DE19602705C1 - Method and device for producing a coated wire - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Drahtes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere mit einem lebensmitteltauglichen Überzug und eine Anlage zur Herstellung eines beschichteten Drahtes.The invention relates to a method for producing a coated wire according to the preamble of claim 1, especially with a food-grade coating and a Plant for the production of a coated wire.
Verfahren zur Herstellung und Vorrichtungen zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens sind bekannt. Bei diesen wird im allge meinen ein drahtförmiges Ausgangsmaterial kontinuierlich von einer Vorratsspule entnommen, auf den gewünschten Durchmesser gezogen, gereinigt und vorbehandelt und mit einer Überzugs schicht versehen, nachbehandelt und weiterverarbeitet oder be vorratet. Es werden Lacke eingesetzt, die im wesentlichen aus filmbildenden Harzen und Lösungsmitteln bestehen, wobei das Lösungsmittel ein Auftragen des Überzugs in flüssiger Form er laubt.Method of manufacture and devices for carrying out the respective methods are known. These are generally mean a wire-shaped starting material continuously from taken from a supply spool to the desired diameter drawn, cleaned and pretreated and with a coating layer, post-treated and processed or be stocks. Varnishes are used, which consist essentially of film-forming resins and solvents, which Solvent an application of the coating in liquid form leaves.
Beispielsweise wird in der DE 31 18 830 C2 eine Anlage zur Lack drahtherstellung im Inlineverfahren beschrieben, bei der in Reihe eine Blankdrahtvorratseinrichtung, eine Drahtziehvorrich tung, eine Glühvorrichtung zur Vorbehandlung, eine Lackauf tragsvorrichtung, eine Einbrennvorrichtung sowie eine Lackdraht- Aufwickelvorrichtung hintereinander geschaltet sind. In der Glühvorrichtung soll der Draht spannungsfrei geglüht werden. Glüh- und Einbrennvorrichtung sind zu einer Bearbeitungsvorrichtung zusammengefaßt, in der der geglühte und beschichtete Draht einem Heißluftstrom ausgesetzt wird, wobei dieser entgegen der Drahtbewegungsrichtung am beschichteten Draht vorbeigeführt wird, um das verdampfende Lösungsmittel abzuführen. An die Trocknung schließt sich noch eine Lackaushärtung an. Wie schon erwähnt, wird der Draht in der Glühvorrichtung stark erhitzt, wozu Temperaturen von einigen 100°C eingesetzt werden. For example, in DE 31 18 830 C2 a system for painting wire production described in the inline process, in which in Row a bare wire storage device, a wire drawing device device, a glow device for pretreatment, a varnish carrying device, a stoving device and a magnet wire Winding device are connected in series. In the The wire should be annealed without tension. The glow and burn-in device is one Machining device summarized in which the annealed and coated wire is subjected to a hot air stream, whereby this against the direction of wire movement on the coated Wire is passed to the evaporating solvent dissipate. Drying is followed by another Paint curing. As already mentioned, the wire in the Glow device heated to high temperatures, some of them 100 ° C can be used.
Aus der EP 0448999 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von lackisolierten Drähten mit nahezu lösungsmittelfreien Schmelz harzen bekannt, bei dem der Draht nacheinander von einem Blank drahtablauf abgezogen, in einem vollentsalzten Wasserbad gerei nigt, rekristallistionsgeglüht, im Wasserbad abgekühlt, das ver bleibende Wasser durch Abblasen entfernt, der Blankdraht vorge wärmt und anschließend beschichtet, getrocknet und gehärtet und wieder von einer Aufwickelmaschine aufgewickelt wird. Dabei wird das auf Schmelztemperatur gehaltene Harz mit Überdruck entgegen der Bewegungsrichtung des Drahtes auf diesen zu- und entlangge pumpt. Überschüssiges Harz wird in den Kreislauf zurückgeführt. Eine zur Durchführung des Verfahrens ebenfalls beschriebene Anlage enthält insbesondere eine Glühvorrichtung, eine Beschichtungsvorrichtung und einen Einbrennofen.EP 0448999 B1 describes a method for producing enamelled wires with almost solvent-free enamel resin known, in which the wire is successively from a blank wire drain removed, in a demineralized water bath nigt, recrystallization annealed, cooled in a water bath, the ver permanent water removed by blowing off, the bare wire featured warms and then coated, dried and hardened and is rewound by a rewinder. Doing so the resin kept at the melting temperature with excess pressure the direction of movement of the wire towards and along pumps. Excess resin is returned to the cycle. One also described for performing the method System contains in particular a glow plug, a Coating device and a baking oven.
Der Nachteil der genannten Verfahren liegt darin, daß der Draht durch die thermische Vorbehandlung weit über seine Entfestigungstemperatur erhitzt wird. Diese Temperaturen liegen bei Aluminium bei etwa 210 und bei Kupfer bei etwa 280°C.The disadvantage of the methods mentioned is that the wire through thermal pretreatment far beyond its Softening temperature is heated. These temperatures are for aluminum at about 210 and for copper at about 280 ° C.
Ferner ist aus der DE-OS 27 28 919 eine Vorrichtung zum fortlau fenden Auftragen von sprühfähigen Materialien, insbesondere zum Beschichten von strangförmigem Gut, vorzugsweise zur Herstellung leitfähiger Schichten auf isolierenden Hüllen von elektrischen Kabeln bekannt. Das sprühfähige Gut wird dort durch am Umfang des durchlaufenden Gutes verteilt angeordnete Sprühdüsen mit quer zur Durchlaufrichtung des Gutes fächerartig austretendem Strahl auf das Gut aufgesprüht. Aus dieser Schrift lassen sich keine Anregung für eine im Inline-Prozeß eingesetzte Beschichtungseinrichtung für blanke Drähte entnehmen.Furthermore, from DE-OS 27 28 919 a device for fortlau application of sprayable materials, especially for Coating of strand-like material, preferably for production conductive layers on insulating sheaths of electrical Known cables. The sprayable material is there by the extent of the passing material with spray nozzles exiting in a fan-like manner transverse to the direction of flow of the goods Sprayed onto the product. From this script can be no suggestion for one used in the inline process Remove the coating device for bare wires.
Neben den genannten Nachteilen, sind auch die beschriebenen Ver fahren relativ aufwendig und energieintensiv.In addition to the disadvantages mentioned, the described Ver drive relatively complex and energy intensive.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Drahtes zu schaffen, bei dem der Draht nicht über seine Entfestigungstemperatur erwärmt wird und mit dem hohe Durchlaufgeschwindigkeiten erreichbar sind, und eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.It is the object of the invention to produce a method to create a coated wire where the wire is not is heated above its softening temperature and with the high Throughput speeds are achievable, and one appropriate device for performing the method specify.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.The task is carried out in a method according to the preamble of Claim 1 solved by its characterizing features.
Nach dem Verfahren wird Drahtmaterial (Durchmesser etwa 8 bis 16 mm) kontinuierlich von einem Drahtvorrat entnommen und der Draht auf einen vorbestimmbaren Querschnitt (etwa 1,5 bis 5 mm) kaltgezogen. Dabei erwärmt sich der Draht und wird in erwärmtem Zustand zum Zwecke einer Oberflächenreinigung mit einer Reinigungsflüssigkeit (mit Detergentien versetztes oder entio nisiertes Wasser, vorzugsweise jedoch Wasser ohne Zusätze) bestrahlt und anschließend mit Druckluft getrocknet. Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß der Draht warm aus einer Drahtziehvorrichtung übernommen und weiterverarbeitet wird. Die Verfahrensparameter werden darauf abgestellt, daß die Erwärmung des Drahts unterhalb der Entfestigungstemperatur bleibt.After the process, wire material (diameter about 8 to 16 mm) continuously removed from a wire supply and the wire to a predeterminable cross-section (approximately 1.5 to 5 mm) cold drawn. The wire heats up and becomes heated Condition for the purpose of surface cleaning with a Cleaning liquid (detergent added or entio water, but preferably water without additives) irradiated and then dried with compressed air. On An essential point of the invention is that the wire is warm taken from a wire drawing device and further processed becomes. The process parameters are based on the fact that the Heating the wire below the softening temperature remains.
Die wichtigsten Verfahrensparameter sind: Ziehgeschwindigkeit (5 bis 30 m/s) und Reduktionsfaktor beim Drahtziehen, Beschichtungsdicke (3 bis 25 Mikrometer), Länge und Temperatur der Trocknungszone.The most important process parameters are: pulling speed (5th up to 30 m / s) and reduction factor for wire drawing, Coating thickness (3 to 25 microns), length and temperature the drying zone.
Die Stoffschicht wird in Form einer den Stoff enthaltenden Lösung ohne Druckluft konzentrisch aufgesprüht. Als Materialien sind Acrylharzlacke auf Wasserbasis einsetzbar. Es bildet sich bei dem Airless-Sprühen kein Tröpfchennebel, das abtropfende Lösungsmittel kann fast verlustlos zurückgeführt werden. Nach dem Trocknen wird der Draht weiterbearbeitet bzw. bevorratet. Der Vorteil liegt darin, daß trotz der Einschränkung in Hinblick auf zulässige Höchsttemperaturen das Verfahren ohne aufwendige Drahtvorbehandlung vor dem Beschichten auskommt und daß die das Beschichtungsmaterial enthaltende Lösung mit Normaltemperatur versprüht wird, wodurch der Aufwand für das Verfahren erheblich reduziert ist. Als Lösungsmittel können Stoffe wie Aceton o.a. eingesetzt werden. Das Verfahren ist effektiv und erlaubt hohe Durchlaufgeschwindigkeiten. The fabric layer is in the form of a containing the fabric Solution sprayed concentrically without compressed air. As materials water-based acrylic resin paints can be used. It forms with the airless spray no droplet mist, the dripping Solvent can be recycled almost without loss. After the wire is further processed or stored after drying. The advantage is that despite the limitation in terms the process to maximum permissible temperatures without complex Wire pretreatment needs before coating and that the Solution containing coating material at normal temperature is sprayed, which considerably increases the effort for the process is reduced. Substances such as acetone or the like can be used as solvents. be used. The process is effective and allows high Throughput speeds.
Die besonderen Vorteile des Verfahrens zeigen sich darin, daß als Reinigungsflüssigkeit normaltemperiertes Wasser einsetzbar ist und daß die danach den feuchten Draht beaufschlagende Druckluft ebenfalls Normaltemperatur hat.The particular advantages of the method are shown in that normal temperature water can be used as cleaning liquid and that the wet wire afterwards Compressed air also has normal temperature.
Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung von beschich tetem Verpackungsdraht (vorzugsweise aus Al) für die Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Als Beschichtungsdicke für diesen Anwendungsfall kommen einigen Mikrometer infrage.The process can in particular be used to produce coatings tetem packaging wire (preferably made of Al) for the Food industry are used. As coating thickness a few micrometers are possible for this application.
Die Verwendung eines leichtverdampfenden Lösungsmittels trägt in einfacher Weise zur Aufwandsreduzierung und Beschleunigung des Trocknungsprozesses bei.The use of a volatile solvent contributes to simple way to reduce effort and accelerate the Drying process.
Die das Überzugsmaterial enthaltende Lösung wird vorteilhafter weise in und gegen die Durchlaufrichtung des Drahtes aufge sprüht, wodurch Fehler in der Stoffschicht mit erhöhter Zu verlässigkeit ausgeschlossen werden und die Erzeugung einer Beschichtung gleichmäßiger Dicke erleichtert wird.The solution containing the coating material becomes more advantageous pointed in and against the direction of the wire sprays, causing defects in the fabric layer with increased Zu reliability can be excluded and the generation of a Coating of uniform thickness is facilitated.
Eine sich anschließende Trocknung des aufgesprühten Überzuges in einer mit Warmluft beheizten Kammer kann durch die Temperatur der Gebläseluft und durch deren Durchsatz, aber auch durch die Länge der Kammer vorteilhaft so gestaltet werden, daß das Lö sungsmittel in kurzer Zeit aus der Überzugsschicht verdampft ist und der mit dem getrockneten Überzug versehene Draht klebfrei bevorratet, insbesondere aufgespult werden kann.Subsequent drying of the sprayed-on coating in A chamber heated with warm air can be controlled by temperature the fan air and through its throughput, but also through the Length of the chamber can be advantageously designed so that the Lö has evaporated from the coating layer in a short time and the wire provided with the dried coating is tack-free can be stored, in particular wound up.
Das vorstehend dargestellte Verfahren zur Herstellung eines be schichteten Drahtes wird in einer im folgenden beschriebenen Vorrichtung durchgeführt.The method described above for producing a be layered wire is described in one below Device performed.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Strahldüsen für das Reinigungsmittel in der Vorbehandlungseinrichtung so anzuordnen, daß diese im Winkel von 30° zur Drahtachse geneigt und der Durchlaufrichtung des Drahtes entgegengerichtet und gleichmäßig am Umfang des durchlaufenden Drahtes verteilt sind, da durch eine derartige Anordnung eine intensive Reinigung des gezogenen und durch das Ziehen erwärmten Drahtes erfolgen kann.It has proven advantageous to use the jet nozzles for the Arrange cleaning agents in the pretreatment facility that this is inclined at an angle of 30 ° to the wire axis and the Direction of travel of the wire opposite and even are distributed around the circumference of the wire passing through such an arrangement an intensive cleaning of the drawn and can be done by pulling heated wire.
Eine Anordnung von auf den Draht gerichteten Druckluftdüsen entgegen der Durchlaufrichtung des Drahtes führt zu einer Beschleunigung der vollständigen Wegführung von auf dem Draht verbliebener Reinigungsflüssigkeit einschließlich der Drahtverunreinigungen, insbesondere von Ziehrückständen.An arrangement of compressed air nozzles directed onto the wire against the direction of the wire leads to a Accelerate the complete routing of on the wire remaining cleaning fluid including the Wire contamination, especially from drawing residues.
Die Trocknungskammer weist Druckluftdüsen auf. Die eingeblasene Luft wird derart am Draht entlanggeleitet, das sie sich entgegen der Durchlaufrichtung des durchlaufenden Drahts bewegt und ring förmig an der Eintrittsöffnung für den Draht austritt.The drying chamber has compressed air nozzles. The blown Air is guided along the wire in such a way that it opposes it the direction of travel of the passing wire moves and ring shaped at the entry opening for the wire.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel er läutert. Die einzige Figur zeigt die Anlage schematisch.The invention is based on an embodiment he purifies. The only figure shows the system schematically.
Ein zu beschichtender Draht 2 (Al oder Cu) wird kontinuierlich von einer Vorratsspule 10 entnommen und auf einer Drahtziehmaschine 12 unter Beigabe von Ziehöl 12.1 mit einer Ziehgeschwindigkeit von 14 m/s zu einem Runddraht mit einem Durchmesser von 2,8 mm kaltgezogen. Dabei erwärmt sich der Draht auf annähernd 80°C. Der erwärmte Draht durchläuft anschließend eine Reinigungskammer 14, in der die Drahtoberfläche von Ziehrückständen gereinigt wird. In dieser Reinigungskammer 14 sind sechs Strahldüsen angeordnet, die den durchlaufenden Draht konzentrisch und im Abstand gleichmäßig verteilt umgeben. Die Strahldüsen sind gegen die Durchlaufrichtung des Drahtes gerichtet und mit einem Winkel von 30° zur Drahtachse geneigt. Aus den Strahldüsen wird der durchlaufende Draht mit Wasser 14.1 mit einem Druck von 110 bar bestrahlt.A wire 2 to be coated (Al or Cu) is continuously removed from a supply reel 10 and cold drawn on a wire drawing machine 12 with the addition of drawing oil 12.1 at a drawing speed of 14 m / s to a round wire with a diameter of 2.8 mm. The wire heats up to approximately 80 ° C. The heated wire then passes through a cleaning chamber 14 , in which the wire surface is cleaned of drawing residues. In this cleaning chamber 14 six jet nozzles are arranged which surround the wire passing through concentrically and evenly spaced apart. The jet nozzles are directed against the direction of the wire and are inclined at an angle of 30 ° to the wire axis. The continuous wire is irradiated with water 14.1 at a pressure of 110 bar from the jet nozzles.
Nach Durchlaufen der Reinigungskammer 14 wird der noch nasse Draht mit Druckluft getrocknet, und zwar mit einem Druck luftstrom 16.1, 16.2, 16.3, der entgegen der Durchlaufrichtung des Drahtes geführt wird. Der Druck beträgt vier bis sechs bar. Der so gereinigte und getrocknete Draht durchläuft anschließend eine eingangs- und ausgangsseitig durch Schotte abgedichtete Beschichtungskammer 18. Diese weist sechs im Winkel von 45° zur Drahtachse geneigte und regelmäßig konzentrisch um den Draht angeordnete Sprühdüsen mit einem Durchmesser von 0,28 mm auf, die abwechselnd in und gegen die Durchlaufrichtung gerichtet sind. Durch diese Sprühdüsen wird in Lösungsmittel 18.1 gelöster Lack mit geringer Viskosität bzw. Konsistenz (Meßvorschrift nach DIN-Norm 4) vermittels einer Pumpe mit einem Druck von etwa 35 bar gepumpt und dabei auf den Draht gesprüht (ohne Druckluft). Der Draht wird mit einer Farb- oder Lackschicht in einer Dicke von 4 Mikrometer versehen. Danach durchläuft der beschichtete Draht ein beidseitig offenes, 2 m langes Trocknungsrohr 20, das umfangsseitig durch Heißluft-Gebläse beheizt wird. Die Tempe ratur des Trocknungsgases 20.1 beträgt 300°C. Nach Durchlaufen der Trocknungsstrecke 20 ist die Stoffschicht fest und klebfrei. Der beschichtete Draht kann anschließend aufgespult werden (Wickelvorrichtung 22).After passing through the cleaning chamber 14 , the still wet wire is dried with compressed air, specifically with a compressed air flow 16.1 , 16.2 , 16.3 , which is guided against the direction of travel of the wire. The pressure is four to six bar. The wire cleaned and dried in this way then passes through a coating chamber 18 sealed on the input and output sides by bulkheads. This has six spray nozzles with a diameter of 0.28 mm, which are inclined at an angle of 45 ° to the wire axis and regularly arranged concentrically around the wire, which are directed alternately in and against the direction of passage. These spray nozzles dissolve lacquer with a low viscosity or consistency (measurement specification according to DIN standard 4) dissolved in solvent 18.1 using a pump at a pressure of about 35 bar and spray it onto the wire (without compressed air). The wire is provided with a layer of paint or lacquer in a thickness of 4 micrometers. The coated wire then runs through a drying tube 20 , which is open on both sides and is heated on the circumference by hot air blowers. The temperature of the drying gas 20.1 is 300 ° C. After passing through the drying section 20 , the fabric layer is firm and tack-free. The coated wire can then be wound up (winding device 22 ).
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1996
- 1996-01-26 DE DE1996102705 patent/DE19602705C1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: FELTEN & GUILLEAUME AG, 51063 KOELN, DE |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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