AT413902B

AT413902B - LACQUER NOZZLE FOR FINAL-MATERIAL AND A METHOD FOR LACQUERING FINAL-MATERIAL

Info

Publication number: AT413902B
Application number: AT5462004A
Authority: AT
Original assignee: Kaizen Consulting Gmbh
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2006-07-15
Also published as: WO2005092512A1; EP1727622A1; ATA5462004A

Description

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AT 413 902 BAT 413 902 B

Die Erfindung betrifft eine Lackierdüse für Endlosmaterial, insbesondere Draht, zur Aufbringung einer Lackschicht, wobei eine Lackierdüsenöffnung einen sich zu einer Abstreiföffnung verjüngenden Querschnitt aufweist, wobei die Abstreiföffnung zum Abstreifen von auf dem Endlosmaterial haftendem flüssigem Lacküberschüss vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zum Lackieren 5 von Endlosmaterial, insbesondere Draht, wobei flüssiger Lack auf das Endlosmaterial aufgebracht wird, und der flüssige Lack bis auf eine vorbestimmte Lackschichtdicke vom Endlosmaterial abgestriffen wird. Für viele Anwendungsbereiche von elektrischen Betriebsmitteln werden elektrische Spulen, io insbesondere mit geringen Abmessungen benötigt. Dafür werden isolierte Drähte mit sehr geringen Durchmessern, vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,5 mm eingesetzt. Für die Isolierung dieser Drähte werden spezielle Drahtlacke mit einem Feststoffanteil von ca. 30%-40% verwendet. Im letzten Jahrzehnt haben sich die Liniengeschwindigkeiten von Drahtlackiermaschinen vervierfacht, so dass mit bekannten Lackierdüsen lediglich eine unzureichen-15 de Lackschicht hergestellt werden kann bzw. die hergestellten Spulen eine hohe Ausschussrate aufweisen.The invention relates to a Lackierdüse for continuous material, in particular wire, for applying a paint layer, wherein a Lackierdüsenöffnung has a tapered to a stripping opening cross-section, wherein the stripping opening is provided for stripping adhering to the continuous material liquid Lacküberschüss, and a method for painting 5 of Endless material, in particular wire, wherein liquid paint is applied to the continuous material, and the liquid paint is stripped to a predetermined paint layer thickness of the endless material. For many applications of electrical equipment electrical coils, io needed in particular with small dimensions. For this purpose, insulated wires with very small diameters, preferably in a range of 0.05 to 0.5 mm are used. Special wire enamels with a solids content of approx. 30% -40% are used for the insulation of these wires. In the last decade, the line speeds of Drahtlackiermaschinen have quadrupled, so that with known paint nozzles only an insufficiency-de en lacquer layer can be produced or the coils produced have a high rejection rate.

Lackbeschichtete Drähte setzen sich aus einem metallischen Kern und einer dünnen flexiblen Lackhülle zusammen. Für den Einsatz des lackierten Drahtes muss die Lackschicht sowohl 20 ausreichende mechanische als auch elektrische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise wird der Draht und speziell die Lackschicht beim Wickeln von Spulen mechanisch stark beansprucht. Trotz dieser Beanspruchung darf die Lackschicht ihre elektrischen Isolationseigenschaften nicht verlieren. Daher ist bei der Lackierung von Drähten auf die Aufbringung einer fehlerfreien Lackschicht zu achten. 25Paint-coated wires are composed of a metallic core and a thin flexible coating shell. For the use of the painted wire, the lacquer layer must have both sufficient mechanical and electrical properties. For example, the wire and especially the paint layer is mechanically stressed when winding coils. Despite this stress, the lacquer layer must not lose its electrical insulation properties. Therefore, care must be taken when applying a faultless lacquer coating when painting wires. 25

Der zu beschichtende Draht durchläuft in der Lackiereinheit zunächst das Lackbett, welches mit einem konstanten Lackstrom versorgt wird. Hier wird der Draht drucklos mit einem Überschuss an Lack beaufschlagt und es stellt sich eine Undefinierte Lackschichtdicke ein. Die Dicke dieser Lackschicht hängt von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel der Abzugsgeschwindigkeit 30 und der Oberflächenspannung des Lackes ab. Durch Düsen oder Filze wird anschließend der überschüssige Lack abgestreift und so die gewünschte Nasslackdicke erreicht. Da die Lebensdauer von Abstreiffilzen gering ist, werden stattdessen häufig Metalldüsen mit Hartmetall-, Saphir- oder Diamanteinsätzen verwendet. Der überschüssige Lack strömt an der Einlaufseite aus der Düse heraus und in den Vorratstank zurück. Am hinteren Ende der Abstreiföffnung wird 35 der Lack durch den bewegten Draht aus der Düse herausgezogen. Dabei stellt sich eine definierte Lackschichtdicke auf dem Draht ein, die anschließend im Ofen ausgehärtet wird.The wire to be coated first passes through the paint bed in the painting unit, which is supplied with a constant paint stream. Here, the wire is pressurized with an excess of paint applied and it sets an undefined coating thickness. The thickness of this lacquer layer depends on various factors, such as the take-off speed 30 and the surface tension of the lacquer. By means of nozzles or felts, the excess lacquer is then stripped off to achieve the desired wet lacquer thickness. Since the life of striping felts is low, metal nozzles with carbide, sapphire or diamond inserts are often used instead. The excess paint flows out of the nozzle on the inlet side and back into the storage tank. At the rear end of the wiper opening, the paint is pulled out of the nozzle by the moving wire. This creates a defined coating thickness on the wire, which is then cured in the oven.

In weiterer Folge durchläuft der lackierte Draht einen Ofen, in welchem der lackierte Draht wieder aufgeheizt wird und die im Lack befindlichen Lösungsmittel verdampft werden. Nach 40 diesem Vorgang bilden die Feststoffpartikel des Lackes eine feste Isolierschicht um den Draht. Der Draht wird anschließend wieder gekühlt und neuerlich der Lackiereinheit zugeführt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis der Draht mit der geforderten gesamten Lackschicht beschichtet wurde. Je nach Maschine und den Produktanforderungen ist dieser Prozessschritt bis zu 30 mal zu durchlaufen. Nach dem letzten Durchlauf wird der Draht geprüft und in einem 45 Wickler auf eine Spule aufgewickelt.Subsequently, the painted wire passes through a furnace in which the painted wire is reheated and the solvents in the paint are evaporated. After this process, the solid particles of the paint form a solid insulating layer around the wire. The wire is then cooled again and fed again to the coating unit. This process is repeated until the wire has been coated with the required entire lacquer layer. Depending on the machine and the product requirements, this process step must be completed up to 30 times. After the last pass, the wire is tested and wound on a spool in a 45 winder.

Mit zunehmender Abzugsgeschwindigkeit des Drahtes wurde jedoch bei mit Hilfe von bekannten Lackierdüsen lackierten Drähten eine erhöhte Bläschen- bzw. Schaumbildung des zurückströmenden Lacks beobachtet. Problematisch ist diese Bläschenbildung insbesondere dann, so wenn die Bläschen durch die Lackierdüse transportiert werden. In der Lackschicht führen diese Bläschen zu Fehlstellen und somit zu einer Qualitätsminderung.With increasing withdrawal speed of the wire, however, an increased formation of bubbles or foaming of the back-flowing paint was observed in the case of wires coated with the aid of known painting nozzles. This bubbling is particularly problematic, especially when the bubbles are transported through the paint spray. In the paint layer, these bubbles lead to defects and thus to a reduction in quality.

Aus der JP 7277776 A ist eine andersartige Extrudierdüse bekannt, in deren Öffnung eine weitere Düse angeordnet ist. Zwischen den beiden Düsendurchtrittsöffnungen ist zudem eine 55 Trennwand vorgesehen, welche eine Druckkammer von einer (Harzauffang-)Kammer trennt. 3From JP 7277776 A a different extrusion die is known in the opening of a further nozzle is arranged. Between the two nozzle passage openings also a partition 55 is provided which separates a pressure chamber of a (resin collecting) chamber. 3

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Somit wird ein Einschluss von Luftbläschen in der Extrudierdüse durch einen Gegendruck verhindert. Durch das Vorsehen der Trennwand kann der Druck an der Durchtrittsöffnung höher gewählt werden, als dies ohne die Trennwand möglich wäre, da durch die Öffnung ein Druckverlust induziert wird und der Druck im Raum noch nicht so hoch ist, dass es zum Austritt von 5 Harz aus der Öffnung kommt. Durch den erhöhten Druck wird somit verhindert, dass sich das strömende Harz von der Kegelfläche im Bereich der Öffnung ablöst, Unterdrück entsteht und Luft eingesaugt wird.Thus, inclusion of air bubbles in the extrusion nozzle is prevented by a back pressure. By providing the partition wall, the pressure at the passage opening can be selected higher than would be possible without the partition wall, as a pressure loss is induced through the opening and the pressure in the room is not so high that it is the exit of 5 resin the opening comes. The increased pressure thus prevents the flowing resin from detaching from the conical surface in the region of the opening, creating a vacuum and sucking in air.

Auch in der JP 7146428 A ist eine andersartige Extrudierdüse gezeigt, bei welcher eine Düse in io einer Düse unter Ausbildung eines Harzzufuhrkanal angeordnet ist. Hierbei wird der Eintritt von Luft in die Düse durch Vermeidung der Enstehung von Unterdruckgebieten im Bereich der Eintrittsöffnung verhindert, wobei hierzu die Form der Eintrittsöffnung so gewählt ist, dass eine Ablösung der strömenden Harzschicht von der Oberfläche verhindert wird. 15 Ziel der vorliegenden Erfindung ist demzufolge eine Lackierdüse bzw. ein Verfahren der eingangs angeführten Art zu schaffen, durch welche(s) auch bei vergleichsweise hoher Abzugsgeschwindigkeit des Endlosmaterials eine Bläschenbildung in der Lackschicht vermieden wird bzw. zuverlässig etwaige Verunreinigungen aus der Lackschicht entfernt werden. 20 Dies wird erfindungsgemäß mit einer Lackierdüse der eingangs angeführten Art dadurch erzielt, dass zur Vermeidung von Verunreinigungen bzw. von in der Lackschicht eingeschlossenen Luftbläschen Ablenkmittel vorgesehen sind, so dass eine von der Abstreiföffnung rückströmende Lackströmung kontaktfrei vom Endlosmaterial abgeleitet wird. Tests sowie mathematische Modellierungen, die auf Basis der Methode der finiten Elemente, durchgeführt wurden, um 25 schnell und somit kostengünstig Variationen von Prozess-, Geometrie- und Materialparametern zu modellieren, haben gezeigt, dass bei bekannten Lackierdüsen die von der Abstreiföffnung rückströmende Lackströmung von der oberhalb des Endlosmaterials angeordneten Düsenöffnung auf das Endlosmaterial auftrifft, wodurch es an dieser Stelle zu Lufteinschlüssen in Form von Luftbläschen kommt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ablenkmittel wodurch der rückströ-30 mende Lacküberschuss abgeleitet wird ohne nochmals in Kontakt mit dem Endlosmaterial zu treten, kann somit zuverlässig die Bildung von derartigen Lufteinschlüssen in der Lackschicht vermieden werden.Also in JP 7146428 A, a different extrusion die is shown, in which a nozzle is arranged in a nozzle to form a resin feed channel. Here, the entry of air into the nozzle is prevented by avoiding the emergence of negative pressure areas in the region of the inlet opening, for which purpose the shape of the inlet opening is chosen so that a detachment of the flowing resin layer from the surface is prevented. The object of the present invention is therefore to provide a varnishing nozzle or a method of the kind set forth by which blistering in the varnish layer is avoided even at a comparatively high withdrawal speed of the continuous material or any impurities are reliably removed from the varnish layer. In accordance with the invention, this is achieved by means of a painting nozzle of the type initially mentioned in that deflection means are provided to prevent contamination or air bubbles trapped in the paint layer, so that a paint flow flowing back from the stripping opening is derived from the continuous material in a contact-free manner. Tests and mathematical modeling, based on the finite element method, to model variations of process, geometry and material parameters quickly and thus cost-effectively, have shown that in paint booths the paint flow flowing back from the wiper opening is different from the paint flow above the endless material arranged nozzle opening impinges on the continuous material, whereby it comes at this point to air pockets in the form of air bubbles. With the help of the deflection means according to the invention whereby the Rückströ-30 mende paint surplus is derived without again come into contact with the continuous material, thus reliably the formation of such air inclusions in the paint layer can be avoided.

Eine konstruktiv einfache Lösung um die rückströmende Lackströmung nicht mit dem Endlos-35 material in Berührung zu bringen, ist vorteilhafterweise gegeben, wenn als Ablenkmittel in der Lackierdüsenöffnung eine Ablenkhülse bzw. -platte angeordnet ist, die sich teilweise von dem der Abstreiföffnung gegenüberliegenden Ende der Lackierdüse in das Innere der Lackierdüsenöffnung erstreckt. Durch das Vorsehen einer derartigen Ablenkhülse bzw. Platte kann die an der Oberseite der Düsenöffnung herabtropfende bzw. überschwappende Lackströmung, ohne dass 40 diese Lackströmung mit dem Endlosmaterial in Berührung kommt, aus der Düsenöffnung abgeleitet und einem Lackvorratsbehälter zugeführt werden.A structurally simple solution for not bringing the backflowing paint flow into contact with the endless material is advantageously provided when a deflecting sleeve or plate is arranged as deflection means in the painting nozzle opening, which is partially offset from the end of the painting nozzle opposite the stripping opening extends into the interior of the Lackierdüsenöffnung. By providing such a deflection sleeve or plate, the paint flow dropping or spilling over at the top of the nozzle opening can be drained from the nozzle opening and fed to a paint reservoir without this paint flow coming into contact with the endless material.

Insbesondere ist es günstig, wenn die Ablenkhülse derart in der Lackierdüsenöffnung angeordnet ist, dass das Endlosmaterial bei Durchführen durch die Lackierdüse auch durch die Ablenk-45 hülse durchgeführt wird, da somit das Endlosmaterial ringsum von der Ablenkhülse gegen das unerwünschte Auftreffen von Lacktröpfchen geschützt ist.In particular, it is advantageous if the deflecting sleeve is arranged in such a way in the Lackierdüsenöffnung that the continuous material is carried out when passing through the Lackierdüse by the deflection 45 sleeve, since thus the endless material is protected all around by the deflecting sleeve against the undesirable impact of paint droplets.

Um die auf dem Endlosmaterial haftenden auf flüssigem Lack befindliche Luftbläschen bzw. Verunreinigungen, welche auch unabhängig von der herabtropfenden bzw. überschwappenden so Lackrückströmung entstehen können, aus der Düsenöffnung abzutransportieren ist es von Vorteil, wenn um die Längsachse der Düse eine rotationssymmetrische Umlenknase ausgebildet ist. Das Vorsehen einer derartigen rotationssymmetrischen Umlenknase zum Abtransport von in der Lackschicht eingeschlossenen Luftbläschen bzw. Verunreinigungen kann - sofern es nicht zu einem sog. Überschwappen des Lackrückstroms kommt - unabhängig von der vorste-55 hend genannten Ablenkhülse bzw. Ablenkplatte zur Vermeidung von Verunreinigungen bzw. in 4In order to remove the air bubbles or impurities adhering to the endless material which may also be produced independently of the dropping or overflowing paint backflow from the nozzle opening, it is advantageous if a rotationally symmetrical deflection nose is formed around the longitudinal axis of the nozzle. The provision of such a rotationally symmetrical Umlenknase for the removal of trapped in the paint layer air bubbles or impurities can - unless it comes to a so-called. Spillover of Lackrückstroms - regardless of the vorste-55 mentioned above deflector or baffle to avoid contamination or in 4

AT 413 902 B der Lackschicht eingeschlossenen Luftbläschen ausreichen. Sofern jedoch ein sog. Überschwappen auftritt, kann die rotationssymmetrische Umlenknase auch in Verbindung mit der vorstehend genannten Ablenkhülse bzw. -platte eingesetzt werden. 5 Ebenso kann zuverlässig ein Überschwappen der rückströmenden Lackschicht auf das Endlosmaterial vermieden werden, wenn die Lackierdüsenöffnung zum Vorsehen von Ablenkmittel zumindest in dem an die Abstreiföffnung anschließenden Bereich durch einen asymmetrischen Kegelstumpfabschnitt gebildet ist, dessen Kegelachse in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Lackierdüse angeordnet ist, so dass sich lediglich eine rückströmende Lackströmung unter-io halb der Längsachse der Lackierdüse ausbildet. Tests sowie die vorstehend genannten mathematischen Modellberechnungen basierend auf der Theorie der finiten Elemente haben gezeigt, dass sich bei einer derartigen Ausbildung der Düsenöffnung lediglich eine rückströmende Lackströmung unterhalb der Längsachse der Lackierdüse ausbildet, so dass ein Überschwappen bzw. Herabtropfen von der Oberseite der Düsenöffnung auf das Endlosmaterial nicht auf-15 treten kann.AT 413 902 B, suffice the air bubbles enclosed in the lacquer layer. However, if a so-called over spilling occurs, the rotationally symmetrical deflection nose can also be used in conjunction with the abovementioned deflecting sleeve or plate. Similarly, spilling over of the back-flowing lacquer layer onto the endless material can be avoided reliably if the lacquer nozzle opening for providing deflection means is formed, at least in the region adjoining the stripping opening, by an asymmetrical truncated cone section whose conical axis is arranged at an acute angle to the longitudinal axis of the lacquering nozzle, so that only forms a backflowing paint flow below-io half the longitudinal axis of the spray nozzle. Tests as well as the abovementioned mathematical model calculations based on the theory of finite elements have shown that, with such a design of the nozzle opening, only a backflowing paint flow forms below the longitudinal axis of the painting nozzle, so that spilling or dripping from the top side of the nozzle opening onto the nozzle opening Endless material can not kick on -15.

Abhängig von der Durchzugsgeschwindigkeit des Endlosmaterials durch die Lackierdüse kann es zur Ausbildung einer Rückströmung des überschüssigen Lacks lediglich an der Unterseite der Lackierdüse von Vorteil sein, wenn an den an die Abstreiföffnung anschließenden asym-20 metrischen Kegelstumpfabschnitt zumindest ein weiterer, vorzugsweise zumindest zwei weitere, asymmetrische(r) Kegelstumpfabschnitt(e) mit jeweils unterschiedlichen Öffnungswinkeln vorgesehen sind.Depending on the passage speed of the continuous material through the coating nozzle, it may be advantageous to form a backflow of the excess paint only at the bottom of the painting nozzle, if at least one further, preferably at least two further, asymmetrical ones follow the asymetric truncated cone section adjoining the stripping opening (R) truncated cone portion (s) are provided with respective different opening angles.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es zum Vorsehen eines sehr harten Materials, z.B. 25 Hartmetall, Saphir, Diamant, usw., im Bereich der Abstreiföffnung von Vorteil, wenn die Abstreiföffnung in einem in der Lackierdüse eingesetzten Abstreifeinsatz vorgesehen ist.For manufacturing reasons, it is necessary to provide a very hard material, e.g. 25 carbide, sapphire, diamond, etc., in the area of the wiper opening advantageous if the wiper opening is provided in a scraping insert used in the painting nozzle.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Verunreinigungen bzw. von in der Lackschicht eingeschlossenen 30 Luftbläschen der abgestriffene Lacküberschuss kontaktfrei vom Endlosmaterial abgeleitet wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 9 und 10. Die hiermit verbundenen vorteilhaften Effekte ergeben sich bereits aus den vorstehend genannten Effekten im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lackierdüse, so dass zwecks Vermeidung von Wiederholungen auf diese Ausführungen ver-35 wiesen wird.The inventive method of the type mentioned above is characterized in that is derived to avoid contamination or trapped in the paint layer 30 air bubbles of the stripped paint excess contactlessly from the endless material. Further advantageous embodiments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims 9 and 10. The associated advantageous effects arise already from the above-mentioned effects in connection with the painting nozzle according to the invention, so that in order to avoid repetition of these statements ver-35 shown ,

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch näher erläutert. Im Einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Lackierdüse mit einer Ablenkhülse, um die rückströmende Lackströ-40 mung aus der Düsenöffnung abzuleiten, ohne dass sie mit dem Endlosmaterial in Berührung kommt; Fig. 2 eine Lackierdüse deren Düsenöffnung sich aus drei asymmetrischen Kegelstumpfabschnitten zusammensetzt, so dass lediglich eine Lackrückströmung unterhalb des Endlosmaterials ausgebildet wird; und Fig. 3 eine Lackierdüse mit einer rotationssymmetrischen Umlenknase angrenzend an die Abstreiföffnung zum Ableiten von in der Lackschicht befindli-45 chen Verunreinigungen bzw. darin eingeschlossenen Luftbläschen.The invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments shown in the drawings, to which, however, it should not be limited. 1 shows a painting nozzle with a deflecting sleeve in order to discharge the backflowing paint stream from the nozzle opening without it coming into contact with the endless material; 2 shows a painting nozzle whose nozzle opening is composed of three asymmetrical truncated cone sections, so that only one paint backflow is formed below the endless material; and FIG. 3 shows a painting nozzle with a rotationally symmetrical deflection nose adjacent to the stripping opening for discharging impurities contained in the paint layer or air bubbles enclosed therein.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Lackierdüse 1 mit einer sich zu einer Abstreiföffnung 2 hin verjüngenden Düsenöffnung 3 gezeigt. Durch die Lackierdüse 1 wird ein Draht 4 in Durchzugsrichtung 5 bewegt, so dass ein auf dem Draht 4 haftender flüssiger Lacküberschuss im Bereich so der Abstreiföffnung 2, welche in einem Abstreifeinsatz 6 ausgebildet ist, von dem Draht 4 ab-gestriffen wird und sich eine entgegen der Durchzugsrichtung 5 des Endlosmaterials strömende Lackströmung ausbildet, welche mit Pfeilen 7 schematisch dargestellt ist.FIG. 1 shows a longitudinal section of a painting nozzle 1 with a nozzle opening 3 tapering towards a wiping opening 2. Through the painting 1, a wire 4 is moved in the direction of passage 5, so that an adhering to the wire 4 liquid paint excess in the region of the stripping opening 2, which is formed in a stripping insert 6, from the wire 4 is stripped off and a contrary the pulling direction 5 of the continuous material flowing paint flow forms, which is shown schematically by arrows 7.

Die auf dem Draht 4 haftende Lackschicht wird hierbei zunächst mit entsprechend der Durch-55 zugsrichtung 5 des Drahtes 4 entsprechend den Pfeilen 7' mit dem Draht 4 zu der Abstreiföff- 5The adhering to the wire 4 lacquer layer is in this case first with according to the through-5 zugsrichtung 5 of the wire 4 according to the arrows 7 'with the wire 4 to the Abstreiföff-. 5

AT 413 902 B nung 2 transportiert. Da theoretische Berechnungen basierend auf zwei- und dreidimensionalen finiten Elementen (FE-Modellen) vermuten lassen, dass die Bildung von Luftbläschen in der fertigen Lackschicht auf ein Überschwappen bzw. Heruntertropfen der mit Pfeilen 7 schematisch dargestellten rückströmenden Lackströmung von der Oberseite 3' der Düsenöffnung her-5 vorgerufen wird, wie dies mit dem strichlierten Pfeil 8 angedeutet ist, ist als Ablenkmittel 9 eine Hülse 10 vorgesehen, wodurch die rückströmende Lackströmung 7 aus der Lackierdüse 1 abgeleitet werden kann, ohne dass die von der Oberseite 3' der Düsenöffnung 3 überschwappende bzw. herabtropfende Lackströmung, wie diese mit Pfeilen 11 schematisch dargestellt ist, mit dem Draht 4 in Berührung gelangt. 10AT 413 902 B tion 2 transported. Since theoretical calculations based on two-dimensional and three-dimensional finite elements (FE models) suggest that the formation of air bubbles in the finished lacquer layer on a spilling or dripping down the flow of paint schematically illustrated by arrows 7 from the top 3 'of the nozzle opening forth 5, as indicated by the dashed arrow 8, a sleeve 10 is provided as a deflection means 9, whereby the flowing back paint flow 7 can be derived from the Lackierdüse 1, without that from the top 3 'of the nozzle opening 3 überschwappende or dripping paint flow, as shown schematically by arrows 11, comes into contact with the wire 4. 10

Die Ablenkhülse 10 weist hierbei eine Länge auf, die abhängig von den Verfahrensparametern (Düsenöffnungsgeometrie, Durchzugsgeschwindigkeit etc.) so gewählt ist, dass ein ungehindertes Überschwappen bzw. Herabtropfen der rückströmenden Lackströmung 7 auf das Endlosmaterial wie dies mit dem Pfeil 8 schematisch dargestellt ist, verhindert wird. Die rückströmende 15 Lackströmung 7 kann somit mit Hilfe der Ablenkhülse 10 bzw. einer entsprechenden den Draht 4 nicht vollkommen umschließenden Ablenkplatte aus der Düsenöffnung 3 herausgeführt werden und einem Vorratsbehälter zugeführt werden.The deflecting sleeve 10 in this case has a length which is selected depending on the process parameters (nozzle opening geometry, pulling speed, etc.) such that unhindered spilling or dripping of the backflowing paint stream 7 onto the endless material is prevented, as is schematically illustrated by the arrow 8 becomes. The backflow 15 paint flow 7 can thus be led out with the help of the deflecting sleeve 10 or a corresponding wire 4 not completely enclosing baffle plate from the nozzle opening 3 and fed to a reservoir.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lackierdüse 1 gezeigt, wobei sich hier die 20 Düsenöffnung 3 aus drei asymmetrischen Kegelstumpfabschnitten 12, 12' und 12" zusammensetzt, so dass sich die von der Abstreiföffnung 2 rückströmende Lackströmung 7 lediglich an der Unterseite 3" der Düsenöffnung 3 unterhalb einer Drahtachse bzw. einer Längsachse 4' der Lackierdüse 1 ausbildet, wodurch es zu keinem Überschwappen bzw. Herabtropfen von der Oberseite 3' der Düsenöffnung 3 auf den Draht 4 kommen kann. 25FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the painting nozzle 1, wherein here the nozzle opening 3 consists of three asymmetrical truncated cone sections 12, 12 'and 12 " composed, so that the back flowing from the stripping opening 2 paint flow 7 only at the bottom 3 " the nozzle opening 3 forms below a wire axis or a longitudinal axis 4 'of the coating nozzle 1, whereby it can come to no spilling or dripping from the top 3' of the nozzle opening 3 on the wire 4. 25

In Fig. 3 ist im Detail die Ausgestaltung des an die Abstreiföffnung 2 anschließenden ersten Kegelstumpfabschnitts 12 und des darin anschließenden zweiten Kegelstumpfabschnitts 12' gezeigt. Hierbei ist ersichtlich, dass die Kegelstumpfachse des Kegelstumpfabschnitts 12 einen Winkel α von ca. 3° zur Längsachse 4' des Drahts 4 aufweist. Dieser Kegelstumpfabschnitt 12 30 weist einen Öffnungswinkel ß von ca. 10° auf, wobei der Winkel der untersten Kegelerzeugenden ca. 8° und der Winkel der obersten Kegelerzeugenden ca. 2° aufweist.In Fig. 3, the configuration of the adjoining the wiper opening 2 first truncated cone section 12 and the adjoining second truncated cone section 12 'is shown in detail. It can be seen here that the truncated cone axis of the truncated cone section 12 has an angle α of approximately 3 ° to the longitudinal axis 4 'of the wire 4. This truncated cone section 12 30 has an opening angle β of about 10 °, wherein the angle of the lowest cone-generating end about 8 ° and the angle of the uppermost cone-generating end has about 2 °.

Der zweite asymmetrische Kegelstumpfabschnitt 12' weist einen Winkel a' von ca. 7,5° zwischen der Drahtachse 4' und der Kegelstumpfachse des zweiten Kegelstumpfabschnitts 12' auf, 35 einen Öffnungswinkel ß' von 30°, der sich aus einem Winkel der untersten Kegelerzeugenden von 22,5° und der obersten Kegelerzeugenden von 7,5° zur Drahtachse 4' zusammensetzt. Im Gegensatz zu den geometrischen Abmessungen des ersten Kegelstumpfabschnitts 12, welcher unabhängig von dem Durchmesser des Drahts 4 ist, müssen die Abmessungen des zweiten Kegelstumpfabschnitts 12' an den jeweiligen Drahtdurchmesser angepasst werden. 40The second asymmetrical truncated cone section 12 'has an angle a' of approximately 7.5 ° between the wire axis 4 'and the truncated cone axis of the second truncated cone section 12', 35 an opening angle β 'of 30 °, which is an angle of the lowermost cone-generating end of 22.5 ° and the topmost cone-generating of 7.5 ° to the wire axis 4 'composed. In contrast to the geometric dimensions of the first truncated cone portion 12, which is independent of the diameter of the wire 4, the dimensions of the second truncated cone portion 12 'must be adapted to the respective wire diameter. 40

Die Abmessungen des dritten Kegelstumpfabschnitts 12", welcher bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wiederum unabhängig von dem Drahtdurchmesser festgelegt ist, tragen einen Winkel von ca. 0,8° zwischen der Kegelachse und der Drahtachse 4' und einen Öffnungswinkel ß" von ca. 4°, welcher sich aus einem Winkel von ca. 2,8° zwischen der untersten Kegelerzeu-45 genden und der Drahtachse 4' und einem Winkel von ca. 1,2° zwischen der obersten Kegelerzeugenden und der Drahtachse 4' zusammensetzt.The dimensions of the third frusto-conical portion 12 ", which in turn is fixed independently of the wire diameter in the preferred embodiment, carry an angle of approximately 0.8 ° between the cone axis and the wire axis 4 'and an opening angle β " of about 4 °, which is from an angle of about 2.8 ° between the lowermost Kegelerzeu 45 ing and the wire axis 4 'and an angle of about 1.2 ° between the uppermost cone-generating and the wire axis 4' composed ,

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der erste Kegelstumpfabschnitt 12 im Wesentlichen eine Länge von 900 pm der zweite Kegelstumpfabschnitt eine Länge L' von 2600 pm und so der Kegelstumpfabschnitt 12" eine Länge von im Wesentlichen 21000 pm auf. Verschiedenste Anpassungen der geometrischen Abmessungen sind selbstverständlich möglich, wesentlich ist lediglich, dass sich ausschließlich eine rückströmende Lackströmung 7 unterhalb der Drahtachse 4' in der Düsenöffnung 3 ergibt. 55 In den Figuren 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lackierdüse 1 gezeigt, wobeiIn the embodiment shown, the first frusto-conical portion 12 is substantially 900 microns in length, the second frusto-conical portion is 2600 microns in length L ', and so the truncated cone portion 12 " a length of substantially 21000 pm. Various adjustments of the geometric dimensions are of course possible, it is only essential that there is only a backflowing paint flow 7 below the wire axis 4 'in the nozzle opening 3. In the figures 4 and 5, a further embodiment of the painting nozzle 1 is shown, wherein

Claims

6 AT 413 902 B this is provided in the region of the wiper opening 2 a to the wire axis 4 'rotationally symmetric Umlenknase 13 for deflecting any on the wire 4 adhering and transported in the feed direction 5 of the wire 4 to the stripping opening 2 trapped in the paint layer air bubbles. As can be seen in particular from FIG. 5, a wiping edge 14 of the wiping nose 13 has an angle p of approximately 45 ° to the wire axis 4 'and the deflection nose has a transition radius of substantially 285 μm to the transition to the frusto-conically expanding nozzle opening 3, wherein the uppermost and lowest cone-generating end in the illustrated Ausführungsbei-io game have an angle γ of about 3.4 °. The nozzle insert 6 has seen in the pulling direction 5 of the wire 4 behind the stripping opening 2 on a truncated cone widening wire outlet opening 15, which includes an angle γ of about 25 ° between the uppermost and lowest cone-generating and the wire axis 4 15. Of course, variations in dimensions are also within the skill of one of ordinary skill in the art, with particular regard to adapting to different wire diameters or gap widths, e.g. Diameter differences between the diameter of Abstreiföff-20 tion 2 and the wire diameter follow. The abovementioned angles have proven to be advantageous, in particular with a wire diameter of approximately 500 μm and a gap width of approximately 15 μm. Of course, in addition to the Ablenknase 13 and a sleeve 10, as shown in the embodiment 1 shown in FIG. 1, are used, provided that bubbles should result due to the described in connection with FIG. 1 over-swirling 25 of the flowing back paint flow. It is only essential that in order to avoid impurities in the paint layer or in the paint layer trapped air bubbles Ab- or deflection means are provided for such impurities or air bubbles through which a backflow paint stream 30 is formed, which does not match the on the wire 4th adhering lacquer layer 7 'during the feed to the wiper opening 2 comes into contact. 35. Painting nozzle (1) for continuous material (4), in particular wire, for applying a paint layer, wherein a Lackierdüsenöffnung (3) has a to a stripping opening (2) has a tapered cross section, wherein the stripping opening (2), for stripping is provided on the continuous material (4) adhering liquid paint excess, characterized marked 40 characterized in that to avoid contamination or in the paint layer is closed air bubbles deflection means (9, 12, 13) are provided, so that one of the stripping (2) flowing back paint flow (7) without contact from the continuous material (4) from the Lackierdüsenöffnung (3) is derived.

2. varnishing nozzle according to claim 1, characterized in that as deflection means in the La ckierdüsenöffnung (3) a Ablenkhülse or plate (10) is arranged partially from the Abstreiföffnung (2) opposite end of the Lackierdüse (1) in the interior of the Lackierdüsenöffnung (3) extends. 3. Painting nozzle according to claim 2, characterized in that the deflection sleeve (10) is arranged in the Lackierdüsenöffnung that the continuous material (4) when passing through the Lackierdüse (1) by the Ablenkhülse (10) is performed.

4. varnishing nozzle according to one of claims 2 or 3, characterized in that about the longitudinal axis 55 (4 ') of the nozzle (1) is formed a rotationally symmetrical Umlenknase (13). 7 AT 413 902 B

5. Lackierdüse according to claim 1, characterized in that the Lackierdüsenöffnung (3) for providing deflection means is formed at least in the adjoining the wiper opening area by an asymmetric truncated cone portion (12) whose cone axis at an acute angle (a) to the longitudinal axis ( 4 ') of the spray nozzle (1) is arranged 5, so that only a backflowing paint flow (7) below the longitudinal axis (4') of the spray nozzle (1) is formed.

6. Lackierdüse according to claim 5, characterized in that the at the stripping opening (2) adjoining the asymmetric truncated cone portion (12) at least one more io rer, preferably at least two further asymmetric (r) truncated cone section (s) (12 ', 12 ";) are each provided with different opening angles (ß \ ß ").

7. paint spray nozzle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the stripping opening (2) is provided in a scraping insert (6) inserted in the painting nozzle (1).

8. A process for painting continuous material (4), in particular wire, wherein liquid paint is applied to the continuous material (4), and the liquid paint is stripped to a predetermined paint layer thickness of the continuous material (4), characterized net net that to avoid contamination or in the lacquer layer enclosed air bubbles of the stunted excess paint contactless from the continuous material (4) is derived.

9. The method according to claim 8, characterized in that the abgestriffene Lacküber- 25 shot against a feed direction (5) of the continuous material (4) is recirculated annular channel and in a section in which the continuous material (4) is covered by the flowing paint excess , Contactlessly derived from the continuous material (4).

10. The method according to claim 8, characterized in that the stripped Lacküber- 30 shot in a below the endless material (4) formed return stream (7) opposite to the feed direction (5) of the continuous material (4) is derived. For this purpose 3 sheets of drawings 35 40 45 50 55