennwänden her verursacht wird.
Die so erhaltene wirbelfreie Zuluftströmung überstreicht die gesamten horizontalen Flächen der zu trocknenden Gegenstände und löst sich erst an den Kanten dieser horizontalen Flächen von den zu trocknenden Gegenständen ab. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Zuluftströmung über die zu trocknenden Flächen der zu trocknenden Gegenstände hinweg erzielt, was zu einer gleichmäßigeren Erwärmung der zu trocknenden Gegenstände in dem Trocknernutzraum führt.
Da die zu trocknenden Flächen der zu trocknenden Gegenstände gleichmäßig erwärmt werden, genügt es, dem Trocknernutzraum einer vergleichsweise geringe Umluftmenge zuzuführen.
Durch die wirbelfreie, laminare Zuluftströmung entlang der horizontalen Flächen der zu trocknenden Gegenstände werden an diesen Gegenständen haftende Partikel in besonders effizienter Weise von der Luftströmung mitgenommen, so daß die zu trocknenden Gegenstände in wirksamer Weise von solchen Partikeln gesäubert werden und das Ausmaß der erforderlichen Nacharbeit deutlich reduziert wird.
Die Unsymmetrie der Luftzuführung zu dem ersten und dem zweiten Segment kann durch eine entsprechende Unsymmetrie in der Ausgestaltung und/oder Anordnung der Zuführdüsen erzeugt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß in dem ersten Segment mehr als 50 % der Gesamtfläche der Austrittsöffnungen der Zuführdüsen in dem ersten Halbraum und in dem zweiten Segment mehr als 50 % der Gesamtfläche der Austrittsöffnungen der Zuführdüsen in dem zweiten Halbraum angeordnet ist.
Denkbar wäre es, zwischen dem ersten Segment und dem zweiten Segment ein weiteres Segment des Heißlufttrockners anzuordnen, in welchem die Trocknerzuluft dem Trocknernutzraum in symmetrischer Weise zugeführt wird.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn das erste Segment und das zweite Segment längs der Förderrichtung unmittelbar aufeinanderfolgen.
Zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Erwärmung der zu trocknenden Gegenstände ist es besonders vorteilhaft, wenn der Heißlufttrockner mehrere erste Segmente und mehrere zweite Segmente umfaßt, wobei längs der Förderrichtung abwechselnd je ein erstes Segment und ein zweites Segment aufeinanderfolgen.
Die erfindungsgemäß erzielte Verminderung oder Unterdrückung einer Wirbelbildung in der Zuluftströmung ist besonders effizient, wenn vorgesehen ist, daß in dem ersten Segment mindestens ungefähr zwei Drittel, vorzugsweise mindestens ungefähr 90 %, der dem Trocknernutzraum in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen, welche in dem ersten Halbraum angeordnet sind, zugeführt wird.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß in dem ersten Segment mindestens ungefähr zwei Drittel, vorzugsweise mindestens ungefähr 90 %, der Gesamtfläche der Austrittsöffnungen der Zuführdüsen in dem ersten Halbraum angeordnet sind.
In entsprechender Weise ist es besonders vorteilhaft, wenn in dem zweiten Segment mindestens ungefähr zwei Drittel, vorzugsweise mindestens ungefähr 90 %, der dem Trocknernutzraum in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen, welche in dem zweiten Halbraum angeordnet sind, zugeführt wird.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß in dem zweiten Segment mindestens ungefähr zwei Drittel, vorzugsweise mindestens ungefähr 90 %, der Gesamtfläche der Austrittsöffnungen der Düsen in dem zweiten Halbraum angeordnet sind.
Eine besonders günstige Zuluftströmung wird erzielt, wenn in dem ersten Segment sämtliche Zuführdüsen in dem ersten Halbraum angeordnet sind.
In entsprechender Weise ist es besonders günstig, wenn in dem zweiten Segment sämtliche Zuführdüsen in dem zweiten Halbraum angeordnet sind.
Um die erwünschte Reduzierung der Wirbelbildung in der Zuluftströmung zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn das erste Segment und das zweite Segment eine Mindestlänge längs der Förderrichtung aufweisen.
Um beim Durchlaufen des ersten Segments und des darauffolgenden zweiten Segments insgesamt eine möglichst symmetrische Aufheizung zu erhalten, ist es ferner von Vorteil, wenn das erste Segment und das zweite Segment eine bestimmte Höchstausdehnung längs der Förderrichtung nicht überschreiten.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das erste Segment und/oder das zweite Segment sich längs der Förderrichtung jeweils über eine Länge von ungefähr 1 m bis ungefähr 4 m erstrecken.
Ferner ist zur Erzielung einer insgesamt möglichst symmetrischen Erwärmung der zu trocknenden Gegenstände von Vorteil, wenn die Gesamtluftmenge, welche dem Trocknernutzraum durch die Zuführdüsen, die im ersten Halbraum des ersten Segments und im ersten Halbraum des zweiten Segments angeordnet sind, zugeführt wird, im wesentlichen gleich groß ist wie die Gesamtluftmenge, welche dem Trocknernutzraum durch die Zuführdüsen, die im zweiten Halbraum des ersten Segments und im zweiten Halbraum des zweiten Segments angeordnet sind, zugeführt wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Heißlufttrockners ist vorgesehen, daß die Anordnung der Zuführdüsen in dem zweiten Segment bezüglich der Längsmittelebene der Förderkontur im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der Anordnung der Zuführdüsen in dem ersten Segment ist. Durch diese Symmetrie wird erreicht, daß die zu trocknenden Gegenstände, welche nacheinander das erste Segment und das zweite Segment durchlaufen, am Ende des zweiten Segments in vollkommen symmetrischer Weise erwärmt worden sind.
Das erste Segment und das zweite Segment können grundsätzlich in jedem Abschnitt eines Heißlufttrockners für eine Beschichtungsanlage angeordnet sein.
Wenn der Heißlufttrockner einen Aufheizbereich umfaßt, in dem die zu trocknenden Gegenstände von einer Anfangstemperatur auf eine Endtemperatur aufgeheizt werden, so werden das mindestens eine erste Segment und das mindestens eine zweite Segment vorzugsweise in dem Aufheizbereich des Heißlufttrockners angeordnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Aufheizmodul eines Heißlufttrockners für eine Beschichtungsanlage;
Fig. 2
eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Trennwand des Aufheizmoduls aus Fig. 1, mit der Blickrichtung längs der in Fig. 1 mit "2" gekennzeichneten Pfeile;
Fig. 3
einen schematischen Querschnitt durch das Aufheizmodul aus den Fig. 1 und 2 längs der Linie 3-3 in den Fig. 1 und 2; und
Fig. 4
einen schematischen Querschnitt durch das Aufheizmodul aus den Fig. 1 und 2 längs der Linie 4-4 in den Fig. 1 und 2.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Ein in den Fig. 1 bis 4 dargestellter, als Ganzes mit 100 bezeichneter Heißlufttrockner dient dem Trocknen einer Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugkarosserien 102, die in einem vor dem Heißlufttrockner 100 angeordneten Beschichtungsauftragsabschnitt einer Beschichtungsanlage mit einer Oberflächenbeschichtung versehen und anschließend mittels einer an sich bekannten Fördereinrichtung 104, beispielsweise mittels eines invertierten Kreisförderers, längs einer Förderrichtung 106 durch den Heißlufttrockner 100 hindurch gefördert werden.
Der Heißlufttrockner 100 umfaßt einen eingangsseitigen Aufheizbereich, der mindestens ein Aufheizmodul 108 umfaßt, wie es in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, und einen sich an den Aufheizbereich anschließenden (nicht dargestellten) Haltebereich.
In dem Aufheizbereich erfolgt eine Aufheizung der zu trocknenden Fahrzeugkarosserien 102 auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 120°C bis ungefähr 180°C, während in dem sich daran anschließenden (nicht dargestellten) Haltebereich die Temperatur der Fahrzeugkarosserien 102 im wesentlichen nicht weiter erhöht, sondern vielmehr im wesentlichen konstant gehalten wird.
Wie aus den Fig. 1 bis 4 zu ersehen ist, ist das Aufheizmodul 108 im wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist einen Boden 112, eine Deckenwand 114 und zwei vertikale, sich längs der Förderrichtung 106 erstreckende seitliche Außenwände 116 auf.
Diese äußeren Begrenzungswände des Aufheizmoduls 108 sind sämtlich mit einer Wärmeisolierung versehen, um den Verlust von Wärme aus dem Innenraum des Aufheizmoduls 108 an die Umgebung zu minimieren.
Der Innenraum des Aufheizmoduls 108 umfaßt einen mittigen tunnelförmigen Trocknernutzraum 120, der einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, sich längs der Förderrichtung 106 erstreckt und zu beiden Seiten durch jeweils eine vertikale Trennwand 122 von jeweils einem seitlichen Luftzuführkanal 124 getrennt ist.
Wie am besten aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, umfaßt das Aufheizmodul 108 des Heißlufttrockners 100 mehrere erste Segmente 126 und mehrere zweite Segmente 128, wobei in der Förderrichtung 106 jeweils ein zweites Segment 128 unmittelbar auf ein erstes Segment 126 folgt und jeweils ein erstes Segment 126 unmittelbar auf ein zweites Segment 128 folgt.
Die vertikale Längsmittelebene 130 der Förderkontur der Fahrzeugkarosserien 102 (siehe Fig. 3 und 4) unterteilt jedes der Segmente 126, 128 in einen ersten Halbraum 132a, welcher sich von der Längsmittelebene 130 (in der Förderrichtung 106 gesehen) nach rechts erstreckt, und in einen zweiten Halbraum 132b, welcher sich von der Längsmittelebene 130 (in der Förderrichtung 106 gesehen) nach links erstreckt.
Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist in jedem der ersten Segmente 126 die Trennwand 122b, welche in dem zweiten Halbraum 132b angeordnet ist, geschlossen ausgebildet und weist keine Luftzuführöffnungen auf.
Aus dem linken Luftzuführkanal 124b kann somit in einem solchen ersten Segment 126 keine Luft in den Trocknernutzraum 120 gelangen.
Der gegenüberliegende rechte Luftzuführkanal 124a ist hingegen im Bereich des ersten Segments 126 mittels einer Filterwand 134 in eine dem Trocknernutzraum 120 zugewandte Düsenvorkammer 136 und einen dem Trocknernutzraum 120 abgewandten Druckkanal 138 unterteilt.
Die Filterwand 134 weist im wesentlichen rechteckige Filteröffnungen auf, die durch Filterkassetten 140 verschlossen sind, welche einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen mit darin eingespanntem Filtermaterial umfassen.
In der im ersten Halbraum 132a angeordneten Trennwand 122a des ersten Segments 126 sind Luftzuführöffnungen 146 ausgebildet, durch welche warme Zuluft aus der Düsenvorkammer 136 in den Trocknernutzraum 120 einströmen kann.
An jeder der Luftzuführöffnungen 146 ist jeweils eine Zuführdüse 148 angeordnet, durch welche die Trocknerzuluft aus der Düsenvorkammer 136 in den Trocknernutzraum 120 einströmt.
Jede der Zuführdüsen 148 weist einen trichterförmigen Eintrittsbereich 150, einen rohrförmigen Durchströmungsbereich 152, der im wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Düsenlängsachse 154 ausgebildet ist, und einen Austrittsbereich 156 auf, der eine von einem ringförmigen Halteflansch umgebene Austrittsöffnung umfaßt.
Die Zuführdüsen 148 sind so an der Trennwand 122b festgelegt, daß die Luftzuführöffnungen 146 in der Trennwand 122b mit den Austrittsöffnungen der Zuführdüsen 148 fluchten.
Die Düsenlängsachse 154 jeder Zuführdüse 148 legt die mittlere Ausströmrichtung fest, längs welcher die Trocknerzuluft durch die betreffende Zuführdüse 148 in den Trocknernutzraum 120 ausströmt.
Bei einer Reihe von Zuführdüsen 148, die im folgenden als Standarddüsen 158 bezeichnet werden, ist die Düsenlängsachse 154 und damit die mittlere Ausströmrichtung parallel zur jeweiligen Oberflächennormale der vertikalen Trennwand 122a ausgerichtet, so daß die Trocknerzuluft durch diese Standarddüsen 158 im wesentlichen horizontal in den Trocknernutzraum 120 einströmt.
Neben den Standarddüsen sind jedoch auch im folgenden als Neigedüsen 160 bezeichnete Zuführdüsen 148 vorgesehen, die so an der Trennwand 122a angeordnet sind, daß deren Düsenlängsachse 154 und somit deren mittlere Ausströmrichtung relativ zu der lokalen Oberflächennormale der Trennwand 122a um einen Winkel ∝ nach oben oder nach unten geneigt ist.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, werden die Standarddüsen 158 und die Neigedüsen 160 an der Trennwand 122a so angeordnet, daß deren Düsenlängsachsen 154 und damit deren mittlere Ausströmrichtungen beim Vorbeilaufen einer Fahrzeugkarosserie 102 zu den zu trocknenden Flächen der Fahrzeugkarosserie 102 hin gerichtet sind.
Dadurch, daß die der Trennwand 122a gegenüberliegende Trennwand 122b keine Luftzuführöffnungen 146 aufweist und somit die zu trocknenden Fahrzeugkarosserien 102 in dem ersten Segment 126 ausschließlich mit Zuluft aus Zuführdüsen 148 beaufschlagt werden, welche im ersten Halbraum 132a angeordnet sind, wird die Wirbelbildung vermieden, welche bei herkömmlichen Konvektionstrocknern mit symmetrischer Zuluftführung in der Mitte des Trocknernutzraums durch das Aufeinandertreffen der Zuluftströmungen von den einander gegenüberliegenden Trennwänden her verursacht wird.
Die so erhaltene wirbelfreie Zuluftströmung überstreicht die gesamten horizontalen Flächen der zu trocknenden Fahrzeugkarosserien 102 und löst sich erst an den Kanten dieser horizontalen Flächen von den Fahrzeugkarosserien ab.
Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Zuluftströmung über die zu trocknenden Flächen der Fahrzeugkarosserie hinweg erzielt, was zu einer gleichmäßigeren Aufheizung der Fahrzeugkarosserien 102 in dem Aufheizmodul 108 führt.
Da die zu trocknenden Flächen der Fahrzeugkarosserien 102 gleichmäßig aufgeheizt werden, genügt es, dem Trocknernutzraum 120 eine vergleichsweise geringe Umluftmenge zuzuführen.
Durch die wirbelfreie, laminare Zuluftströmung entlang der horizontalen Flächen der Fahrzeugkarosserien 102 werden an den Fahrzeugkarosserien 102 haftende Partikel in besonders effizienter Weise von der Luftströmung mitgenommen, so daß die Fahrzeugkarosserien 102 in wirksamer Weise von solchen Partikeln gesäubert werden und das Ausmaß der erforderlichen Nacharbeit deutlich reduziert wird.
Wie aus einem Vergleich der Fig. 3 mit der Fig. 4 zu ersehen ist, sind die in Fig. 3 dargestellten zweiten Segmente 128 des Aufheizmoduls jeweils bezüglich der Längsmittelebene 130 der Förderkontur der Fahrzeugkarosserien 102 spiegelsymmetrisch zu den ersten Segmenten 126 ausgebildet.
Das heißt, daß in den zweiten Segmenten 128 die in dem ersten Halbraum 132a angeordnete vertikale Trennwand 122a' geschlossen ausgebildet ist und keine Luftzuführöffnungen 146 aufweist, während die gegenüberliegende, im zweiten Halbraum 132b angeordnete vertikale Trennwand 122b' mit Luftzuführöffnungen 146 versehen ist, an welchen, wie vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben, Standarddüsen 158 mit horizontaler Düsenlängsachse oder Neigedüsen 160 mit geneigter Düsenlängsachse angeordnet sind.
Der (in der Förderrichtung 106 gesehen) linke Luftzuführkanal 124b' ist mittels einer Filterwand 134 in eine dem Trocknernutzraum 120 zugewandte Düsenvorkammer 136 und einen dem Trocknernutzraum 120 abgewandten Druckkanal 138 unterteilt.
Die Filterwand 134 weist im wesentlichen rechteckige Filteröffnungen auf, die durch Filterkassetten 140 verschlossen sind, welche einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen mit darin eingespanntem Filtermaterial umfassen.
Die Ausbildung und Anordnung der Zuführdüsen 148 an der Trennwand 122b' eines zweiten Segments 128 ist jeweils bezüglich der Längsmittelebene 130 spiegelsymmetrisch zu der Ausbildung und Anordnung der Zuführdüsen 148 an der Trennwand 122a des in der Förderrichtung 106 vorausgehenden ersten Segments 126 des Aufheizmoduls 108.
Durch diese Symmetrie wird erreicht, daß eine Fahrzeugkarosserie 102, welche nacheinander das erste Segment 126 und das zweite Segment 128 durchläuft, am Ende des zweiten Segments 128 in symmetrischer Weise aufgeheizt worden ist.
Da auch in den zweiten Segmenten 128 des Aufheizmoduls 108 die Zuluft nur aus einem der Halbräume auf die zu trocknenden Fahrzeugkarosserien 102 gerichtet wird und die der Trennwand 122b' mit den Zuführdüsen 148 gegenüberliegende Trennwand 122a' keine Luftzuführöffnungen aufweist, wird auch in den zweiten Segmenten 128 eine Wirbelbildung im zentralen Bereich des Trocknernutzraums 120 und somit eine vorzeitige Ablösung der Zuluftströmung von den horizontalen Flächen der Fahrzeugkarosserien 102 vermieden, was zu den vorstehend bereits im Zusammenhang mit dem ersten Segment 126 beschriebenen Vorteilen führt.
Dadurch, daß sich die Filterwände 134 nur über ungefähr 50 % der Längsausdehnung der Trennwände 122 erstrecken, entfallen gegenüber einem herkömmlichen Trockner mit symmetrischer Zuluftführung ungefähr 50 % der benötigten Filterkassetten 140, was zu einem geringeren Herstellungs-, Wartungs- und Reinigungsaufwand führt.
Im Boden 112 des Aufheizmoduls 108 sind (nicht dargestellte) Luftauslaßöffnungen vorgesehen, durch welche der Trocknernutzraum 120 mit einem (nicht dargestellten) Luftabsaugschacht verbunden ist.
Der Luftabsaugschacht ist über eine Filtereinheit, einen Wärmetauscher und ein Gebläse mit einem Luftzuführschacht verbunden, welcher in die Luftzuführkanäle 124 mündet, so daß ein Umluftstrom erzeugbar ist, welcher von dem Trocknernutzraum 120 durch den Luftabsaugschacht, die Filtereinheit, den Wärmetauscher, das Gebläse, den Luftzuführschacht und die Luftzuführkanäle in den Trocknernutzraum 120 zurückführt, wobei die mittels des Gebläses umgewälzte Luft durch die Filtereinheit gereinigt und durch den Wärmetauscher erwärmt wird.
Durch eine Tür 162 (siehe Fig. 1 und 2) in einer der Seitenwände 116 ist der Innenraum des Aufheizmoduls 108 von außen für Wartungs- und Reinigungszwecke zugänglich.
Durch weitere Türen 164 sind die Luftzuführkanäle 124 des Aufheizmoduls 108 für Wartungs- und Reinigungszwecke zugänglich.

Claims (12)

  1. Heißlufttrockner für eine Beschichtungsanlage, insbesondere für eine Beschichtungsanlage für Fahrzeugkarosserien (102), umfassend
    einen Trocknernutzraum (120) zur Aufnahme zu trocknender Gegenstände,
    eine Fördereinrichtung (104) zum Hindurchfördern der zu trocknenden Gegenstände durch den Trocknernutzraum (120) längs einer Förderrichtung (106), wobei die zu trocknenden Gegenstände eine sich längs der Förderrichtung (106) erstreckende Förderkontur (131) überstreichen, und
    in seitlichen Begrenzungswänden (122) des Trocknernutzraums (120) angeordnete Zuführdüsen (148) für den Durchtritt von Trocknerzuluft in den Trocknernutzraum (120),
    dadurch gekennzeichnet, daß der Heißlufttrockner (100) mindestens ein erstes Segment (126) umfaßt, in dem mehr als die Hälfte der dem Trocknernutzraum (120) in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen (148), welche in einem ersten (132a) der durch die Längsmittelebene (130) der Förderkontur (131) begrenzten Halbräume angeordnet sind, zugeführt wird, und
    mindestens ein längs der Förderrichtung (106) auf das erste Segment (126) folgendes zweites Segment (128) umfaßt, in dem mehr als die Hälfte der dem Trocknernutzraum (120) in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen (148), welche in dem zweiten (132b) der durch die Längsmittelebene (130) der Förderkontur (131) begrenzten Halbräume angeordnet sind, zugeführt wird.
  2. Heißlufttrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Segment (126) und das zweite Segment (128) längs der Förderrichtung (106) unmittelbar aufeinanderfolgen.
  3. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißlufttrockner (100) mehrere erste Segmente (126) und mehrere zweite Segmente (128) umfaßt, wobei längs der Förderrichtung (106) abwechselnd je ein erstes Segment (126) und ein zweites Segment (128) aufeinander folgen.
  4. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Segment (126) mindestens ungefähr zwei Drittel, vorzugsweise mindestens ungefähr 90 %, der dem Trocknernutzraum (120) in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen (148), welche in dem ersten Halbraum (132a) angeordnet sind, zugeführt wird.
  5. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Segment (128) mindestens ungefähr zwei Drittel, vorzugsweise mindestens ungefähr 90 %, der dem Trocknernutzraum (120) in diesem Segment zugeführten Luftmenge durch Zuführdüsen (148), welche in dem zweiten Halbraum (132b) angeordnet sind, zugeführt wird.
  6. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Segment (126) sämtliche Zuführdüsen (148) in dem ersten Halbraum (132a) angeordnet sind.
  7. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Segment (128) sämtliche Zuführdüsen (148) in dem zweiten Halbraum (132b) angeordnet sind.
  8. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Segment (126) sich längs der Förderrichtung (106) über eine Länge von ungefähr 1 m bis ungefähr 4 m erstreckt.
  9. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite Segment (128) längs der Förderrichtung (106) über eine Länge von ungefähr 1 m bis ungefähr 4 m erstreckt.
  10. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtluftmenge, welche dem Trocknernutzraum (120) durch die Zuführdüsen (148), die im ersten Halbraum (132a) des ersten Segments (126) und im ersten Halbraum (132a) des zweiten Segments (128) angeordnet sind, zugeführt wird, im wesentlichen gleich groß ist wie die Gesamtluftmenge, welche dem Trocknernutzraum (120) durch die Zuführdüsen (148), die im zweiten Halbraum (132b) des ersten Segments (126) und im zweiten Halbraum (132b) des zweiten Segments (128) angeordnet sind, zugeführt wird.
  11. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Zuführdüsen (148) in dem zweiten Segment (128) bezüglich der Längsmittelebene (130) der Förderkontur (131) im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der Anordnung der Zuführdüsen (148) in dem ersten Segment (126) ist.
  12. Heißlufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißlufttrockner (100) einen Aufheizbereich (108) umfaßt, in dem die zu trocknenden Gegenstände von einer Anfangstemperatur auf eine Endtemperatur aufgeheizt werden, und daß das mindestens eine erste Segment (126) und das mindestens eine zweite Segment (128) in dem Aufheizbereich des Heißlufttrockners (100) angeordnet sind.
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