AT9379U1 - DEVICE FOR BURNING A PAINT LAYER AND METHOD FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Einbrennen einer Lackschicht auf einem Draht (3) mit einem eine Einbrennzone (8) aufweisenden Durchzugskanal (2) für den Draht (3), wobei ein Umluft-Ventilator (11) zum Erzeugen eines durch den Durchzugskanal (2) geleiteten und im Kreis geführten Umluftstroms (7) sowie ein Abluft-Ventilator (13) zum Ableiten eines Abluftstroms (14) aus dem Umluftstrom (7) vorgesehen ist und eine Drehzahl-Steuerung (15) des Umluft-Ventilators (11) bzw. des Abluft-Ventilators (13) in Abhängigkeit von einem einstellbaren Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone (8) vorgesehen ist sowie ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur in einer Einbrennzone (8) eines Draht-Durchzugskanals (2) eines Lackeinbrennofens (1), wobei durch den Draht-Durchzugskanal (2) ein Umluftstrom (7) geleitet wird, der unter Ableitung eines Abluftstroms (14) im Kreis geführt wird, wobei der Druck des Umluftstroms (7) bzw. der Saugdruck des Abluftstroms (14) in Abhängigkeit von einem einstellbaren Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone (8) gesteuert wird.Device for baking a lacquer layer on a wire (3) with a passage channel (2) for the wire (3) having a stoving zone (8), wherein a circulating air ventilator (11) for generating a through the passage channel (2) and guided in the Circular guided recirculating air flow (7) and an exhaust fan (13) for discharging an exhaust air flow (14) from the recirculating air flow (7) is provided and a speed control (15) of the recirculation fan (11) and the exhaust fan (13) is provided as a function of an adjustable setpoint value of the temperature in the burn-in zone (8) and a method for controlling the temperature in a burn-in zone (8) of a wire pull-through channel (2) of a paint baking oven (1), wherein through the wire Passage channel (2) a circulating air flow (7) is passed, which is guided under discharge of an exhaust air flow (14) in a circle, wherein the pressure of the recirculating air flow (7) or the suction pressure of the exhaust air flow (14) in response to an adjustable setpoint of Temperature in the burn-in zone (8) is controlled.
Description
2 AT 009 379 U12 AT 009 379 U1
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbrennen einer Lackschicht auf einem Draht mit einem eine Einbrennzone aufweisenden Durchzugskanal für den Draht, wobei ein Umluft-Ventilator zum Erzeugen eines durch den Durchzugskanal geleiteten und im Kreis geführten Umluftstroms sowie ein Abluft-Ventilator zum Ableiten eines Abluftstroms aus dem Umluftstrom vorgesehen ist. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur in einer Einbrennzone eines Draht-Durchzugskanals eines Lackeinbrennofens, wobei durch den Draht-Durchzugskanal ein Umluftstrom geleitet wird, der unter Ableitung eines Abluftstroms im Kreis geführt wird.The invention relates to a device for baking a lacquer layer on a wire with a Einbrennzone having a duct for the wire, wherein a circulating air fan for generating a guided through the duct and recirculating circulating air flow and an exhaust fan for discharging an exhaust air flow from the Circulating air flow is provided. Furthermore, the invention relates to a method for controlling the temperature in a Einbrennzone a wire passage channel of a Lackeinbrennofens, wherein a circulating air flow is passed through the wire passage channel, which is guided while discharging an exhaust air flow in a circle.
Derartige Vorrichtungen bzw. Verfahren zum Einbrennen einer noch flüssigen Lackschicht auf einem Draht sind als Lackeinbrennöfen von Drahtlackieranlagen bekannt, bei welchen der zuvor in flüssiger Form auf den blanken Draht aufgebrachte Lack so erhitzt wird, dass die im Lack enthaltenen Lösungsmittel verdampfen und die verbleibenden Festkörper eine isolierende Umhüllung des Drahtes bilden. Hierdurch wird der Draht mit der zu Beginn noch flüssigen Lackschicht durch einen Durchzugskanal geführt, welcher eine Einbrennzone aufweist, in welcher der funktionell wesentlichste Teil der Drahterhitzung durchgeführt wird. Hierzu wird über den Umluftstrom Wärmeenergie in die Einbrennzone eingebracht, wobei der Umluftstrom im Kreis geführt wird, so dass sich ein Umluftkreis ergibt. Aus diesem Umluftkreis wird ein Teilstrom, nämlich der Abluftstrom, abgesaugt, so dass die für das Verdampfen der Lösungsmittel bzw. das Einbrennen der verbleibenden Festkörper auf dem Draht nötige Frischluft im Ein- bzw. Auslauf des Durchzugskanals der Vorrichtung nachströmt.Such devices or methods for baking a still liquid lacquer layer on a wire are known as Lackeinbrennöfen of Drahtlackieranlagen, in which the previously applied in liquid form to the bare wire coating is heated so that the solvents contained in the paint evaporate and the remaining solids a forming insulating cladding of wire. As a result, the wire is guided with the still liquid paint layer at the beginning through a passage channel having a Einbrennzone in which the functionally essential part of the wire heating is performed. For this purpose, thermal energy is introduced into the burn-in zone via the circulating-air flow, the circulating-air flow being circulated, resulting in a circulating-air circuit. For this circulating air circuit, a partial flow, namely the exhaust air stream, is sucked off, so that the necessary for the evaporation of the solvent or the burning of the remaining solids on the wire fresh air in the inlet or outlet of the passage channel of the device nachströmt.
Bei bekannten Lackeinbrennöfen ist üblicherweise ein Nennarbeitspunkt, z.B. von ca. 700°, in der Einbrennzone vorgesehen. Bezüglich dieses Nennarbeitspunktes werden die Drehzahlen des Umluft-Ventilators und des Abluft-Ventilators so eingestellt, dass die gewünschte Luftströmung erzielt wird. Somit werden möglichst optimale Strömungsbedingungen der Einbrennzone bei dieser speziellen Temperatur erzielt.In known paint curing ovens usually a nominal working point, e.g. of about 700 °, provided in the burn-in zone. With regard to this rated operating point, the speeds of the circulating air fan and the exhaust fan are adjusted so that the desired air flow is achieved. Thus, the best possible flow conditions of the stoving zone are achieved at this particular temperature.
Wenn jedoch die Temperatur in der Einbrennzone hoch oder heruntergefahren wird bzw. ein anderer Draht bzw. ein anderer Lack verwendet wird, so dass eine andere Temperatur in der Einbrennzone vorgesehen ist, verschlechtert sich aufgrund der Änderung der Dichte der Umluft bei veränderter Temperatur in der Einbrennzone die Luftströmung signifikant. Demzufolge ist ein optimaler Betrieb der Vorrichtung zum Einbrennen der Lackschicht bei anderen Temperaturen als einer speziellen Nennarbeitstemperatur bisher nicht möglich.However, if the temperature in the stoving zone is raised or lowered or another wire or varnish is used so that a different temperature is provided in the stoving zone, the change in the density of the circulating air will be impaired as the temperature in the stoving zone changes the air flow significantly. Consequently, optimal operation of the device for baking the lacquer layer at temperatures other than a specific nominal working temperature has hitherto not been possible.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs angeführten Art zu schaffen, durch welche bzw. welches bei unterschiedlichen Temperaturen in der Einbrennzone eine möglichst optimale Luftströmung zum Einbrennen des Lacks auf dem Draht geschaffen wird.The aim of the present invention is therefore to provide a device or a method of the type mentioned, by which or at different temperatures in the Einbrennzone the best possible air flow is created for baking the paint on the wire.
Erfindungsgemäß wird dies bei der Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch erzielt, dass eine Drehzahl-Steuerung des Umluft-Ventilators bzw. des Abluft-Ventilators in Abhängigkeit von einem einstellbaren Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone vorgesehen ist. Durch die Steuerung der Drehzahl des Umluft-Ventilators und/oder des Abluft-Ventilators kann somit je nach dem, welche Temperatur in der Einbrennzone gewünscht wird, die Leistung des Umluft und/oder des Abluft-Ventilators derart eingestellt werden, dass bezüglich der veränderten Luftdichte aufgrund der veränderten Temperatur in der Einbrennzone weiterhin optimale Bedingungen zum Einbrennen der Lackschicht auf dem Draht vorliegen.According to the invention this is achieved in the device of the type mentioned in that a speed control of the circulating air fan or the exhaust fan is provided in response to an adjustable setpoint of the temperature in the Einbrennzone. By controlling the speed of the circulating air fan and / or the exhaust fan can thus depending on which temperature is desired in the Einbrennzone, the performance of the circulating air and / or the exhaust fan to be adjusted such that with respect to the changed air density due to the changed temperature in the stoving zone optimal conditions for baking the lacquer layer on the wire continue to exist.
Wenn dem Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone ein Drehzahlwert des Umluft-Ventilators bzw. des Abluft-Ventilators zugeordnet ist, ergibt sich eine einfache Steuerung, bei welcher ein direkter Zusammenhang zwischen dem Temperatur-Sollwert und den Drehzahlwerten des Umluft- und/oder des Abluft-Ventilators gegeben ist.If the setpoint of the temperature in the Einbrennzone a speed value of the circulating air fan or the exhaust fan is assigned, results in a simple control, in which a direct relationship between the temperature setpoint and the rotational speed values of the recirculation and / or exhaust air -Ventilators is given.
Eine besonders einfache Zuordnung der Temperatur-Sollwerte sowie der Drehzahlwerte des 3 AT 009 379 U1A particularly simple assignment of the temperature setpoints and the speed values of the 3 AT 009 379 U1
Umluft- und/oder des Abluft-Ventilators ist gegeben, wenn die einander zugeordneten Sollwerte der Temperatur und die Drehzahlwerte des Umluft-Ventilators bzw. des Abluft-Ventilators auf einem Datenträger gespeichert sind.Recirculation and / or the exhaust fan is given when the mutually associated setpoint values of the temperature and the speed values of the recirculation fan or the exhaust fan are stored on a disk.
Zum Einbrennen einer Lackschicht auf einem Draht ist es üblicherweise vorteilhaft, wenn der Sollwert der Temperatur zwischen 20°C und 1000°C, insbesondere zwischen 50°C und 800eC, beträgt.For baking a lacquer layer on a wire, it is usually advantageous if the desired value of the temperature is between 20 ° C and 1000 ° C, in particular between 50 ° C and 800 ° C.
Tests haben gezeigt, dass es bei den üblicherweise verwendeten Ventilatoren zur Erzielung von möglichst optimalen Strömungsbedingungen in der Einbrennzone bei den üblichen Temperatur-Sollwerten in der Einbrennzone günstig ist, wenn die Drehzahl des Umluft-Ventilators zwischen 2700 U/min und 5000 U/min, insbesondere zwischen 3100 U/min und 4600 U/min, beträgt. Ebenso hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Drehzahl des Abluft-Ventilators zwischen 1000 U/min und 5000 U/min, insbesondere zwischen 1500 U/min und 4500 U/min, beträgt.Tests have shown that it is favorable for the fans commonly used to achieve the best possible flow conditions in the Einbrennzone at the usual temperature setpoints in the Einbrennzone when the speed of the circulating air fan between 2700 U / min and 5000 U / min, in particular between 3100 U / min and 4600 U / min. It has also been found to be advantageous if the speed of the exhaust fan between 1000 U / min and 5000 U / min, in particular between 1500 U / min and 4500 U / min, is.
Um über den Umluftstrom die zum Verdampfen der im flüssigen Lack enthaltenen Lösungsmittel erforderliche Wärmeenergie zuzuführen ist es vorteilhaft, wenn dem Umluftstrom eine Heizeinrichtung zugeordnet ist.In order to supply the thermal energy required for evaporating the solvents contained in the liquid paint via the circulating air stream, it is advantageous if the circulating air stream is assigned a heating device.
Ebenso kann die erfindungsgemäße Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs angeführten Art gelöst werden, bei welchem der Druck des Umluftstroms bzw. der Saugdruck des Abluftstroms in Abhängigkeit von einem einstellbaren Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone gesteuert wird. Durch die Änderung des Drucks des Umluftstroms bzw. des Saugdrucks des Abluftstroms kann somit die geänderte Luftdichte bei einer veränderten Temperatur in der Einbrennzone berücksichtigt werden, so dass bei unterschiedlichen Temperaturen in der Einbrennzone jeweils optimale Bedingungen vorliegen.Likewise, the object of the invention can be achieved with a method of the type mentioned, in which the pressure of the circulating air flow or the suction pressure of the exhaust air flow is controlled in response to an adjustable setpoint of the temperature in the baking zone. By changing the pressure of the recirculating air stream or the suction pressure of the exhaust air flow, the changed air density can thus be taken into account with a changed temperature in the stoving zone, so that optimal conditions exist at different temperatures in the stoving zone.
Hinsichtlich einer effizienten Übertragung der Wärmeenergie von dem Umluftstrom auf den Draht ist es vorteilhaft, wenn der Umluftstrom entgegen der Durchzugsrichtung des Drahtes durch den Durchzugskanal geleitet wird.With regard to an efficient transmission of the heat energy from the circulating air flow to the wire, it is advantageous if the circulating air flow is directed counter to the direction of passage of the wire through the passage channel.
Um den lackierten Draht die für ein Verdampfen des im flüssigen Lack enthaltenen Lösungsmittels erforderliche Wärmeenergie zuzuführen ist es vorteilhaft, wenn der Umluftstrom erwärmt wird.In order to supply the painted wire with the heat energy required for evaporation of the solvent contained in the liquid paint, it is advantageous if the circulating air stream is heated.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch näher erläutert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Lackeinbrennofens mit einem durch einen Durchzugskanal geführten Draht.The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment shown in the drawing, to which, however, it should not be limited. 1 shows a partially sectioned view of a paint baking oven with a guided through a passage channel wire.
In der einzigen Zeichnungsfigur ist ein Lackeinbrennofen 1 ersichtlich, der einen Durchzugskanal 2 aufweist, durch welchen ein Draht 3 in Durchzugsrichtung 4 geführt wird. Der Draht 3 tritt hierbei bei einem Einlauf 5 in den Durchzugskanal 2 ein und verlässt den Durchzugskanal 2 bei einem Auslauf 6. Im Bereich des Einlaufs und Auslaufs kann somit, wie mit Pfeilen 5’, 6’ skizziert, Frischluft in den Durchzugskanal 2 eintreten, so dass im Bereich einer Einbrennzone 8 des Durchzugskanals 2 optimale Bedingungen zum Einbrennen des Lacks auf dem Draht 3 vorliegen.In the single drawing figure, a paint baking oven 1 can be seen, which has a passage channel 2, through which a wire 3 is guided in the direction of passage 4. The wire 3 enters in this case at an inlet 5 in the passage channel 2 and leaves the passage channel 2 at an outlet 6. In the region of the inlet and outlet can thus, as outlined with arrows 5 ', 6', fresh air enter the passage channel 2, so that optimal conditions for baking the paint on the wire 3 are present in the region of a burn-in zone 8 of the passage channel 2.
Um ein Verdampfen des im Bereich des Einlaufs 5 noch in seiner flüssigen Form auf dem Draht 3 vorgesehenen Lacks zu erzielen, so dass die verbleibenden Festkörper eine isolierende Umhüllung des Drahtes 3 bilden, wird entgegen der Durchzugsrichtung 4 des Drahtes 3 in Pfeilrichtung 7 ein erwärmter Umluftstrom durch den Durchzugskanal 2 geführt. Der Umluftstrom 7 wird hierbei in einem im Wesentlichen geschlossenen Luftführsystem 9 im Kreis geführt, so dass sich ein Umluftkreis ergibt. Im Luftführsystem 9 ist eine Heizvorrichtung 10 aufge- 4 AT 009 379 U1 nommen, so dass dem Umluftstrom 7 die für das Verdampfen des Lösungsmittels des Lacks erforderliche Wärmeenergie zugeführt wird. Um den Umluftstrom in Pfeilrichtung 7 durch das Luftführsystem 9 zu bewegen, ist ein Umluft-Ventilator 11 vorgesehen.In order to achieve evaporation of the intended in the inlet 5 in its liquid form on the wire 3 lacquer, so that the remaining solid form an insulating sheath of the wire 3, is opposite to the direction of passage 4 of the wire 3 in the direction of arrow 7, a heated circulating air flow passed through the passage channel 2. The recirculating air stream 7 is hereby circulated in a substantially closed air guiding system 9, so that a circulating air circuit results. In the air guiding system 9, a heating device 10 is accommodated, so that the circulating air flow 7 is supplied with the heat energy required for the evaporation of the solvent of the lacquer. In order to move the circulating air flow in the direction of arrow 7 through the air guiding system 9, a circulating air fan 11 is provided.
An das Luftleitsystem 9 ist zudem eine Abluftleitung 12 angeschlossen, über welche mit Hilfe eines Abluft-Ventilators 13 ein Teilstrom, nämlich der Abluftstrom, in Pfeilrichtung 14 aus dem Umluftkreis abgeleitet wird. Mit Hilfe des Abluft-Ventilators 13 wird eine solche Menge an Abluft abgesaugt, so dass am Einlauf 5 bzw. am Auslauf 6 die für ein effizientes Einbrennen des Lacks zweckmäßige Frischluft 5’, 6' in den Durchzugskanal 2 nachströmt.To the air control system 9 also an exhaust duct 12 is connected, via which with the aid of an exhaust fan 13, a partial flow, namely the exhaust air flow, is derived in the direction of arrow 14 from the circulating air. With the aid of the exhaust fan 13, such an amount of exhaust air is sucked off, so that at the inlet 5 and at the outlet 6, the fresh air 5 ', 6' suitable for efficient stoving of the paint flows into the through-channel 2.
Um die für unterschiedliche Temperaturen im Bereich der Einbrennzone 8 des Durchzugskanals 2 jeweils optimale Luftströmung zu erzielen, sind der Umluft-Ventilator 11 sowie der Druckluft-Ventilator 12 über eine Drehzahl-Steuerung 15 gesteuert, wobei über die Drehzahl-Steuerung 15 die jeweiligen Drehzahlwerte der Ventilatoren 11 und 13 in Abhängigkeit des gewünschten Sollwertes der Temperatur im Bereich der Einbrennzone 8 festgelegt sind.In order to achieve optimum air flow for different temperatures in the region of the baking zone 8 of the drafting channel 2, the circulating air fan 11 and the compressed air fan 12 are controlled via a speed control 15, via the speed control 15, the respective speed values of Fans 11 and 13 are defined as a function of the desired setpoint of the temperature in the region of the baking zone 8.
Hiezu weist die Drehzahl-Steuerung 15 eine auf einem Datenträger gespeicherte Tabelle (s. unten) auf, so dass dem gewünschten Temperatur-Sollwert jeweils eine bestimmte Drehzahl des Umluft-Ventilators 11 und des Abluft-Ventilators 13 zugeordnet sind.For this purpose, the speed controller 15 has a table (see below) stored on a data carrier, so that a specific speed of the circulating-air fan 11 and the exhaust fan 13 are assigned to the desired temperature setpoint.
Automatische Lufteinstellung T Umluft-Ventilator Abluft-Ventilator [°C] [U/min] [U/min] 50 3100 1500 100 3200 1700 150 3300 1900 200 3400 2100 250 3500 2300 300 3600 2500 350 3700 2700 400 3800 2900 450 3900 3100 500 4000 3300 550 4100 3500 600 4200 3700 650 4300 3900 700 4400 4100 750 4500 4300 800 4600 4500Automatic air adjustment T Recirculation fan Extractor fan [° C] [rpm] [rpm] 50 3100 1500 100 3200 1700 150 3300 1900 200 3400 2100 250 3500 2300 300 3600 2500 350 3700 2700 400 3800 2900 450 3900 3100 500 4000 3300 550 4100 3500 600 4200 3700 650 4300 3900 700 4400 4100 750 4500 4300 800 4600 4500
Hierdurch ist zuverlässig gewährleistet, dass trotz der unterschiedlichen Luftdichte des Umluftstroms bei veränderter Temperatur in der Einbrennzone 8 jeweils optimale Bedingungen zum Einbrennen des Lacks auf dem Draht 3 vorliegen, wobei lediglich die gewünschte Temperatur eingestellt werden muss und über die Drehzahl-Steuerung 15 sodann automatisch, ohne dass hiefür Bedienpersonal spezielle Einstellungen vornehmen muss, die optimale Drehzahl des Umluft-Ventilators 11 bzw. Abluft-Ventilators 13 eingestellt wird.This reliably ensures that, despite the different air density of the circulating air flow with changing temperature in the Einbrennzone 8 optimal conditions for baking the paint on the wire 3 are present, with only the desired temperature must be set and then automatically via the speed control 15, without requiring operating personnel to make special settings for this purpose, the optimum rotational speed of the circulating air ventilator 11 or exhaust ventilator 13 is set.
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| WO2007121499A1 (en) | 2007-11-01 |
| EP2010849A1 (en) | 2009-01-07 |
| EP2010849B1 (en) | 2019-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK07 | Expiry |
Effective date: 20160430 |