DE19602784A1 - Trocknungsofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Trocknungsofen für oberflächenbehandelte Dosen oder dergleichen, mit mindestens einer, Aufnahmen für die Dosen aufwei­ senden Transportkette, der eine Heißlufteinrichtung zur Oberflächentrocknung der Dosen zugeordnet ist, welche Heißlufteinrichtung eine Luftführungsvor­ richtung aufweist, die mindestens einen ersten Teilluftstrom der Heißluft auf die Bodenbereiche der Dosen leitet und mindestens einen weiteren, zweiten Teilluftstrom den Mantelwandbereichen der Dosen zuführt.

Ein Trocknungsofen der eingangs genannten Art ist aus dem US-Patent 5 353 520 bekannt. Er weist eine etwa mäanderförmig geführte Transportkette auf, an der stiftförmige Aufnahmen befestigt sind. Die Transportkette ist über Kettenräder geführt und durchläuft den Trocknungsraum des Trocknungsofens. Die Trocknung erfolgt mittels einer Heißluftein­ richtung und dient dazu, die frisch behandelte Oberfläche von von den Aufnahmen gehaltenen Dosen beim Durchlaufen des Trocknungsofens zu trocknen. Um den Dosen die Heißluft gezielt zuzuführen und gleichzeitig durch den Heißluftstrom bewirkte Lage­ fehler der Dosen auf den stiftförmigen Aufnahmen möglichst zu vermeiden, ist eine Luftführungsvor­ richtung vorgesehen. Diese weist einen U-förmig ge­ stalteten Kanal auf, der Luftaustrittsöffnungen in seinem Basisbereich aufweist, aus denen die Heißluft konvergierend den Bodenbereichen der Dosen zugeführt wird. Ferner treten aus Öffnungen der beiden Schenkelwände der U-förmigen Anordnung Heißluft-Teilströme aus, die senkrecht auf die Man­ telwandbereiche der Dosen treffen, um in diesen Be­ reichen die Oberflächenbehandlung, beispielsweise eine mittels Druckmaschine erfolgte Farbgebung, Be­ schriftung usw., zu trocknen. Nachteilig ist, daß insbesondere bei hohen Heißluftgeschwindigkeiten Lagefehler der Dosen auftreten können, die zu Ober­ flächenbeschädigungen oder sogar zum Verklemmen im Transportweg führen. Ferner ist die Konstruktion der bekannten Ausführungsform relativ aufwendig, da seitliche Luftzuführungskanäle ausgebildet werden müssen, um das Beblasen der Mantelwandbereiche der Dosen durchführen zu können. Dies führt zu einer sehr beengten Bauform.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Teilluftstrom mittels mindestens ei­ ner schräg in Richtung auf die Mantelwände der Do­ sen führende Luftführungswand zumindest bereichs­ weise einen Wandstrahl bildet. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Beblasung der Dosen nur mittels Freistrahlen erfolgt, wird erfindungs­ gemäß der Mantelwandbereich mit Heißluft beblasen, die zumindest teilweise und zumindest bereichsweise entlang der Luftführungswand strömt, sich also längs dieser Führungswand insbesondere nach dem Co­ anda-Effekt anlegt und somit einen stabilen, weitreichenden Wandstrahl bildet. Hierdurch werden auch die weit entfernter liegenden Bereiche der Do­ sen erfaßt. Die Formulierungen dieser Anmeldung be­ ziehen sich hinsichtlich der Transportstrecke der Dosen meist nur auf eine Seite von dieser, das heißt, es wird nur auf die Beblasung der Mantel­ wandbereiche der Dosen von einer Seite eingegangen. Vorzugsweise wird in entsprechender Weise auch die andere Seite der Transportstrecke, also die andere Seite der Mantelwandbereiche der Dosen in gleicher Art und Weise beblasen. Ferner ist über die Länge der Transportstrecke eine Vielzahl von Wandstrahlen ausgebildet, wobei die transportierten Dosen aus dem Wirkungsbereich eines der Wandstrahlen austre­ ten und in den Wirkungsbereich des benachbarten Wandstrahls eintreten usw. Der Einfachheit halber wird jedoch - wie erwähnt - nur auf die Beblasung ei­ ner Dose eingegangen. Aufgrund der erfindungsge­ mäßen Luftführungswand, die zur Ausbildung des schrägen Anblasens mittels Wandstrahls führt, kön­ nen sehr hohe Heißluftgeschwindigkeiten gefahren werden, ohne daß es zu nachteiligen Lagefehlern der Dosen kommt. Die hierdurch erzielte extrem kurze Trockenzeit erlaubt es, hohe Transportgeschwindig­ keiten und somit einen sehr hohen Dosendurchsatz zu fahren und/oder eine kleine Bauform des Trocknungs­ ofens vorzunehmen. Ferner besteht der Vorteil, daß die Luftführungswand die Zulufttemperatur annimmt und daher Strahlungswärme an die Dosen abgibt und somit zur schnellen Aufheizung beiträgt. Die Wand­ strahlen bilden vorzugsweise einen Strahlvorhang, der verhindert, daß die Dosen mit kühlerer, bereits mit den Dosen in Kontakt gewesener Luft beauf­ schlagt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Luftführungsvorrichtung eine, minde­ stens eine Öffnung oder Düse für den zweiten Teil­ luftstrom aufweisende Trennwand aufweist und daß der Öffnung die Luftführungswand zugeordnet ist. Vorzugsweise weist die Öffnung einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei - über den Transportweg gese­ hen - mehrere derartige Öffnungen reihenförmig ange­ ordnet vorgesehen sind. Der jeweiligen Öffnung ist die Luftführungswand zugeordnet, so daß zumindest ein Teil der Heißluft einen Kernstrahl ausbildet, der sich als Wandstrahl an die Luftführungswand an­ legt und erst im späteren Verlauf von der Wand löst und dann auf die Mantelfläche der sich gerade dort aufhaltenden Dose trifft. Insgesamt ist eine ge­ zielte, reproduzierbare Luftströmung erreicht, die ein ausgezeichnetes Trocknungsergebnis bei guter Lagestabilität der Dosen mit sich bringt.

Vorzugsweise geht die Luftführungswand von der Trennwand aus, das heißt diese beiden Wände sind miteinander verbunden oder einstückig miteinander ausgebildet. Die Trennwand verläuft mit Abstand parallel zum Bodenbereich der Dose. Die Luftfüh­ rungswand erstreckt sich schräg zur Längsmittel­ achse der Dose und somit schräg zum Mantelwandbe­ reich der Dose, wobei - in Blasrichtung betrachtet - der Wandstrahl in Richtung auf die Mittellängsachse geneigt verläuft, so daß er also zu der Mittel­ längsachse konvergiert.

Bevorzugt weist das freie Ende der Luftführungswand einen Abstand zu den Mantelwänden der Dosen auf, der etwa ebenso groß wie der halbe Dosendurchmesser ist. In der Trennwand befinden sich Luftaustritts­ öffnungen zur Beaufschlagung der Bodenbereiche der Dosen mit dem erwähnten ersten Teilluftstrom der Heißluft. Dieser erste Teilluftstrom sorgt neben seiner Trocknungswirkung ferner dafür, daß die auf die stiftförmigen Aufnahmen aufgesteckten Dosen diese Aufsteckstellung während des Transports bei­ behalten. Da erfindungsgemäß der zweite Teilluft­ strom schräg die Mantelwandbereiche der Dosen be­ bläst und insofern auch eine Komponente aufweist, die der Blasrichtung des ersten Teilluftstroms ent­ spricht, wirkt der zweite Teilluftstrom stabilisie­ rend auf die Dosenposition.

Die Anordnung ist vorzugsweise derart getroffen, daß die Trennwand rechtwinklig beziehungsweise etwa rechtwinklig zu den Längsmittelachsen der Dosen verläuft.

Die Luftführungswand schließt mit einer Flächennor­ malen der Trennwand bevorzugt einen Winkel α 45°, vorzugsweise 10° bis 25°, ein.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn von der Luft­ führungswand eine Verlängerungswand ausgeht, die in einem Winkel β zur Luftführungswand verläuft. Mithin verlaufen Luftführungswand und Verlänge­ rungswand winklig zueinander. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Verlängerungswand derart zur Luftführungswand abgewinkelt ist, daß sie par­ allel beziehungsweise etwa parallel zu den Mittel­ längsachsen der Dosen mit Abstand zu den Mantelwän­ den der Dosen verläuft. Mithin ist - in Strömungs­ richtung gesehen - dem "hinteren" Bereich der Dosen die Verlängerungswand zugeordnet, die mit dafür sorgt, daß auch dort eine sehr gute Heißluftbeauf­ schlagung stattfindet, so daß die extrem kurzen Trocknungszeiten erzielt werden.

Die Zeichnung veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Transport­ kettenführung eines Trocknungsofens,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht auf die Transportzone und

Fig. 3 eine Detailansicht der Heißluftbehandlung einer Dose mittels des Trocknungsofens.

Die Fig. 1 und 2 zeigen - schematisch - Bereiche eines nicht näher dargestellten Trocknungsofens, der der Trocknung oberflächenbehandelter, bei­ spielsweise bedruckter Dosen 1 oder dergleichen dient. Der Trocknungsofen weist eine Transportvor­ richtung 2 auf, die mehrere Kettenräder 3 umfaßt, über die eine Transportkette 4 mäanderförmig ge­ führt ist, so daß sie aufwärtsführende und abwärts­ führende Zonen 5 sowie Umlenkzonen 6 aufweist. An der Transportkette 4 sind stiftförmige Aufnahmen 7 beabstandet zueinander angeordnet, von denen in der Fig. 2 lediglich zwei obere und eine untere darge­ stellt sind. Auf diese Art und Weise werden mit ih­ ren Öffnungen auf die Aufnahmen 7 aufgesteckte Do­ sen in enger Folge mittels der Transportkette 4 durch den Trocknungsofen bewegt, wobei eine nicht näher dargestellte Heißlufteinrichtung Heißluft zur Trocknung der oberflächenbehandelten Dosen erzeugt, die mittels einer Luftführungsvorrichtung 8 (Fig. 3) gezielt die Dosen 1 beaufschlagt.

Der Fig. 3 ist zu entnehmen, daß der Bodenbereich 9 einer von einer Aufnahme 7 gehaltenen Dose 1 mit geringem Abstand a einer Trennwand 11 der Luftfüh­ rungsvorrichtung 8 gegenüberliegt. Die Ebene der Trennwand 11 verläuft vorzugsweise etwa rechtwink­ lig zu einer Längsmittelachse 10 der Dose 1. Auf der der Dose 1 abgewandten Seite 12 der Trennwand 11 erfolgt die Zuführung von mittels der nicht dar­ gestellten Heißlufteinrichtung erzeugten Heißluft. Die Trennwand 11 weist eine Vielzahl von Luftaus­ trittsöffnungen 13 auf, die dem Bodenbereich 9 der Dose 1 gegenüberliegen. Aus den Luftaustrittsöff­ nungen 13 tritt eine entsprechende Vielzahl von Heißluftströmen 14 aus, die zusammen einen ersten Teilluftstrom 15 bilden, der einerseits eine Trock­ nung der Dose im beaufschlagten Bereich herbei führt und andererseits eine Stabilisierungswirkung hin­ sichtlich der Lage der Dose 1 auf der Aufnahme 7 bewirkt, indem er die Dose in Aufsteckrichtung auf die Aufnahme 7 drängt.

In einem seitlich der Dose 1 gelegenen Bereich weist die Luftführungsvorrichtung 8 eine Luftfüh­ rungswand 16 auf, die mit der Trennwand 11 verbun­ den ist. Die Luftführungswand 16 erstreckt sich schräg in Richtung auf die Mantelwand 17 der Dose 1. Von der Luftführungswand 16 geht -vorzugsweise einstückig- eine Verlängerungswand 18 aus, die vor­ zugsweise derart zur Luftführungswand 16 abgewin­ kelt verläuft, daß sie parallel beziehungsweise etwa parallel zur Mantelwand 17 der Dose 1 liegt. Der freie Endbereich 19 der Verlängerungswand 18 ist vorzugsweise abgewinkelt ausgestaltet und ver­ läuft etwa bis auf Höhe einer Öffnung 20 der Dose 1. Die Abwinkelung ist derart ausgestaltet, daß sie von der Dose 1 wegweist. Der Abstand zwischen der Verlängerungswand 18 und der Mantelwand 17 der Dose 1 weist die Größe b auf, der etwa ebenso groß wie der halbe Dosendurchmesser ist.

Zu einer auf der Ebene der Trennwand 11 stehenden Flächennormalen 21, also einer Hilfsgröße, die senkrecht auf der Ebene der Trennwand 11 steht, schließt die Luftführungswand 16 einen Winkel α ein, der kleiner als 45°, bevorzugt zum Beispiel 20°, groß ist. Zwischen der Luftführungswand 16 und der Verlängerungswand 18 ist ein Winkel ↔ ausgebil­ det. Die durch das Aneinanderstoßen von Luftfüh­ rungswand 16 und Verlängerungswand 18 ausgebildete Kante 22 liegt etwa auf Höhe der Hälfte der Längserstreckung der Dose 1. Bevorzugt sind Luft­ führungswand 16, Verlängerungswand 18 und Endbe­ reich 19 zusammen mit einem Befestigungsbereich 22′ einstückig mittels eines entsprechend gekanteten Bleches ausgebildet, wobei der Befestigungsbereich 22′ auf der Trennwand 11 aufliegt und dort mit ge­ eigneten Mitteln befestigt ist. Angrenzend an die Luftführungswand 16 (auf ihrer der Dose 1 zugewand­ ten Seite) weist die Trennwand 11 eine Öffnung 23, auch gegebenenfalls schlitzförmig, auf. Wie vorste­ hend bereits erwähnt, sind über die Längsersteckung des Transportweges der Dosen 1 vorzugsweise mehrere derartige Öffnungen 23 reihenförmig angeordnet in der Trennwand 11 vorgesehen, wobei nachstehend - der Einfachheit halber - jedoch nur auf eine dieser Öff­ nungen 23 eingegangen wird. Aus der Öffnung 23 tritt - bedingt durch den Staudruck der Heißluft, der auf der Seite 12 vorherrscht - ein Teilluftstrom 24 aus, der - gegenüber dem bereits erwähnten ersten Teilluftstrom 15 - einen zweiten Teilluftstrom der Heißluft bildet. Dieser zweite Teilluftstrom 24 be­ aufschlagt die Mantelwand 17 in schräg zur Mittel­ längsachse 10 verlaufender Richtung. Da die Luft­ führungswand 16 an die Öffnung 23 angrenzt, bildet ein Teil des zweiten Teilluftstroms 24 einen Kern­ strahl 25 aus, der sich an die Luftführungswand 16 anlegt und auf diese Art und Weise bis weit in Richtung auf die Dose 1 geführt wird, ohne daß die Luftströmung "aufplatzt". Insofern bildet ein Teil dieses zweiten Teilluftstromes 24 einen Wandstrahl 26, der - in Fig. 3 - als straffierte Dreiecksfläche dargestellt ist. In Richtung auf die Mantelwand 17 der Dose 1 löst sich von dem Wandstrahl 26 ein be­ stimmter Anteil 27 der Heißluft, so daß der der Trennwand 11 zugewandte Bereiche der Mantelwand 17 der Dose 1 entsprechend beaufschlagt wird. Entspre­ chendes gilt für den mittleren Bereich der Mantel­ wand 17, der etwa auf Höhe der Kante 22 liegt. Da der Wandstrahl 26 eine große Wurfweite der Heißluft zur Folge hat, wird auch der hintere Bereich der Mantelwand 17 der Dose 1 mit einem entsprechenden Anteil 28 der Heißluft beaufschlagt, so daß insge­ samt eine optimal schnelle und wirksame Trocknung der oberflächenbehandelten Dose 1 durchgeführt wird. Für die Luftverteilung im hinteren Bereich ist unter anderem auch der zwischen der Mantelwand 17 und der Verlängerungswand 18 ausgebildete Spalt­ raum 29 mit verantwortlich. Der relativ nahe der Trennwand 11 gelegene Bereich 30 der Mantelwand 17 der Dose 1 wird bevorzugt von Heißluft beauf­ schlagt, die aus Luftaustrittsöffnungen 13 der Trennwand 11 ausströmt. Hierzu liegen entsprechende Öffnungen 13 in einem Abstand zur Mittellängsachse 10, der größer als der Radius der Dose 1 ist. Al­ ternativ oder zusätzlich kann jedoch vorgesehen sein, daß auch ein Teil des zweiten Luftstromes 24 diesen Bereich 30 mit beaufschlagt. Dies ist von der Ausbildung der Öffnung 30 und auch von der Lage und Neigung der Luftführungswand 16 abhängig. Der Fachmann ist bei Kenntnis des Inhalts dieser Pa­ tentanmeldung in der Lage, die optimalen Trock­ nungsverhältnisse zu variieren.

Die Fig. 2 zeigt einen Abluftkanal 33 zum Rückfüh­ ren der Heißluft zur Heißlufteinrichtung. Der Ein­ trittsquerschnitt des Abluftkanals 33 kann mittels eines Schiebers 34 variiert werden. Wie die Fig. 2 zeigt, erstreckt sich der Abluftkanal 33 nicht über die gesamte Höhe der Transportstrecke der Dosen, sondern nur über einen unteren Teilabschnitt (ca. 1/3 der Höhe), wodurch eine optimale Zugänglichkeit zur Transportkette 4 besteht.

Im Umlenkungsbereich der Kettenräder 3 können ent­ sprechende Luftführungswände angeordnet sein, so daß auch dort die erwähnten Vorteile auftreten.

Claims (8)

1. Trocknungsofen für oberflächenbehandelte Dosen oder dergleichen, mit mindestens einer, Aufnahmen für die Dosen aufweisenden Transportkette, der eine Heißlufteinrichtung zur Oberflächentrocknung der Dosen zugeordnet ist, welche Heißlufteinrichtung eine Luftführungsvorrichtung aufweist, die minde­ stens einen ersten Teilluftstrom der Heißluft auf die Bodenbereiche der Dosen leitet und mindestens einen weiteren, zweiten Teilluftstrom den Mantel­ wandbereichen der Dosen zuführt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Teilluftstrom (24) mittels mindestens einer schräg in Richtung auf die Mantel­ wände (17) der Dosen (1) führenden Luftführungswand (16) zumindest bereichsweise einen Wandstrahl (26) bildet.

2. Trocknungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftführungsvorrichtung (8) eine, mindestens eine Öffnung (23) oder Düse für den zweiten Teilluftstrom (24) aufweisende Trennwand (11) aufweist und daß die Öffnung (23) der Luftfüh­ rungswand (16) zugeordnet ist.

3. Trocknungsofen nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfüh­ rungswand (16) von der Trennwand (11) ausgeht und sich in Richtung auf die Mantelwände (17) der Dosen (1) erstreckt.

4. Trocknungsofen nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Luftführungswand (16) einen Abstand (b) zu den Man­ telwänden (17) der Dosen (1) aufweist, der etwa ebenso groß wie der halbe Dosendurchmesser ist.

5. Trocknungsofen nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (11) rechtwinklig beziehungsweise etwa rechtwinklig zu den Längsmittelachsen (10) der Dosen (1) ver­ läuft.

6. Trocknungsofen nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfüh­ rungswand (16) mit einer Flächennormalen (21) der Trennwand (11) einen Winkel α 45°, vorzugsweise 10° bis 25°, einschließt.

7. Trocknungsofen nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Luft­ führungswand (16) eine Verlängerungswand (18) aus­ geht, die in einem Winkel β zur Luftführungswand (16) verläuft.

8. Trocknungsofen nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlänge­ rungswand (18) parallel beziehungsweise etwa paral­ lel zu den Längsmittelachsen (10) der Dosen (1) mit Abstand zu den Mantelwänden (17) der Dosen (1) ver­ läuft.