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Trocknen

Trocknen: 28.05.2019

Trocknerkosten senken

Kompakt gebaute Trockner reduzieren die Investitionskosten in der Automobillackiererei

Im Rahmen der Automobillackierung verbraucht der Trocknungsprozess die meiste Energie und steht daher im Fokus, wenn es um Umweltschutz und Nachhaltigkeit geht. Kompakte Konzepte wie der "Smart Oven" von Eisenmann kommen mit weniger Aufbauten und Heiztechnik aus als bisheriges vergleichbares Equipment.

Durch gleichmäßige Aufheizung ist ein geringerer Energieverbrauch möglich. Foto: Eisenmann

Durch gleichmäßige Aufheizung ist ein geringerer Energieverbrauch möglich. Foto: Eisenmann

Der Trockner benötigt weniger Fläche und Raum und drückt mit weniger Gewichtslast auf das Gebäude. Im Falle des "Smart Oven" bedeutet dies reduzierte Kosten von bis zu 18%, die Investitionen im Gebäudebereich sinken um bis zu fünf Prozent. Der "Smart Oven" ist grundsätzlich ein Konvektionstrockner. Dabei trocknet der Lack durch das Anblasen mit heißer Luft. Vielfältige Regelungsmöglichkeiten ermöglichen es, das Aufheizverhalten optimal einzustellen. Dazu zählen Frequenzumrichter, zonenweise Einstellbarkeit der Temperaturen sowie gezielte Beaufschlagung mit Luft. Eisenmann setzt – bis auf Sonderfälle, die den Einsatz von IR-Strahlern rechtfertigen – ausschließlich Konvektionstrockner in der Automobillackierung ein. Werden doch Strahlungstrockner der komplexen Geometrie einer Karosserie nicht gerecht, da der Lack nur auf direkt bestrahlten Oberflächen sicher durchtrocknet. Zudem steigt bei diesem System das Risiko des Überbrennens dünner Bauteile.

Da bei „VarioLoc“ die etwa 200 kg schweren Skids entfallen, die  normalerweise beim Trockenvorgang jedes Mal mit aufgeheizt und wieder abgekühlt werden, kommt es zu einer Energieeinsparung von bis zu 13%.

Da bei "VarioLoc" die etwa 200 kg schweren Skids entfallen, die normalerweise beim Trockenvorgang jedes Mal mit aufgeheizt und wieder abgekühlt werden, kommt es zu einer Energieeinsparung von bis zu 13%.

Das Besondere am "Smart Oven" ist zunächst die integrierte Beheizung. Hierdurch wird das System sehr kompakt. Es sind bis auf die Abgas- und Frischluftversorgung keine zusätzlichen Kanäle erforderlich. Ausgestattet mit moderner Sensortechnologie lassen sich alle Prozesswerte aufnehmen, und es besteht die Möglichkeit, beispielsweise mittels einer IR-Kamera die Einhaltung der Prozesswerte nachzuweisen. Damit lässt sich eine kon­stante Qualität der Oberfläche gewährleisten. Darüber hinaus empfiehlt der Trockner sich speziell für Brownfield-Anlagen mit den dabei typischerweise engen Platzverhältnissen. Neben den wenigen notwendigen Kanälen kann der Anlagenbetreiber ihn einfach integrieren, da sich die Ausführung an den vorhanden Anlagen orientiert – es entstehen lange Trockner, keine breiten.

Skidlose Fördertechnik

Effektiv, wirtschaftlich und nachhaltig
Der "Smart Oven" ermöglicht durch die gute Regelbarkeit von Luftmengen und Temperaturen das Aufheizverhalten der Karosserien exakt zu steuern, was hervorragende Lackierergebnisse gewährleistet. Hinzu kommen die Abluftmengensteuerung bei Produktionspausen und die Möglichkeit, das Aufheizen des Skids zu vermeiden, was signifikant die laufenden Kosten für den Anlagenbetreiber senkt. Hinsichtlich des Energieaufwands summieren sich die Maßnahmen zu dessen dauerhafter Reduktion im Trockner auf Einsparungen von bis zu 37% im Jahr: So trägt die lastabhängige Fahrweise des Trockners dazu bei, dass die Bilanz äußerst Umwelt schonend ausfällt. Laufen herkömmliche Systeme doch nur in 0,2% der Betriebszeit unter Volllast, rund 61% unter mittlerer Auslastung und zu fast 10% leer. Der "Smart Oven" hingegen reduziert die Abluftmenge in Abhängigkeit der Anzahl der Karosserien. Um einen Unterdruck beizubehalten, wird die Frisch­luftzufuhr ebenfalls gesenkt. Stattdessen wird Umluft aus dem Trockner der Frischluft beigefügt, was für konstante Schleusenbedingungen bezüglich der Luftmenge sorgt. Die Schleusenwirkung ist gesichert, der Energieeinsatz in der Frischluftaufheizung sinkt.

Einige OEM nutzen den "Smart Oven" bereits in unterschiedlichen Ausbaustufen. Bei Daimler in Kecskemét arbeitet der Trockner zum ersten Mal zusammen mit der Fördertechnik "VarioLoc". Dabei handelt es sich um eine skidlose Fördertechnik außerhalb des Ofens, die das unnötige Aufheizen des Skids im Ofen vermeidet.

Dr. Norman Poboß, Experte in der Entwicklung bei Eisenmann, führt noch einen weiteren Aspekt an: "Die Entwicklung und Inbetriebnahme der ,Smart Oven‘ erfolgt in enger Kooperation mit den Lackherstellern. So lassen sich von Anfang an Lackierfehler vermeiden und die Anzahl fehlerhafter Karosserien auf ein Minimum reduzieren. Als Trend bei den Automobillacken sehen wir zum Beispiel die Entwicklung hin zur Niedertem­peraturhärtung." Diese lasse den Wärmebedarf für die Lacktrocknung sinken. Darüber hinaus erfordern ein zunehmend kompakter Lackierprozess, wie verschiedene Nass-in-Nass-Verfahren, und der zunehmend in der Ka­rosserie verbaute Materialmix eine immer homogenere Aufheizung der Karosserien.

Anwendung
Das Konzept des "Smart Oven" kommt bei Daimler im Werk Kecskemét zum Einsatz. Teilprojektleiter Verfahrenstechnik Edgar Hehl, Produktionsplanung Fahrzeuge, erinnert sich: "Wir sind in der Produktionsplanung immer offen für Innovationen. Beim Projekt ‚Oberfläche Kecskemét‘ hat uns die Idee mit den in den Seitenwänden integrierten Wärmetauschern überzeugt. Dadurch können die großen Heizaggregate auf dem Trockner entfallen, was zu einer niedrigeren Bauhöhe führt." Durch den Entfall der Heizaggregate sitzen pro Zone vier kleine Umluftventilatoren und die Brenner ebenfalls integriert in den Seitenwänden auf dem Trockner. Da sich Ventilatoren einfacher und schneller wechseln lassen, ist der Trockner auch wartungsfreundlicher und leichter instand zu halten. Die Verfügbarkeit steigt deutlich. Edgar Hehl: "Die Anlagen für Kecskemét 2 befinden sich derzeit im Aufbau. Geplanter Start-of-Production ist im Mai 2020. Auch in unserem Werk in Südafrika wird der Decklack­trockner, der Zwischentrockner und der KTL-Vortrockneranbau ebenfalls als "Smart Oven" ausgeführt. Sonstige Nachrüstungen sind derzeit nicht geplant."

Zum Netzwerken:
Eisenmann Anlagenbau GmbH & Co. KG, Holzgerlingen,Dr. Norman Poboß, Tel. +49 7031 78-2997, norman.poboss@eisenmann.com, www.eisenmann.com

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