DE19634693A1

DE19634693A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustausches im Bereich temperaturmäßig unterschiedlicher Zonen

Info

Publication number: DE19634693A1
Application number: DE1996134693
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kootz
Original assignee: Mat Maschinen Anlagen Tec GmbH
Current assignee: Mat Maschinen Anlagen Tec GmbH
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: DE19634693C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustausches im Bereich temperaturmäßig unterschiedlicher Zonen von luft- bzw. gastechnischen Einrichtungen, wie z. B. Trocknern, insbesondere Durchlauf trocknern, Folienrecköfen, Glühöfen, insbesondere Durchlaufglühöfen, Gefrier- oder Kühleinrichtungen oder dgl.

Insbesondere in lufttechnischen Anlagen, wie z. B. Trocknern (Durchlauftrocknern), Folienrecköfen, Glühöfen (Durchlaufglühöfen) oder dgl. Anlagen, tritt häufig das Pro blem des unerwünschten Luftaustausches zwischen einzelnen, unterschiedliche Temperaturbereiche beinhaltenden Zonen auf. Hierdurch werden z. B. Umlufttempera turen bzw. Lösemittelkonzentrationen in den Anlagen willkürlich verschleppt, so daß durch sich dann einstellenden Mischtemperaturen oberhalb des Gutes unerwünschte Eigenschaften in die Gutoberfläche eingebracht werden, die sich im späteren Einsatz fall nachteilig auswirken können.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu kon zipieren, mit welcher es möglich ist, die jeweils definierten Temperaturen einzelner Zonen im Bereich der luft- bzw. gastechnischen Einrichtung im wesentlichen auf ihrem vorgegebenen Temperaturwert zu stabilisieren, ohne daß Einflüsse aus anderen Temperaturzonen sich nachteilig auf die Gutoberfläche auswirken können.

Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustausches im Bereich temperaturmäßig unterschiedlicher Zonen von luft- bzw. gastechnischen Einrichtungen, wie z. B. Trocknern, insbesondere Durchlauftrocknern, Folienrecköfen, Glühöfen, insbesondere Durchlaufglühöfen oder dgl., indem zumindest in Teilen dieser Bereich Luft- bzw. Gassperren aufgebaut wer den.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehöri gen Unteransprüchen zu entnehmen.

Dieses Ziel wird ebenfalls erreicht durch eine Vorrichtung zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustausches im Bereich temperaturmäßig unter schiedlicher Zone von luft- bzw. gastechnischen Einrichtungen, wie z. B. Trocknern, insbesondere Durchlauftrocknern, Folienrecköfen, Glühöfen, insbesondere Durch laufglühöfen, oder dgl., wobei zumindest in Teilen der Bereiche zwischen den Zonen mindestens eine Luft- bzw. Gassperre vorgesehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den zugehöri gen Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Luft- bzw. Gasaustausch zwischen temperaturmäßig unterschiedlichen Zonen der jeweiligen luft- bzw. gastechnischen Einrichtung wird somit durch eine pneumatische Abschottung der einzelnen Zonen mit großer Sicherheit verhindert. Anwendung findet der Erfindungsgegenstand nicht nur bei den genannten Anlagen, vielmehr erstreckt sich das Spektrum auf den gesamten klimatechnischen Bereich des Anlagenbaus, in welchen stationär oder der im Durchlauf Materialien jedweder Art mit Zonen unter schiedlicher Temperaturen in Wirkverbindung gelangen.

Mittels Sperrdüsen, die dreh- und höhenverstellbar in einem Isoliergehäuse angeord net sind, wird ober- und/oder unterhalb der Trennlinie (z. B. eine Warenbahn oder dgl.) ein Luft- bzw. Gassperrpolster aufgebaut. Die Rücksaugung erfolgt über ein zwischen oder neben den Sperrdüsen angeordnetes Unterdruckgehäuse, welches ebenfalls höhenverstellbar und ggf. auch schwenkbar ausgeführt wird. Ein gleichmäßiger Un terdruck wird beispielsweise durch ein innerhalb des Unterdruckgehäuses angeordne tes Spezialfilter erreicht. Die Sperrdüsen und das Unterdruckgehäuse werden saug- und druckseitig an einen Zirkulationsventilator angeschlossen, so daß ein interner Luft- bzw. Gaskreislauf entsteht. Das zum Einsatz gelangende Gas (Luft) kann ggf. - je nach Art der Anlage - innerhalb oder außerhalb des Kreislaufes noch gereinigt werden.

Zur Druck- und Mengenregulierung wird der Motor des Ventilators von einem Fre quenzumrichter geregelt. Die Einzelluft- bzw. -gasmengen für die Sperrdüsen können vorteilhafterweise über motorisch betriebene Klappen oder dgl. geregelt werden.

Zur Anpassung der Temperatur an die Umgebungsverhältnisse wird mindestens ein Wärmetauscher/Kühler in die Zirkulationsstrecke eingebaut. Dieser Wärmetau scher/Kühler sorgt in kühlender oder erwärmender Weise dafür, daß die auf die Guto berfläche aufgebrachte Luft immer dem Temperaturbereich entspricht, der für diese Zone gerade vorgesehen ist.

Das gesamte Isoliergehäuse mit den vorzugsweise abgedichtet darin angeordneten Sperrdüsen und dem Unterdruckgehäuse kann je nach Einsatzfall auch höhenver stellbar zur Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten zwischen den einzelnen Zo nen vorgesehen werden.

Zur Gutstabilisierung (Warenbahnstabilisierung bei Durchlaufeinrichtungen) kann durch die drehbar angeordneten Düsen und die abhängig vom Anwendungsfall stu fenlos regelbare Gas- bzw. Luftaustrittsgeschwindigkeit an den Düsen in das Gut (z. B. ein Substrat) eine Sinuswelle eingeprägt werden.

Mit dem in der Rezirkulationsstrecke vorgesehenen Wärmetauscher/Kühler kann eine Temperatur realisiert werden, bei welcher ein negativer Einfluß auf das Substrat si cher vermieden wird.

Entsprechend dem gewünschten Einsatzort können die Düsen beidseitig neben der Unterdruckkammer oder aber einseitig derselben vorgesehen werden. Infolge der Drehbarkeit der Düsen können dem Zirkulationsgas bzw. -luftstrom unterschiedlich tangentiale Impulse in die gewünschte Richtung gegeben werden.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wir wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Prinzipskizze einer Gas- bzw. Luftsperre zwischen nicht weiter darge stellten Zonen einer luft- bzw. gastechnischen Einrichtung

Fig. 2 alternative Vorrichtung gemäß Fig. 1

Fig. 3 Draufsicht beispielsweise auf einen Durchlauftrockner mit tempera turmäßig unterschiedlichen Zonen samt Luft- bzw. Gassperre

Fig. 4 Seitenansicht des Durchlauftrockners gemäß Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1, mit welcher eine Luft- bzw. Gassperre zwischen in dieser Figur nicht weiter dargestellten Zonen unterschiedlicher Temperatur, beispiels weise eines Folienreckofens, aufgebaut werden kann. Die Vorrichtung 1 beinhaltet ein Isoliergehäuse 2, innerhalb desselben angeordnete dreh- und höhenverstellbare Dü sen 3,4, die sich über die gesamte Breite der Gutbahn 5 erstrecken. Das Isolierge häuse 2 selber ist zur Anpassung an unterschiedliche Gutoberflächen heb- und senk bar vorgesehen. Innerhalb des Isoliergehäuses 2 ist eine Unterdruckkammer 6 einge bracht, die ggf. auch relativ zum diese umgebenden Isoliergehäuse 2 heb- und senk bar ausgeführt sein kann. Innerhalb der Unterdruckkammer 6 ist ein Spezialfilter 7 eingebaut, dessen Funktion später noch beschrieben wird. Die Düsen 3,4 wirken mit einem Ventilator 8 zusammen, der außerhalb des Isoliergehäuses 2 vorgesehen ist. Der Ventilator 8 ist über einen vorzugsweise frequenzumrichtergeregelten Motor 9 antreibbar. Über den Ventilator 8 wird Luft bzw. Gas (abhängig vom Anwendungsfall) den Düsen 3, 4 über die Leitungen 10,11 zugeleitet, wobei im Bereich der Leitungen 10, 11 Klappen 12, 13 vorgesehen sind, die über Motoren 14, 15 betätigbar, zur Luft- bzw. Gasmengenregulierung einsetzbar sind. Die Luft bzw. das Gas wird somit aus gehend vom Ventilator 8 über die zunächst gemeinsame Druckleitung 16 den moto risch geregelten Klappen 12, 13 weiter über die Leitungen 10, 11 den Düsen 3, 4 zuge leitet. Die Düsen 3, 4 sind unter einem definierten Winkel zueinander ausgerichtet, so daß die Luft bzw. das Gas in diesem Beispiel unter einem vorgegebenen Neigungs winkel auf die Gutoberfläche 17 auftrifft.

In diesem Beispiel soll sowohl im Bereich der oberen als auch im Bereich der unteren Gutbahn 5′, 5′′ in gleicher Weise eine Luft- bzw. Gassperre aufgebaut werden. Stören de ggf. unterschiedlich temperierte Luft- bzw. Gasströmungen aus anderen Zonen sind durch die Pfeile 18 angedeutet. Diese Störfaktoren, die - sofern sie in den Be reich einer anderen Temperaturzone (hier nicht dargestellt) eindringen sollten - nega tive Einflüsse auf der Gutoberfläche 17 bewirken würden, treffen somit auf die Luft- bzw. Gassperre 19. Hier werden sie entweder absorbiert oder aber auf der Ansaug seite 20 des Ventilators 8 in die Unterdruckkammer 6 mit der rezirkulierenden Luft bzw. dem rezirkulierenden Gas eingesaugt und über die Leitung 21 der Saugseite des Ventilators 8 wieder zugeführt. Zwischen der Unterdruckkammer 6 und dem Ventilator 8 kann bei Bedarf noch mindestens ein Wärmetauscher und/oder ein Kühler 22 vor gesehen werden. Dieser Wärmetauscher/Kühler 22 ist in der Lage, die im Bereich der Luft- bzw. Gassperre 19 vorhandene Temperatur konstant zu halten, unabhängig da von, welche Mischtemperaturen durch Störfaktoren 18 in die rezirkulierte Luft- bzw. Gasströmung eingebracht werden.

Fig. 2 zeigt eine alternative Luft- bzw. Gassperre 19′. Abweichend zu Fig. 1 sind hier die Düsen 3′, 4′ nebeneinander innerhalb des Isoliergehäuses 2′ vorgesehen, während die Unterdruckkammer 6′ samt Filter 7′ daneben angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann unterschiedlichen Gegebenheiten innerhalb der hier nicht weiter dargestellten luft- bzw. gastechnischen Einrichtung Rechnung getragen werden. Vor zugsweise kann diese Einbauweise im Auslaufbereich, d. h. im temperaturmäßig ge ringsten Niveau, zum Einsatz gelangen. Durch entsprechende Ansteuerung der Dü sen 3′, 4′ können derartige Neigungswinkel der Luft- bzw. Gasströmung 23, 24 erzeugt werden, daß beispielsweise die Luft- bzw. Gasströmung 24 die Luft- bzw. Gasmen genanteile der Luft- bzw. Gasströmung 23 in Richtung der Unterdruckkammer 6′ mit reißt. Demzufolge können keine störenden Parameter aus der vorgeschalteten, ggf. temperaturmäßig höheren Zone (nicht dargestellt) nach außen gelangen und somit noch negative Einflüsse auf das Gut 5′ ausüben.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einerseits eine Draufsicht und andererseits eine Seiten ansicht beispielsweise eines Durchlauftrockners 25. Soweit möglich werden die in Fig. 1 verwendeten Ziffern beibehalten. Erkennbar sind Zonen unterschiedlicher Temperatur 26, 27, 28. Die Warenbahn 5 wird in Pfeilrichtung 29 durch die Trocken einrichtung 25 hindurchgeführt. Die Vorrichtungen 1, die bereits in Fig. 1 ausführlich abgehandelt worden sind, werden hier nicht weiter erläutert. Im Bereich des Durch lauftrockners 25 sind zwischen den Gassperren 19 unterschiedliche Temperaturzonen gegeben. Die sich in der jeweiligen Temperaturzone 26, 27, 28 einstellenden klimati schen Effekte sind durch die Pfeile 18 dargestellt. Erkennbar ist, daß sich Luft- bzw. Gasströmungen (Pfeile 18) in Richtung der Luft- bzw. Gassperren 19 bewegen, wobei die Luft- bzw. Gassperren 19 sicher verhindern, daß ein Luft- bzw. Gasaustausch zwischen den einzelnen Zonen 26, 27, 28 stattfinden kann. Die Funktionsweise der Vorrichtungen 1 wurde bereits ausführlich in Fig. 1 dargestellt, so daß an dieser Stelle weitere Erläuterungen entbehrlich sind.

Claims

1. Verfahren zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustau sches im Bereich temperaturmäßig unterschiedlicher Zonen (26, 27, 28) von luft- bzw. gastechnischen Einrichtungen, wie z. B. Trocknern, insbesondere Durch lauftrocknern, Folienrecköfen, Glühöfen, insbesondere Durchlaufglühöfen, Ge frier- oder Kühleinrichtungen oder dgl., indem zumindest in Teilen dieser Berei che Luft- bzw. Gassperren (19, 19′) aufgebaut werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Zonen (26-28) mindestens eine auf das Gut (5, 5′) zugerichtete Luft- bzw. Gasströmung (23, 24) erzeugt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- bzw. das Gas mit vorgebbarer Menge und/oder Strömungsgeschwindigkeit in Richtung des Gutes (5, 5′) strömt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas ober- und unterhalb des Gutes (5, 5′) in Richtung desselben geleitet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas mit ggf. darin eingebrachten unterschiedlich temperierten Luft- bzw. Gasmengen ober- und/oder unterhalb des Gutes (5, 5′) abgesaugt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die abgesaugten Luft- bzw. Gasmengen über mindestens einen Ventilator (8) geführt werden, ehe sie wieder in den Kreislauf eingebracht wer den.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas mit einem vorgebbaren Neigungswinkel auf die Gutoberfläche (5′′, 5′′′) aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens zwei Luft- bzw. Gasmengenanteile in Richtung des Gutes (5, 5′) geleitet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft bzw. das Gas mit vorgebbaren Neigungswinkeln in Richtung des Gutes (5, 5′) geleitet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft- bzw. Gasströmungen auf einen definierten Bereich der Gutoberfläche (5′′, 5′′′) gerichtet werden.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas etwa mit gleichem Neigungswinkel zum Auftreffbereich geleitet wird.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas mit voneinander abweichenden Neigungs winkeln zum Auftreffbereich geleitet wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas ggf. mit darin eingebetteten Luft- bzw. Gasanteilen unterschiedlicher Temperatur aus anderen Zonen (26, 27, 28) zwi schen aufeinander zu gerichteten Luft- bzw. Gasströmen (23, 24) nach oben und/oder unter abgesaugt wird.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Strömungskomponente (23) etwa vertikal und mindestens ei ne weitere Strömungskomponente (24) unter einem vorgegebenen Neigungs winkel in Richtung auf den gemeinsamen Auftreffbereich geleitet wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luft bzw. das Gas ggf. mit darin eingebetteten Luft- bzw. Gasanteilen unterschiedlicher Temperatur aus anderen Zonen (26, 27, 28) neben den Luft- bzw. Gasströmen (23, 24) nach oben und/oder unten abgesaugt wird.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die eine ggf. von ihrer Zuführtemperatur abweichende andertem perierten Luft- bzw. Gasanteile im Verlauf ihres Absaugvorgangs über minde stens einen Filter (7, 7′) geführt werden.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die zugeführten Luft- bzw. Gasmengen und/oder deren Strö mungsgeschwindigkeiten regelbar sind.

18. Vorrichtung zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustau sches im Bereich temperaturmäßig unterschiedlicher Zonen (26, 27, 28) von luft- bzw. gastechnischen Einrichtungen, wie z. B. Trocknern, insbesondere Durch lauftrocknern, Folienrecköfen, Glühöfen, insbesondere Durchlaufglühöfen, oder dgl., wobei zumindest in Teilen der Bereiche zwischen den Zonen (26-28) min destens eine Luft- bzw. Gassperre (19, 19′) vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- bzw. Gassperre (19, 19′) durch mindestens einen Ventilator (8) aufbaubar ist, der vor gebbare Luft- bzw. Gasmengen ober- und/oder unterhalb des Gutes (5) ange ordneten Düsen (3, 3′, 4, 4′) zuführt.

20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Düsen (3, 3′, 4, 4′) einerseits ober- und/oder unterhalb der Gutbreite und andererseits innerhalb eines zugehörigen Isoliergehäuses (2, 2′) vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, daß die Düsen (3, 3′, 4, 4′) heb- und/oder drehbar im Bereich des Isoliergehäuses (2, 2′) angeordnet sind.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (2, 2′) heb- und/oder schwenkbar zwi schen den Zonen (26-28) unterschiedlicher Temperatur vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, daß die Düsen (3, 3′, 4, 4′) abgedichtet innerhalb des Isoliergehäu ses (2, 2′) angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 23, dadurch ge kennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (2, 2′) eine Unterdruckkammer (6, 6′) bein haltet.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 24, dadurch ge kennzeichnet, daß die Düsen (3, 4, 3′, 4′) auf einer oder beiden Seiten der Unter druckkammer (6, 6′) angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 25, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventilator (8) die Luft bzw. das Gas durch die ggf. mit ei nem Filter (7, 7′) in Wirkverbindung stehende Unterdruckkammer (6, 6′) ansaugt und die Luft bzw. das Gas den Düsen (3, 3′, 4, 4′) wieder zur Verfügung stellt.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 26, gekennzeich net durch mindestens einen Wärmetauscher (22) und/oder mindestens einen Kühler im Bereich der Rezirkulationsstrecke.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 27, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Druck- und/oder Mengenregulierung der Luft bzw. des Gases der Ventilator (8) mit einem Frequenzumrichter regelbar ist.

29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 28, dadurch ge kennzeichnet, daß die Düsen (3, 3′, 4, 4′) über motorisch antreibbare Klappen (12, 13) oder dgl. mit vorgebbaren Luft- bzw. Gasmengen beaufschlagbar sind.

30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 29, dadurch ge kennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (2, 2′) mit den darin vorgesehenen Düsen (3, 3′, 4, 4′) und/oder die Unterdruckkammer (6, 6′) heb- und senkbar ausgebildet sind.