GEBIET DER TECHNIK

[0001] Die Erfindung betrifft ein Trocknungssystem und Verfahren zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen.

STAND DER TECHNIK

[0002] Trocknungssysteme zum Trocknen einer Dosenbeschichtungen sind grundsätzlich bekannt. Solche Trocknungssysteme können zur Trocknung einer Dosenbeschichtung an einer Innenfläche oder an einer Außenfläche einer Dose ausgebildet sein. Trocknungssysteme zur Trocknung einer Dosenbeschichtung im Innenraum von Dosen werden auch als Innenraumtrockner oder als Internal Baking Oven, auch IBO, bezeichnet. Trocknungssysteme zum Trocknen von Dosenbeschichtungen an einer Außenfläche einer Dose werden auch als Stiftöfen, englisch: Pin Oven, bezeichnet.

[0003] In einem Prozessschritt vor dem Trocknungssystem wird auf die den Hohlraum ausbildende Innenraumwandung ein Lack aufgetragen. Im Trocknungssystem wird dieser Lack getrocknet und/oder polymerisiert. Hierfür werden die Dosen durch das Trocknungssystem hindurchbewegt und währenddessen mit heißer Luft beaufschlagt. In ähnlicher Weise wird ein Lack auf eine Außenwandung der Dosen aufgetragen und anschließend mit einem Stiftofen getrocknet und/oder polymerisiert.

[0004] Trocknungssysteme können mehrere hintereinander angeordnete Trocknungskammern aufweisen, in denen im Lack enthaltenes Wasser verdampft, die Dosen auf eine Polymerisationstemperatur aufgeheizt und/oder über eine vordefinierte Zeitspanne auf der Polymerisationstemperatur zur Polymerisation gehalten werden.

[0005] Bei dem Trocknen von Dosenbeschichtungen entsteht Kondensat. Außerdem setzen sich während der Trocknung Partikel ab. Das Kondensat und die Partikel verstopfen die im Vorherigen genannten Trocknungssysteme derart, dass diese in regelmäßigen Abständen aufwendig gereinigt werden müssen. Im bestimmungsgemäßen Betrieb werden solche Trocknungssysteme manuell und/oder mit Trockeneis gereinigt, wobei diese Reinigung derart zeitaufwändig ist, dass je Reinigungsvorgang mehrere Millionen Dosen nicht produziert werden. Ferner kann eine solche Reinigung gesundheitsgefährdend für die reinigende Person sein. [0006] In der Vergangenheit wurden regelmäßig Bisphenol-enthaltende Lacke beschichtet, wobei das Bisphenol (BPA) als Bindemittel eingesetzt wurde. Bisphenol kann jedoch eine krebserregende Wirkung haben, sodass in einer Vielzahl an Ländern die Verwendung von BPA-enthaltenden Lacken untersagt wurde. Ein Nachteil der Verwendung von BPA-freien Lacken besteht darin, dass diese zu einem signifikant höheren Kondensatabsatz und einer höheren Partikelkontamination führen. Das ohnehin bereits bestehende Problem der Absetzung von Kondensat und Partikeln wird also durch den Einsatz von BPA-freien Lacken verstärkt.

[0007] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Trocknungssystem und Verfahren bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die den Kondensatabsatz und/oder die Partikelkontamination bei der Trocknung von Dosenbeschichtungen verringert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0008] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Trocknungssystem und Verfahren nach den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aspekte sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen beschriebenen und gezeigten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

[0009] Gemäß einem ersten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Trocknungssystem zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen, umfassend eine Trocknungskammer mit einer Trocknungsstrecke, die einen Vorheizabschnitt und eine Polymerisationskammer aufweist, eine Fördervorrichtung, mit der die Dosen durch die Trocknungskammer hindurchbewegbar sind, ein Heizsystem zur Beaufschlagung der Dosen innerhalb der Trocknungskammer mit einem temperierten Prozessfluid, wobei das Heizsystem mit einer Steuerungsvorrichtung signal technisch gekoppelt ist, der Vorheizabschnitt eine erste Vorheizkammer und eine der ersten Vorheizkammer nachgelagerte zweite Vorheizkammer aufweist und die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, das Heizsystem derart zu steuern, dass die Dosen in der ersten Vorheizkammer auf eine erste Temperatur, vorzugsweise unter 80°C, insbesondere unter 70°C, beispielsweise 65°C, und die Dosen in der zweiten Vorheizkammer auf eine zweite Temperatur, vorzugsweise unter 120°C, insbesondere unter 110°C, beispielsweise 100°C, temperiert werden, wobei die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist, sodass ein Temperaturgradient der Dosen entlang der Trocknungsstrecke derart gering ist, dass eine Sublimation der Dosenbeschichtung vermindert ist, um eine Kondensatbildung zu vermeiden, und/oder wobei das Heizsystem angeordnet und ausgebildet ist, mit einer Übertragungstemperatur von kleiner 800°C, insbesondere kleiner 700°C, vorzugsweise kleiner 600°C, auf das Prozessfluid einzuwirken, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern.

[0010] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Kondensatbildung innerhalb des Trocknungssystems wesentlich durch eine Sublimation der Dosenbeschichtung beziehungsweise des die Dosenbeschichtung ausbildenden Lackes verursacht wird. Die oftmals wasserbasierten Dosenbeschichtungen werden im Stand der Technik üblicherweise derart schnell erhitzt, dass das Wasser schnell verdampft und während des Verdampfungsprozesses Bestandteile der Dosenbeschichtung, beziehungsweise des Lackes mitnimmt. Der dieser Erkenntnis zugrundeliegende Effekt wird auch als Wasserdampfdestillation bezeichnet.

[0011] Der Erfindung liegt nun ferner die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine verlangsamte Aufwärmung der Dosen in einem ersten Abschnitt der Trocknungsstrecke die Sublimation der Dosenbeschichtung vermindert oder vermieden werden kann, sodass die Kondensatbildung reduziert wird. Um dies zu erreichen, weist das Trocknungssystem die erste Vorheizkammer und die zweite Vorheizkammer auf, wobei in der ersten Vorheizkammer die Dosen auf eine niedrigere Temperatur erhitzt werden als in der zweiten Vorheizkammer.

[0012] Ferner liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass das Prozessfluid in vorteilhafterweise lediglich mit einer geringen Übertragungstemperatur von kleiner 800°C zu erhitzen ist, wodurch partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination des Trocknungssystems zu verringern. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das Prozessfluid in derartigen Trocknungssystemen in der Regel nicht oder nicht ausschließlich aus Frischluft besteht, sondern üblicherweise mittels Umluft betrieben wird, um die Energieeffizienz zu verbessern. Gerade diese Umluft umfasst in der Regel bereits verdampfte Dosenbeschichtungsbestandteile, die bei dem abermaligen Aufheizen, beispielsweise durch einen Gasbrenner mit 1200°C, Partikel erzeugen, die anschließend das Trocknungssystem kontaminieren. Der Erfindung liegt nun ferner die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer Übertragungstemperatur von kleiner 800°C, beispielsweise mit einem im Folgenden noch näher erläuterten Porenbrenner, dieser Partikelabsatz reduziert werden kann.

[0013] Das Trocknungssystem ist zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen ausgebildet. Die Dosen können beispielsweise Dosen zur Aufnahme von Nahrungsmitteln, insbesondere Speisen und/oder Getränken, sein. Die Dosenbeschichtung kann ein Lack zur Beschichtung einer Innen- und/oder Außenwandung einer Dose sein. Das Trocknungssystem als solches kann ein Innenraumtrockner und/oder ein Stiftofen sein.

[0014] Das Trocknungssystem umfasst die Trocknungskammer mit der Trocknungsstrecke, die einen Vorheizabschnitt und eine Polymerisationskammer aufweist. Die Trocknungskammer umfasst vorzugsweise eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite. Die Trocknungskammer weist ferner vorzugsweise an der Eingangsseite einen Kammereinlass zum Eintreten der Dosen und an der Ausgangsseite einen Kammerauslass zum Austreten der Dosen auf. Zwischen dem Kammereinlass und dem Kammerauslass werden die Dosen beispielsweise mit dem Förderband der Fördervorrichtung bewegt. Das Förderband kann beispielsweise fluiddurchlässig sein. Die Polymerisationskammer weist vorzugsweise einen Aufheizabschnitt und einem Temperaturhalteabschnitt auf, wobei die Dosen in dem Aufheizabschnitt auf eine Polymerisationstemperatur, beispielsweise von 100°C auf 200°C, erwärmt und in dem Temperaturhalteabschnitt auf der Polymerisationstemperatur gehalten werden. Der Aufheizabschnitt und/oder der Temperaturhalteabschnitt können als separate Teilkammern ausgebildet sein, die beispielsweise fluidisch voneinander getrennt oder trennbar sind. Eine fluidische Trennung kann beispielsweise mit einer Luftschleuse bewirkt werden.

[0015] In einem IBO werden die Dosen üblicherweise von oben mit einem heißen Prozessfluid beaufschlagt, welches anschließend durch das Förderband hindurchtritt und von dort entweder einer Umluft und/oder einer Abluft zugeführt wird. Ferner kann die Trocknungskammer unterschiedliche Strömungsmittel aufweisen, um eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung der Dosen mit dem Prozessfluid zu ermöglichen.

[0016] Darüber hinaus weist die Trocknungskammer vorzugsweise eine, zwei oder mehrere Fluidzuführungen auf, die insbesondere angeordnet und ausgebildet sind, eine Umluft und/oder eine Frischluft der Trocknungskammer zuzuführen. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Trocknungskammer im Wesentlichen fluiddicht ausgebildet ist, beispielsweise durch eine Kammerwandung.

[0017] Das Trocknungssystem umfasst die Fördervorrichtung, mit der die Dosen durch die Trocknungskammer hindurch bewegbar sind. Die Fördervorrichtung kann beispielsweise das im Vorherigen beschriebene Förderband aufweisen oder als eine Stiftkette ausgebildet sein.

[0018] Das Trocknungssystem umfasst das Heizsystem zur Beaufschlagung der Dosen innerhalb der Trocknungskammer mit dem temperierten Prozessfluid. Hierfür kann das Heizsystem eine Fluidzuführung, Fluidabführungen und/oder eine Umluftzuführung aufweisen. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Heizsystem angeordnet und ausgebildet ist, die Dosen in dem Vorheizabschnitt, insbesondere in der ersten Vorheizkammer und der zweiten Vorheizkammer, und in der Polymerisationskammer unabhängig voneinander mit dem temperierten Prozessfluid zu beaufschlagen, sodass das in die im Vorherigen genannten Kammern zugeführte Prozessfluid hinsichtlich eine Fluidvolumens und/oder einer Fluidtemperatur kammerabhängig einstellbar und/oder steuerbar ist. Vorzugsweise wird das temperierte Prozessfluid derart der Polymerisationskammer bereitgestellt, dass die Dosen in der Polymerisationskammer eine Temperatur zwischen 150°C und 250°C, beispielsweise 200°C, aufweisen.

[0019] Das Prozessfluid ist vorzugsweise Luft. Das Prozessfluid kann Frischluft und/oder eine Umluft umfassen oder aus dieser bzw. diesen bestehen.

[0020] In einer Alternative ist das Heizsystem mit der Steuerungsvorrichtung signal technisch gekoppelt. Der Vorheizabschnitt weist die erste Vorheizkammer und die der ersten Vorheizkammer nachgelagerte zweite Vorheizkammer auf. Nachgelagert ist hier insbesondere in Bewegungsrichtung der Dosen zu verstehen. Die Dosen treten somit in das Trocknungssystem ein, durchlaufen zunächst die erste Vorheizkammer, gelangen anschließend in die zweite Vorheizkammer und werden danach durch die Polymerisationskammer geführt.

[0021] Die Steuerungsvorrichtung ist eingerichtet, das Heizsystem derart zu steuern, dass die Dosen in der ersten Vorheizkammer auf eine erste Temperatur und die Dosen in der zweiten Vorheizkammer auf eine zweite Temperatur temperiert werden. Dadurch wird bewirkt, dass die Dosen in der ersten Vorheizkammer zunächst langsam auf eine geringere Temperatur, insbesondere unter 80°C, temperiert werden. Infolgedessen ist die zu erwartende Sublimation verringert. In der zweiten Vorheizkammer wird die Dose dann auf eine solche Temperatur erhitzt, dass die Wasserbestandteile der Dosenbeschichtung verdampft werden.

[0022] Die erste Vorheizkammer und die zweite Vorheizkammer sind insbesondere als separate Kammern ausgebildet. Insbesondere können diese unterschiedlich lange Trocknungsstrecken aufweisen, sodass der Temperaturgradient der Dosen gezielt einstellbar ist.

[0023] Es ist bevorzugt, dass die erste Trocknungskammer, die zweite Trocknungskammer und/oder die Fördervorrichtung derart angeordnet und ausgebildet sind und/oder die Steuerungsvorrichtung derart eingerichtet ist, dass die Dosen durch die erste Trocknungskammer mit einer ersten Durchlaufzeit zwischen 20-90 Sekunden, insbesondere zwischen 30-60 Sekunden, und durch die zweite Trocknungskammer mit einer zweiten Durchlaufzeit zwischen 20-90 Sekunden, insbesondere zwischen 30-60 Sekunden, hindurch bewegt werden. [0024] In einer zweiten Alternative ist das Heizsystem angeordnet und ausgebildet, mit einer Übertragungstemperatur von kleiner 800°C auf das Prozessfluid einzuwirken, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern. Unter der Übertragungstemperatur ist insbesondere die Temperatur zu verstehen, mit der das Prozessfluid erhitzt wird. Dies kann beispielsweise eine das Prozessfluid erhitzende Einheit des Heizsystems, beispielsweise ein Elektroheizdraht oder ein Porenbrenner, sein. Dies steht im Gegensatz zum im Stand der Technik verfolgten Ansatz, in dem das Prozessfluid üblicherweise mit einem Gasbrenner erhitzt wird, dessen Gasflamme beispielsweise 1200°C beträgt. Somit wird mit dem im Vorherigen beschriebenen Heizsystem ermöglicht, dass das Prozessfluid mit einer geringeren Temperatur, nämlich unter 800°C erhitzt wird, sodass die Partikelentstehung verringert oder vermieden wird.

[0025] In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Trocknungssystems ist vorgesehen, dass dieses beide Alternativen umfasst, nämlich dass das Heizsystem mit der Steuerungsvorrichtung signal technisch gekoppelt ist, der Vorheizabschnitt die erste Vorheizkammer und die der ersten Vorheizkammer nachgelagerte zweite Vorheizkammer aufweist und die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, das Heizsystem derart zu steuern, dass die Dosen in der ersten Vorheizkammer auf die erste Temperaturund die Dosen in der zweiten Vorheizkammer auf die zweite Temperatur temperiert werden, wobei die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist, sodass der Temperaturgradient der Dosen entlang der Trocknungsstrecke derart gering ist, dass eine Sublimation der Dosenbeschichtung vermindert ist, um die Kondensatbildung zu vermeiden und dass das Heizsystem angeordnet und ausgebildet ist, mit einer Übertragungstemperatur von kleiner 800°C auf das Prozessfluid einzuwirken, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern.

[0026] Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Trocknungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Vorheizkammer, die zweite Vorheizkammer und die Polymerisationskammer jeweils einen Abluftventilator aufweisen, sodass ein erstes Abluftvolumen einer Abluft der ersten Vorheizkammer, ein zweites Abluftvolumen einer Ablauft der zweiten Vorheizkammer und ein drittes Abluftvolumen einer Abluft der Polymerisationskammer unabhängig voneinander einstellbar sind.

[0027] Die erste Vorheizkammer kann beispielsweise einen ersten Abluftventilator, die zweite Vorheizkammer einen zweiten Abluftventilator und die Polymerisationskammer einen dritten Abluftventilator aufweisen. Diese Abluftventilatoren können insbesondere mit den im Folgenden noch näher beschriebenen Abluftkanälen gekoppelt sein. Mittels separater Abluftventilatoren lassen sich Frischluftvolumina in den einzelnen Kammer unabhängig voneinander einstellen.

[0028] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Trocknungssystems ist vorgesehen, dass die erste Vorheizkammer eine erste Trocknungsstrecke, die zweite Vorheizkammer eine zweite Trocknungsstrecke und die Polymerisationskammer eine Polymerisationsstrecke aufweist, und die erste Trocknungsstrecke länger als die zweite Trocknungsstrecke ist, und/oder die erste Trocknungsstrecke und die zweite Trocknungsstrecke zusammen länger als die Polymerisationsstrecke sind.

[0029] Durch eine lange erste Trocknungsstrecke wird der Temperaturgradient beim Aufheizen der Dosen gering gehalten, da die erste Temperatur geringer als die zweite Temperatur ist. Durch diesen geringen Temperaturgradienten wird sichergestellt, dass die Sublimation gering gehalten oder vermieden wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Vorheizstrecke, bestehend aus der ersten Trocknungsstrecke und der zweiten Trocknungsstrecke derart lang ist, dass die Sublimation vermieden wird. Dies kann unter anderem dadurch erreicht werden, dass die Vorheizstrecke länger als die Polymerisationsstrecke ist.

[0030] Eine bevorzugte Fortbildung des Trocknungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Vorheizkammer, die zweite Vorheizkammer und die Polymerisationskammer jeweils einen Abluftkanal zur Abführung einer Abluft aufweisen, sodass die Abluft der ersten Vorheizkammer, der zweiten Vorheizkammer und der Polymerisationskammer im Wesentlichen nicht miteinander vermischt werden, sodass eine Kondensation in den Abluftkanälen vermindert ist.

[0031] Der Erfindung lag ferner die Erkenntnis zugrunde, dass die üblicherweise verschmutzten Abluftkanäle in Trocknungssystemen dadurch bedingt sind, dass Abluftströme unterschiedlicher Kammern unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Sobald diese die unterschiedlichen Temperaturen aufweisenden Abluftströme miteinander vermischt werden, entsteht üblicherweise Kondensat. Dieses Kondensat setzt sich in den Abluftkanälen ab und verstopft diese, sodass die eingangs genannte Reinigung erforderlich wird. Durch die separate Ausgestaltung der Abluftkanäle wird diese Kondensatbildung vermieden.

[0032] Es ist insbesondere bevorzugt, dass diese Abluftkanäle in einer Kondensatkammer münden und die Kondensatkammer angeordnet und ausgebildet ist, ein Kondensat von der Abluft abzuscheiden. Das Kondensat wird somit gezielt erst in der Kondensatkammer und nicht in den Abluftkanälen selbst gebildet. Die Kondensatkammer kann beispielsweise ein Kälteelement aufweisen, sodass an diesem gezielt Kondensat gebildet wird. [0033] In einer bevorzugten Fortbildung des Trocknungssystems ist ferner vorgesehen, dass die Kondensatkammer einen entnehmbaren Kondensatabscheider aufweist. Der Kondensatabscheider kann beispielsweise kassettenförmig ausgebildet sein. Ein entnehmbarer Kondensatabscheider hat den Vorteil, dass dieser einfach zu reinigen ist. Der Kondensatabscheider kann beispielsweise das Kälteelement aufweisen oder dieses sein.

[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Trocknungssystems ist vorgesehen, dass dieses eine Fluidschnittstelle umfasst, die angeordnet und ausgebildet ist, die erste Vorheizkammer und/oder die zweite Vorheizkammer fluidisch und/oder thermisch mit einer dosenherstellenden Vorrichtung zu koppeln, sodass das in die erste Vorheizkammer und/oder zweite Vorheizkammer eingeleitete Prozessfluid zumindest teilweise von der dosenherstellenden Vorrichtung bereitstellbar und/oder von der dosenherstellenden Vorrichtung thermisch beeinflussbar ist.

[0035] Die dosenherstellende Vorrichtung kann jegliche Vorrichtung innerhalb eines Dosenwerks sein. Dies sind die unmittelbar die dosenherstellenden Vorrichtungen, beispielsweise eine Umformvorrichtung, jedoch auch eine indirekt wirkende Vorrichtung, beispielsweise ein Abluftreiniger. Insbesondere ein Abluftreiniger weist eine hohe Ablufttemperatur auf, mit der das Prozessfluid in vorteilhafterweise aufheizbar ist. Somit kann die Energieeffizienz des Trocknungssystems weiter gesteigert werden. Hierzu kann die Abluft der dosenherstellenden Vorrichtung unmittelbar als Prozessfluid verwendet werden. Alternativ kann diese Abluft mittels eines Wärmetauschers mit dem Prozessfluid thermisch gekoppelt werden, sodass die thermische Energie der Abluft der dosenherstellenden Vorrichtung in das Prozessfluid auskoppelbar ist.

[0036] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Trocknungssystems ist vorgesehen, dass das Heizsystem eine Brenneinheit und/oder eine Elektroheizeinheit aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist beziehungsweise sind, dass die Übertragungstemperatur kleiner als 800°C, vorzugsweise kleiner 700°C, insbesondere kleiner 600°C, beträgt.

[0037] Die Brenneinheit kann beispielsweise ein Gasbrenner sein. Als Gas kann beispielsweise LNG, Erdgas und/oder Wasserstoff verwendet werden. Die Elektroheizeinheit kann beispielsweise einen Heizdraht aufweisen.

[0038] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Brenneinheit ein Porenbrenner ist oder umfasst. Ein Porenbrenner weist insbesondere eine poröse Struktur auf, in der die Verbrennungsreaktion abläuft. Infolgedessen weist ein Porenbrenner üblicherweise keine offene Flamme auf, sodass die Übertragungstemperatur reduziert ist.

[0039] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Trocknungssystems ist vorgesehen, dass dem Prozessfluid eine Frischluft zuführbar ist, sodass eine Temperatur des Prozessfluids durch ein Frischluftvolumen der Frischluft einstellbar ist. Hierfür weist das Trocknungssystem vorzugsweise einen Zuluftkanal auf. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die erste Vorheizkammer, die zweite Vorheizkammer und/oder die Polymerisationskammer jeweils einen Zuluftkanal aufweist.

[0040] Eine bevorzugte Fortbildung des Trocknungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der ersten Vorheizkammer, der zweiten Vorheizkammer und/oder der Polymerisationskammer jeweils eine Luftschleuse angeordnet ist, sodass im bestimmungsgemäßen Betrieb ein Fluidaustausch zwischen der ersten Vorheizkammer, der zweiten Vorheizkammer und/oder der Polymerisationskammer zumindest reduziert ist.

[0041] Eine derartige Luftschleuse zwischen den einzelnen Kammern hat den Vorteil, dass die Zieltemperaturen in besonders vorteilhafterweise einstellbar sind, insbesondere dass die vordefinierten Temperaturen tatsächlich eingestellt werden.

[0042] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Trocknungssystems ist ferner vorgesehen, dass die erste Vorheizkammer, die zweite Vorheizkammer und/oder die Polymerisationskammer eine Reinigungseinheit aufweist, die angeordnet und ausgebildet ist, ein Kondensat und/oder Partikel abzuscheiden.

[0043] Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, dass auch innerhalb der einzelnen Kammern Kondensat und/oder Partikel entstehen können, sodass sich während des Betriebes auch in den Kammern und nicht nur in den Abluftkanälen Kondensat und/oder Partikel absetzen können. Durch eine einzelne Reinigungseinheit oder durch eine in den jeweiligen Kammern angeordnete Reinigungseinheit kann somit die Kondensatbildung und/oder die Partikelbildung weiter reduziert werden. Es ist bevorzugt, dass die erste Vorheizkammer eine erste Reinigungseinheit, die zweite Vorheizkammer eine zweite Reinigungseinheit und/oder die Polymerisationskammer eine dritte Reinigungseinheit aufweist.

[0044] In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Reinigungseinheit, insbesondere die erste Reinigungseinheit, die zweite Reinigungseinheit und/oder die dritte Reinigungseinheit, mechanisch, elektrostatisch und/oder druckbasiert wirkend ausgebildet ist. Mit einer solchen Reinigungseinheit können in vorteilhafterweise Partikel und/oder Kondensat in den einzelnen Kammern abgeschieden werden, sodass diese gezielt in der Reinigungseinheit anfallen und nicht die Bereiche des Trocknungssystems verunreinigen, die schwierig oder nicht zu reinigen sind.

[0045] Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen, insbesondere mit einem Trocknungssystem nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, umfassend die Schritte: Fördern der Dosen entlang einer Trocknungsstrecke mit einer ersten Vorheizkammer und einer der ersten Vorheizkammer nachgelagerten zweiten Vorheizkammer, Aufheizen der Dosen auf eine erste Temperatur, vorzugsweise unter 80°C, in der ersten Vorheizkammer durch Beaufschlagung mit einem temperierten Prozessfluid, Aufheizen der Dosen auf eine zweite Temperatur, vorzugsweise unter 120°C, in der zweiten Vorheizkammer durch Beaufschlagung mit einem temperierten Prozessfluid, wobei die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist, sodass ein Temperaturgradient der Dosen entlang der Trocknungsstrecke derart gering ist, dass eine Sublimation der Dosenbeschichtung vermindert ist, um eine Kondensatbildung zu vermeiden.

[0046] Es kann bevorzugt sein, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Temperierten des Prozessfluids mit einer Übertragungstemperatur von kleiner 800°C, insbesondere kleiner 700°C, vorzugsweise kleiner 600°C, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern.

[0047] Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen, insbesondere mit einem Trocknungssystem nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, umfassend die Schritte: Fördern der Dosen entlang einer Trocknungsstrecke, die einen Vorheizabschnitt und eine Polymerisationskammer aufweist, Beaufschlagen der Dosen mit einem temperierten Prozessfluid, und Temperieren des Prozessfluids mit einer Übertragungstemperatur von kleiner 800°C, vorzugsweise kleiner 700°C, insbesondere kleiner 600°C, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern.

[0048] Das Verfahren und seine möglichen Fortbildungen weisen Merkmale beziehungsweise Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für ein Trocknungssystem und seine Fortbildung verwendet zu werden.

[0049] Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen der weiteren Aspekte verwiesen. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0050] Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

[0051] Figur 1 : eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Trocknungssystems;

[0052] Figur 2: eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht des in Figur 1 gezeigten Trocknungssystems;

[0053] Figur 3: eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verfahrens zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen; und

[0054] Figur 4: eine schematische Ansicht eines weiteren Verfahrens zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0055] In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

[0056] Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Trocknungssystem 100 ist zum Trocknen von Dosen 102 ausgebildet. Das Trocknungssystem 100 umfasst eine Trocknungskammer 104, durch die sich eine Trocknungsstrecke 106 erstreckt. Die Trocknungsstrecke 106 erstreckt sich von einem Eingang am linken Ende des Trocknungssystems 100 zu einem Ausgang am rechten Ende des Trocknungs systems 100. Die Trocknungskammer 104 weist einen Vorheizabschnitt 108, der eine erste Vorheizkammer 110 und eine zweite Vorheizkammer 112 umfasst, und eine Polymerisationskammer 114 auf. Die Polymerisationskammer 114 ist vereinfacht dargestellt, da diese üblicherweise zwei separate Kammern aufweist, wobei die Dosen 102 in einer Aufheizkammer auf eine Polymerisationstemperatur erhitzt und in einer Temperaturhaltekammer die Polymerisationstemperatur gehalten wird.

[0057] Im bestimmungsgemäßen Betrieb werden die Dosen 102 mit der Fördervorrichtung 124 zunächst in die erste Vorheizkammer 110, anschließend in die zweite Vorheizkammer 112 und daraufhin in die Polymerisationskammer 114 bewegt. Mit einem Heizsystem, umfassend eine erste Heizeinheit 116, eine zweite Heizeinheit 118 und eine dritte Heizeinheit 120, werden die Dosen 102 innerhalb der Trocknungskammer 104 mit einem temperierten Prozessfluid beaufschlagt.

[0058] Insbesondere werden die Dosen 102 derart mit dem Prozessfluid beaufschlagt, dass diese in der ersten Vorheizkammer 110 zunächst langsam erwärmt werden, beispielsweise auf 65°C, in der zweiten Vorheizkammer 112 auf eine Temperatur von 100°C erwärmt, um anschließend in der Polymerisationskammer 114 auf eine Polymerisationstemperatur von beispielsweise 200°C erwärmt und auf dieser gehalten werden.

[0059] Hierfür umfasst das Trocknungssystem eine Steuerungsvorrichtung 122, die mit dem Heizsystem signal technisch gekoppelt ist. Die Steuerungsvorrichtung 122 ist eingerichtet, das Heizsystem derart zu steuern, dass die Dosen 102 in der ersten Vorheizkammer 110 auf eine erste Temperatur, beispielsweise 65°C, und die Dosen 102 in der zweiten Vorheizkammer 112 auf eine zweite Temperatur, beispielsweise 100°C, temperiert werden. Dies erfolgt derart, dass die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist. Infolgedessen stellt sich ein Temperaturgradient der Dosen 102 entlang der Trocknungsstrecke 106 derart gering ein, dass eine Sublimation der Dosenbeschichtung der Dosen 102 vermindert ist, um eine Kondensatbildung zu vermeiden. Dies begründet sich insbesondere daher, dass eine zu schnelle Aufheizung der in der Regel Wasser enthaltenen Dosenbeschichtung zu einer Blasenbildung führt, sodass das verdampfende Wasser Farbbestandteile mitnimmt.

[0060] Das Trocknungssystem 100 ist so eingerichtet, dass in jeder der Kammern 110, 112, 114 ein Fluid geführt, dieses Fluid im Zuge einer Umluft zirkuliert und ferner auch entsorgt werden kann. Hierfür weist beispielsweise die erste Vorheizkammer 110 eine Fluidschnittstelle 148 auf. Durch die Fluidschnittstelle 148 kann Frischluft zugeführt werden. Alternativ kann durch die Fluidschnittstelle 148 die erste Vorheizkammer 110 mit einer dosenherstellenden Vorrichtung fluidisch und/oder thermisch gekoppelt werden, sodass das in die erste Vorheizkammer 110 eingeleitete Prozessfluid zumindest teilweise von der dosenherstellenden Vorrichtung bereitstellbar und/oder von der dosenherstellenden Vorrichtung thermisch beeinflussbar ist.

[0061] Ferner umfasst die erste Vorheizkammer 110 einen zwischen dem Kammerraum und der Mischkammer 150 angeordneten Umluftventilator zur Umwälzung einer Umluft. Diese Umluft wird unter anderem aus der Vorheizkammer 110 durch die Fluidrückführung 156 der Mischkammer 150 wieder zugeführt. Vor der Mischkammer 150 wird die Umluft mittels einer ersten Brenneinheit 152 und/oder einer ersten Elektroheizeinheit 154 thermisch beeinflusst, insbesondere temperiert. Die unter anderem als Prozessfluid wirkende Umluft wird durch die Brenneinheit 152 und/oder die Elektroheizeinheit mit einer Übertragungstemperatur kleiner 800°C temperiert, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern. Die zweite Vorheizkammer 112 und die Polymerisationskammer 114 weisen in analoger Weise eine zweite Brenneinheit 164, eine zweite Elektroheizeinheit 166, eine dritte Brenneinheit 168 und eine dritte Elektroheizeinheit 170 auf. [0062] Ferner ist zur Abführung einer ersten Abluft 132 aus der ersten Vorheizkammer 110 ein erster Abluftkanal 138 vorgesehen. Der erste Abluftkanal 138 ist mit einem ersten Abluftventilator 126 gekoppelt, um die erste Abluft 132 aus der ersten Vorheizkammer 110 zu evakuieren. In analoger Weise kann eine zweite Abluft 134 mittels eines zweiten Abluftventilators 128 und einem zweiten Abluftkanal 140 aus der zweiten Vorheizkammer 112 evakuiert werden. Ferner kann eine dritte Abluft 136 aus der Polymerisationskammer 114 mit einem dritten Abluftventilator 130 und einem dritten Abluftkanal 142 evakuiert werden.

[0063] Die Abluftkanäle 138, 140, 142 sind jeweils separat voneinander ausgebildet und enden in einer Kondensatkammer 144. Die Kondensatkammer 144 umfasst ferner einen Kondensatabscheider 146, an dem gezielt Kondensat der ersten Abluft 132, der zweiten Abluft 134, der dritten Abluft 136 abgeschieden werden soll. Der Kondensatabscheider 146 kann insbesondere entnehmbar aus der Kondensatkammer 144 ausgebildet sein. Der Kondensatabscheider 146 kann beispielsweise kassettenförmig ausgebildet sein und dementsprechend wie eine Kassette entnommen werden.

[0064] In Figur 3 ist ein Verfahren zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen 102 gezeigt. Das Verfahren umfasst den Schritt 200: Fördern der Dosen 102 entlang einer Trocknungsstrecke 106 mit einer ersten Vorheizkammer 110 und einer der ersten Vorheizkammer 110 nachgelagerten zweiten Vorheizkammer 112.

[0065] Ferner umfasst das Verfahren den Schritt 202: Aufheizen der Dosen 102 auf eine erste Temperatur, vorzugsweise unter 80°C, in der ersten Vorheizkammer 110 durch Beaufschlagung mit einem temperierten Prozessfluid. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt 204: Aufheizen der Dosen 102 auf eine zweite Temperatur, vorzugsweise unter 120°C, in der zweiten Vorheizkammer 112 durch Beaufschlagung mit einem temperierten Prozessfluid.

[0066] Die Schritte 202 und 204 werden derart durchgeführt, dass die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist, sodass ein Temperaturgradient der Dosen 102 entlang der Trocknungsstrecke 106 derart gering ist, dass eine Sublimation der Dosenbeschichtung vermindert ist, um eine Kondensatbildung zu vermeiden.

[0067] Figur 4 zeigt ein weiteres Verfahren zum Trocknen einer Dosenbeschichtung von Dosen 102. Das Verfahren umfasst den Schritt 300: Fördern der Dosen 102 entlang der Trocknungsstrecke 106, die einen Vorheizabschnitt 108 und eine Polymerisationskammer 114 aufweist. In Schritt 302 werden die Dosen 102 mit einem temperierten Prozessfluid beaufschlagt. In Schritt 304 wird das Prozessfluid mit einer Übertragungstemperatur kleiner 800°C temperiert, sodass partikelaufweisende Verbrennungsprodukte reduziert werden, um eine Partikelkontamination zu verringern. [0068] Das im Vorherigen beschriebene Trocknungssystem 100 und die entsprechenden Verfahren haben den Vorteil, dass die Kondensatbildung und Partikelbildung innerhalb des Trocknungssystems 100 deutlich reduziert ist. Dies wird einerseits dadurch erreicht, dass die Sublimation bei der Aufheizung der Dosen beziehungsweise der Dosenbeschichtung dadurch reduziert wird, dass ein Temperaturgradient im Vorheizabschnitt 106 gering ist. Dies wird unter anderem dadurch ermöglicht, dass eine erste Vorheizkammer 110, in der die Dosen 102 auf eine erste Temperatur erhitzt werden, und eine zweite Vorheizkammer 112, in der die Dosen 102 auf eine zweite Temperatur erhitzt werden, vorgesehen sind. Insbesondere durch die geschickte Auswahl der Temperatur, insbesondere der ersten Temperatur unter 80°C, beispielsweise auf 65°C, und die zweite Temperatur bei etwa 100°C, wird diese verringerte oder vermiedene Sublimation erzielt.

[0069] Darüber hinaus wird die verringerte Kondensat- beziehungsweise Staubbildung durch eine spezielle Form der Temperierung des Prozessfluids erreicht, nämlich dass eine Übertragungstemperatur unter 800°C, insbesondere unter 600°C gehalten wird. Es wurde herausgefunden, dass dadurch die unter anderem als Umluft betriebene Prozessfluid weniger Staubbildung erzeugt.

[0070] Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Trocknungssystems besteht darin, dass die Kondensat- und Prozessbildung gezielt beinflussbar ist, sodass sich beispielsweise das Kondensat definiert in der Kondensatkammer ab setzt, wodurch eine Reinigung des Trocknungssystems vereinfacht ist.

BEZUGSZEICHEN

100 Trocknungssystem

102 Dosen

104 Trocknungskammer

106 Trocknungsstrecke

108 Vorheizabschnitt

110 erste V orheizkammer

112 zweite Vorheizkammer

114 Polymerisationskammer

116 erste Heizeinheit

118 zweite Heizeinheit

120 dritte Heizeinheit

122 Steuerungsvorrichtung 124 F ördervorri chtung

126 erster Abluftventilator

128 zweiter Abluftventilator

130 dritter Abluftventilator

132 erste Abluft

134 zweite Abluft

136 dritte Abluft

138 erster Abluftkanal

140 zweiter Abluftkanal

142 dritter Abluftkanal

144 Kondensatkammer

146 Kondensatabscheider

148 Fluidschnittstelle

150 Mischkammer

152 erste Brenneinheit

154 erste Elektroheizeinheit

156 Fluidrückführung

158 erste Reinigungseinheit

160 zweite Reinigungseinheit

162 dritte Reinigungseinheit

164 zweite Brenneinheit

166 zweite Elektroheizeinheit

168 dritte Brenneinheit

170 dritte Elektroheizeinheit