DE10130342C1 - Method and device for drying and / or baking a coating applied to a metallic strip - Google Patents
Method and device for drying and / or baking a coating applied to a metallic stripInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metal lisches Band aufgebrachten Beschichtung, wobei das Band kontinuierlich durch einen an zwei Stirnseiten offenen und ansonsten geschlossenen Kanal aus plattenförmigen Wandungen hin durchgeführt und während des Durchlaufs erhitzt wird, wodurch die Beschichtung trocknet und/oder einbrennt, wobei in dem Band Wirbelströme durch ein Magnetfeld induziert werden, das mittels mindestens einer Spule erzeugt wird, die koaxial zu dem Kanal ausgerichtet ist und diesen umschließt. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchfüh rung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for drying and / or baking a metal Coated tape applied coating, the tape continuously by one to two The front side of the channel, which is otherwise closed, is made of plate-shaped walls performed and heated during the run, whereby the coating dries and / or burns in, eddy currents being induced in the band by a magnetic field, which is generated by means of at least one coil which is aligned coaxially to the channel and encloses it. Furthermore, the invention relates to a device for performing tion of such a procedure.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden beispielsweise beim Lackieren von verzink ten Stahlbändern angewendet, die zum Beispiel als Verkleidungsplatten im Fassadenbau ein gesetzt werden. Der Beschichtungsvorgang kann aus mehreren, hintereinander ablaufenden Stufen bestehen, beispielsweise einer Grundierung und einer oder mehreren anschließenden Deckbeschichtungen.Such methods and devices are used, for example, when painting galvanized steel steel strips, which are used, for example, as cladding panels in facade construction be set. The coating process can consist of several, one after the other There are stages, for example a primer and one or more subsequent ones Topcoats.
Der Kanal wird in der Regel in der Bewegungsrichtung des Bandes von einem durch ein Ge bläse erzeugten Luftstrom durchströmt, der zum Abführen der beim Trocknungs- und/oder Einbrennvorgang entstehenden Gase dient. Diese Gase enthalten in der Regel organische Lö sungsmittel, die zusammen mit dem Abluftstrom einer thermischen oder einer regenerativen Nachverbrennungsanlage zwecks Oxidation der Schadstoffe zugeführt werden, bevor die sol chermaßen gereinigte Luft der Atmosphäre bzw. zu einem Teilvolumenstrom wieder dem Kanal zugeführt wird.The channel is usually in the direction of movement of the belt by one through a Ge blower generated air stream flows through, which is used to remove the drying and / or Burning gases are used. These gases usually contain organic solvents means that together with the exhaust air flow of a thermal or a regenerative Afterburner system for the purpose of oxidizing the pollutants before the sol clean air from the atmosphere or to a partial volume flow again Channel is fed.
Die Wandungen der bekannten in der Regel senkrecht ausgerichteten Kanäle bestehen häufig aus Aluminium, da bei diesem nicht ferromagnetischen Material die unerwünschte Induktion durch das Magnetfeld der Spulen gering gehalten wird. Um die nicht erwünschte Induktion in den Kanalwandungen weiter zu minimieren, ist sogar angedacht worden, die Kanalwandun gen aus einem hochtemperaturfesten Kunststoffmaterial herzustellen.The walls of the known, as a rule, vertically oriented channels often exist made of aluminum, because this non-ferromagnetic material has the undesired induction is kept low by the magnetic field of the coils. To avoid the undesired induction in it has even been considered to further minimize the channel walls gene from a high temperature resistant plastic material.
Ein Problem der bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist darin zu sehen, daß eine Kon densation der aus der Beschichtung während des Trocknungsvorgangs ausdampfenden Lö sungsmittel in jedem Bereich des Kanals verhindert werden muß. Während diese Bedingung in der Nähe des Bandes, in dem die höchste Temperatur herrscht, immer erfüllt ist, sind insbe sondere die Oberflächen der Wandungen als kälteste Zonen des Kanals für Kondensationsprozesse besonders gefährdet. Je nach verwendetem Lösungsmittel liegt dessen Kondensati onstemperatur im Bereich von ca. 150°C oder sogar darüber.A problem with the known methods and devices is that a con densification of the solvent evaporating from the coating during the drying process must be prevented in every area of the channel. During this condition near the strip in which the highest temperature prevails is always fulfilled especially the surfaces of the walls as the coldest zones of the channel for condensation processes particularly at risk. Depending on the solvent used, its condensate lies on temperature in the range of approx. 150 ° C or even above.
Um eine Kondensation zu verhindern, wird in der Regel erhitzte Luft durch den Kanal hin durchgeleitet. Um die Wärmeverluste durch die Wandungen, die insbesondere bei einer Ver wendung von Aluminium eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit besitzen, zu reduzieren, ist die Außenseite der Wandungen vollflächig mit einer Isolierschicht umgeben. Diese Isolierschicht wird von den in geeigneten Abständen in Längsrichtung des Kanals verteilt angeordneten Spulen umschlossen. Die Spulen selbst, die insbesondere bei einer hochfrequenten Betriebs weise nur aus einer einzigen Windung bestehen und aus einem abgekanteten Blechstreifen gebildet sind, sind an ihrer Außenseite mit von Wasser durchflossenen Rohrleitungen verse hen, durch die Wärme abgeführt werden kann.To prevent condensation, heated air is usually passed through the duct passed through. In order to prevent heat loss through the walls, which is particularly the case with ver the use of aluminum to have a very good thermal conductivity is Surround the entire outside of the walls with an insulating layer. This insulating layer is arranged at suitable intervals in the longitudinal direction of the channel Coils enclosed. The coils themselves, especially when operating at high frequency only consist of a single turn and a folded sheet metal strip are formed are verses on the outside with pipelines through which water flows hen through which heat can be dissipated.
Die vergleichsweise große Länge derartiger Kanäle, die in der Regel im Bereich zwischen 10 und 20 Meter liegt, sowie die schlechte Zugänglichkeit des Kanalinnern machen eine kontrol lierte Temperaturerfassung in sämtlichen Bereichen der Kanalwandungen nahezu unmöglich. Die Wandtemperatur wird in der Regel über die Temperatur des zugeführten Gasstroms gere gelt, der mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 Meter pro Sekunde durch den Kanal ge führt wird. Dabei kommt es zu einem konvektiven Wärmeübergang von dem Gas auf die Ka nalwandung. Infolge der über die Länge des Kanals abnehmenden Gastemperatur herrschen die niedrigsten Temperaturen meistens im Bereich des Endes des Kanals, an dem das Band und der Gasstrom diesen wieder verlassen. In der Regel wird die dort erfaßte Wandtemperatur als Maßstab für die Wandtemperatur über die gesamte Kanallänge genommen. Die Ge schwindigkeit und Güte einer Regelung der Wandtemperatur über den Volumenstrom, das heißt die Geschwindigkeit, sowie die Temperatur des zugeführten Gases ist insgesamt als un befriedigend anzusehen.The comparatively large length of such channels, which is usually in the range between 10 and 20 meters, as well as the poor accessibility of the channel interior make a check temperature detection in all areas of the duct walls is almost impossible. The wall temperature is usually increased via the temperature of the gas flow supplied applies that passes through the canal at a speed of more than 30 meters per second leads. This leads to convective heat transfer from the gas to the Ka nalwandung. Due to the decreasing gas temperature over the length of the duct the lowest temperatures mostly in the area of the end of the channel on which the tape and the gas flow leaves it again. As a rule, the wall temperature recorded there taken as a measure of the wall temperature over the entire length of the duct. The Ge speed and quality of a control of the wall temperature via the volume flow, the is called the speed, as well as the temperature of the gas supplied is un as a whole satisfactory to look at.
Aus der US 4,370,357 ist ein Verfahren zum Auftragen einer Beschichtung auf ein sich konti nuierlich bewegendes Metallband bekannt. Dabei erfolgt das Aushärten der Beschichtung in einem Tunnelofen, in dem mittels elektromagnetischer Induktion eine Erhitzung des Metall bandes und damit ein Ausdampfen des Lösungsmittels aus der Beschichtung erfolgt. Die Spu len zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes umgeben unmittelbar das Metallband und befinden sich im Inneren des Tunnelofens. Im Tunnelofen wird in der Nähe beider Stirnseiten Stickstoffgas zugeführt und in der Mitte des Ofens erfolgt eine Absaugung des mit Lösungs mitteldämpfen verunreinigten Stickstoffgases. Dieses wird in einer speziellen Vorrichtung wieder in reines Stickstoffgas sowie in das Lösungsmittel getrennt, wobei beide Komponen ten einer weiteren Verwertung zugeführt werden. Der bekannte Tunnelofen ist gasdicht und thermisch isoliert, um die Temperatur der warmen Innenwände oberhalb des Kondensations punktes des Lösungsmittels zu halten.US Pat. No. 4,370,357 describes a method for applying a coating to a continuous known moving metal band. The coating is cured in a tunnel furnace in which the metal is heated by means of electromagnetic induction band and thus evaporation of the solvent from the coating takes place. The Spu len to generate the electromagnetic field directly surround the metal strip and are located inside the tunnel furnace. In the tunnel furnace is near both ends Nitrogen gas is supplied and in the middle of the furnace there is an extraction of the solution medium vapor contaminated nitrogen gas. This is done in a special device separated again into pure nitrogen gas as well as into the solvent, whereby both components ten be recycled. The well-known tunnel furnace is gas-tight and thermally insulated to the temperature of the warm inner walls above the condensation point of the solvent.
Ein vergleichbares Verfahren ist in der EP 0 744 222 A1 beschrieben. In diesem Fall wird in den mit Induktionsspulen ausgestatteten Tunnelofen ein Gas eingeführt, dessen Temperatur oberhalb des Kondensationspunktes des aus der auszuhärtenden Beschichtung auszutreiben den Lösungsmittels liegt.A comparable method is described in EP 0 744 222 A1. In this case, introduced a gas into the tunnel furnace equipped with induction coils, its temperature above the condensation point of the coating to be cured the solvent.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trock nen und/oder Einbrennen einer auf metallisches Band aufgebrachten Beschichtung vorzu schlagen, bei dem sich auch bei wechselnden Durchströmungsbedingungen eine bestimmte Mindesttemperatur an den Wandungen des Kanals über dessen gesamter Länge sicherstellen läßt.The invention has for its object a method and an apparatus for drying NEN and / or baking a coating applied to metallic tape propose a certain one even with changing flow conditions Ensure the minimum temperature on the walls of the duct over its entire length leaves.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anteil der von der Spule abgegebenen magnetischen Leistung, die von den Wandungen des Kanals aufgenommen wird und dort zu einer Erhitzung führt, mindestens 3% beträgt.This task is invented on the basis of a method of the type described in the introduction solved according to the invention in that the proportion of the magnetic emitted by the coil Power that is absorbed by the walls of the channel and there to heat leads, is at least 3%.
Im Gegensatz zu der bei Verfahren nach dem Stand der Technik verfolgten Strategie wird die durch Wirbelstrominduktion in den Kanalwandungen in Wärme umgesetzte Leistung nicht minimiert, sondern gegenüber den bekannten Verfahren ganz bewußt angehoben, um in Folge der in dem Wandungsmaterial induzierten Ströme eine Temperaturerhöhung der Kanalwan dung zu erzielen. Da die Spulen in der Regel in gleichmäßigen Abständen über die gesamte Länge des Kanals verteilt angeordnet sind, läßt sich mit Hilfe des für die Induktion in den Wandungen abgezweigten Spulenleistung eine Erwärmung der Kanalwandung über die ge samte Kanallänge erreichen. Diese Erwärmung ist über die gesamte Kanallänge sehr gleich mäßig, so daß größere Temperaturschwankungen nicht auftreten. Aufgrund der vergleichs weise geringen Wandungsstärke erfolgt die Aufheizung sehr schnell und aufgrund der ver gleichsweise geringen thermischen Trägheit läßt sich die Temperatur der Wandung bedarfs weise sehr schnell und mit geringer Regelabweichung auf einen bestimmten Sollwert einre geln.In contrast to the strategy pursued in methods according to the prior art, the Not converted into heat by eddy current induction in the duct walls minimized, but deliberately raised compared to the known methods, in order of the currents induced in the wall material a rise in temperature of the canal to achieve. Because the coils are usually spaced evenly across the entire Distributed length of the channel can be with the help of the induction in the Walls branched coil power heating the channel wall over the ge reach the entire length of the channel. This heating is very the same over the entire length of the channel moderate, so that major temperature fluctuations do not occur. Due to the comparative as low wall thickness, the heating takes place very quickly and due to the ver equally low thermal inertia, the temperature of the wall can be used adjust very quickly and with little control deviation to a certain setpoint rules.
Die Erfindung basiert somit auf der Erkenntnis, daß die von den Kanalwandungen aufge nommene und dort in Wärme umgesetzte Spulenleistung keine Verlustleistung darstellt, son der nutzbringend in das von der Bilanzgrenze "Außenseite der Kanalwandung" definierte Sy stem eingebracht wird. Vorzugsweise ist die Außenseite der Kanalwandung auch weiterhin vollflächig mit einer wirksamen Isolierung umgeben, um Wärmeverluste nach außen zu ver meiden. Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nach dem Stand der Technik stets mit allen Mitteln versucht worden, die Induktion in den Kanalwänden so gering wie möglich zu halten, vermutlich unter dem Gesichtspunkt, den Wirkungsgrad des Verfahrens durch Reduzierung eines scheinbaren Verlustanteils zu optimieren. Hierdurch wurden jedoch die zuvor geschilderten Nachteile in Form einer schwer kontrollierbaren Oberflächentempera tur der Kanalwandungen hervorgerufen, die mit einer gesonderten Energiezufuhr zu den Ka nalwandungen, nämlich in Form des durch den Kanal geleiteten heißen Gasstroms kompen siert werden mußten.The invention is thus based on the finding that the channel walls are open coil power converted and converted there into heat does not represent a power loss, son the beneficial in the Sy defined by the balance boundary "outside of the channel wall" stem is introduced. The outside of the channel wall is preferably also continued fully surrounded with effective insulation to prevent heat loss to the outside avoid. In contrast to the method according to the invention is according to the prior art always tried with all means, the induction in the channel walls as low as to keep possible, probably from the point of view of the efficiency of the process by reducing an apparent loss. This did, however the disadvantages described above in the form of a difficult to control surface temperature caused by the channel walls, which with a separate energy supply to the Ka duct walls, namely in the form of the hot gas stream conducted through the duct had to be settled.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Erhöhung der Leistungsaufnahme der Kanalwandungen auf mindestens 3% der gesamten von der Spule abgegebenen magnetischen Leistung läßt sich zum einen beispielsweise durch Verwendung von ferromagnetischem Material, das heißt insbesondere Stahl erreichen, der nach dem Stand der Technik in vielen Fällen vermieden und beispielsweise durch Aluminium ersetzt wurde. Eine andere Möglichkeit der Erhöhung der in den Kanalwandungen induzierten Leistung besteht in der entsprechenden Gestaltung der Geometrie der Spule mit dem Ziel, die Feldstärke im Bereich der Kanalwandungen zu erhö hen. Im Gegensatz hierzu ist bei bekannten Verfahren stets versucht worden, die Feldstärke allein auf den Bereich des in der Mittelebene des Kanals verlaufenden Bandes zu konzentrie ren.The increase in power consumption of the channel walls proposed according to the invention to at least 3% of the total magnetic power delivered by the coil on the one hand, for example, by using ferromagnetic material, that is especially achieve steel, which is avoided in many cases and according to the prior art for example, was replaced by aluminum. Another way of increasing the The power induced in the channel walls consists in the corresponding design of the Geometry of the coil with the aim of increasing the field strength in the area of the channel walls hen. In contrast to this, the field strength has always been tried with known methods to concentrate solely on the area of the band running in the central plane of the channel ren.
Um eine besonders sichere und schnelle Aufheizung der Wandung zu erreichen, wird gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, daß der Anteil der von der Spule abgegebenen Leistung, die von den Wandungen des Kanals aufgenommen wird und dort zu einer Erhitzung führt, mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 7% beträgt.In order to achieve a particularly safe and quick heating of the wall, according to an embodiment of the method proposed that the proportion of power output by the coil, which is absorbed by the walls of the channel and there leads to heating, is at least 5%, preferably at least 7%.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ausgehend von einem gattungsgemäßen Verfahren der eingangs beschriebenen Art alternativ auch dadurch gelöst, daß die Wandung des Kanals mit tels einer elektrischen Widerstandsheizung erhitzt wird. Auch hierdurch ergibt sich eine sehr direkte Einflußmöglichkeit auf die Wandtemperatur, wobei die in der Widerstandsheizung umgesetzte elektrische Leistung ohne weiteres bestimmbar und dadurch sehr einfach Rück schlüsse auf die in der Wandung herrschende Temperatur möglich sind. Auch bei diesem Ver fahren wird im Gegensatz zu den bekannten Verfahren eine Abhängigkeit der Wandtempera tur allein von den Parametern der durch den Kanal geleiteten Gasströmung vermieden.The underlying task is based on a generic method of The type described above alternatively also solved in that the wall of the channel with is heated by an electrical resistance heater. This also results in a very direct influence on the wall temperature, the one in the resistance heater implemented electrical power easily determinable and therefore very easy return conclusions about the temperature prevailing in the wall are possible. Even with this ver Contrary to the known methods, driving will depend on the wall temperature Avoided solely by the parameters of the gas flow directed through the channel.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß in der Aufheizphase bei stillstehendem Band die Aufheizung der Wandungen des Kanals ausschließlich mittels einer Induktion von Wirbelströmen in den Wandungen mit Hilfe der mindestens einen Spule oder ausschließlich mittels einer elektrischen Widerstandsbeheizung erfolgt.A particularly preferred development of the method according to the invention consists in that in the heating phase with the tape stationary, the heating of the walls of the channel exclusively by induction of eddy currents in the walls with the help of at least one coil or exclusively by means of an electrical resistance heating he follows.
Hierdurch wird auf eine sehr vorteilhafte Weise eine Aufheizung der Kanalwandungen ohne Hindurchleitung eines vorerhitzten Gasstromes ermöglicht. Nach dem Stand der Technik stellt der durchgeleitete Gasstrom eine große Verlustleistung dar, die zu vergleichsweise ho hen Betriebskosten insbesondere bei einem häufigen Stoppen und Wiederanfahren des Pro zesses, darstellt. Auch wird die zum Anfahren des Prozesses benötigte Mindesttemperatur an der inneren Oberfläche der Kanalwandungen nach der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wesentlich schneller erreicht als nach der eher indirekten bekannten Methode. This results in a very advantageous way of heating the channel walls without Passing a preheated gas stream allows. According to the state of the art the gas flow passed through represents a large power loss that is comparatively high hen operating costs especially when the Pro is stopped and restarted frequently zesses, represents. The minimum temperature required to start the process is also increased the inner surface of the channel walls according to the procedure according to the invention achieved much faster than with the more indirect known method.
Die bekannten Vorrichtungen zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung weisen einen aus plattenförmigen Wandungen bestehen den, stirnseitig offenen und ansonsten geschlossen ausgebildeten Kanal auf, durch den das Band mittels Führungs- und Antriebseinrichtungen in Längsrichtung des Kanals hindurch führbar ist. Dabei ist das Band während des Durchlaufs mittels einer Heizeinrichtung auf eine Trocknungs- und oder Einbrenntemperatur aufheizbar und die Heizeinrichtung mit minde stens einer Spute versehen, die den Kanal umschließt und ein Magnetfeld im Innern des Ka nals erzeugt, durch das in dem Band Wirbelströme induzierbar sind, wodurch das Band auf heizbar ist.The known devices for drying and / or baking a metal Tape applied coating have a plate-shaped walls the channel, which is open at the end and otherwise closed, through which the Belt in the longitudinal direction of the channel by means of guide and drive devices is feasible. The strip is on a heating device during the passage Drying and or baking temperature can be heated and the heating device with at least at least a sput that surrounds the channel and a magnetic field inside the Ka nals generated by which eddy currents can be induced in the band, causing the band on is heatable.
Ausgehend von einer solchen Vorrichtung wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch ge löst, daß die Wandungen des Kanals mit einer elektrischen Widerstandsheizung versehen sind. Hierdurch läßt sich unabhängig von einer Durchströmung des Kanals mit aufgeheiztem Gas auf einfache und wirtschaftliche Weise die Wandtemperatur auf den erforderlichen Mi nimalwert einstellen.Starting from such a device, the underlying task is thereby ge triggers that the walls of the channel are provided with an electrical resistance heater are. In this way, regardless of a flow through the channel with heated Gas the wall temperature to the required Mi in a simple and economical way Set the nominal value.
Die Erfindung weiter ausgestaltend ist dabei vorgesehen, daß die Widerstandsheizung an der Außenseite der Wandungen des Kanals angeordnet ist. Hierdurch wird ein Kontakt der Wi derstandsheizung mit eventuell aggressiv wirkenden Medien in dem im Innern des Kanals befindlichen Gasstrom verhindert.Developing the invention further, it is provided that the resistance heater on the Outside of the walls of the channel is arranged. As a result, a contact of the Wi heater with possibly aggressive media in the inside of the duct located gas flow prevented.
Eine besonders vorteilhafte Art der Widerstandsheizung besteht in einem sogenannten Wider standsgewebe, das flächig an den Wandungen befestigt ist, beispielsweise verklebt, und für eine besonders gleichmäßige Einleitung und Verteilung der Wärme in dem Wandmaterial sorgt.A particularly advantageous type of resistance heating consists in a so-called counter stand fabric, which is attached flat to the walls, for example glued, and for a particularly uniform introduction and distribution of heat in the wall material provides.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:The method according to the invention is described below using an exemplary embodiment of a Device according to the invention, which is shown in the drawing, explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kanalabschnitts und Fig. 1 is a perspective view of a channel section and
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kanal gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section through the channel according to FIG. 1.
Eine Vorrichtung zum Trockenen einer auf ein verzinktes Stahlband 3 aufgebrachten Lack schicht umfaßt einen ca. 10 bis 15 Meter (abhängig von der Bandgeschwindigkeit) langen, senkrecht ausgerichteten Kanal, von dem der Übersichtlichkeit halber lediglich ein einzelnes Kanalsegment 1 dargestellt ist. Der Kanal besteht aus einer Vielzahl derartiger Kanalsegmente 1, die in Längsrichtung des Kanals hintereinander angeordnet sind und mittels jeweils zweier an gegenüberliegenden Stirnseiten angeordneter Flansche 2 sowie geeigneter Schrauben miteinander verbunden sind. Durch den derart gebildeten Kanal ist in dessen Längsrichtung das lackbeschichtete Stahlband 3 mittels bekannter und in der Zeichnung nicht näher dargestellter Führungs- und Antriebseinrichtungen geführt.A device for drying a coated on a galvanized steel strip 3 lacquer layer comprises an approximately 10 to 15 meters (depending on the belt speed) long, vertically oriented channel, of which only a single channel segment 1 is shown for clarity. The channel consists of a large number of such channel segments 1 , which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the channel and are connected to one another by means of two flanges 2 arranged on opposite end faces and suitable screws. Through the channel formed in this way, the paint-coated steel strip 3 is guided in the longitudinal direction thereof by means of known guide and drive devices which are not shown in the drawing.
Das vor der Vorrichtung lackierte Stahlband 3 wird mit feuchter und flüssiger Beschichtung am unteren stirnseitigen Ende des Kanals eingeführt und verläßt den Kanal an dessen oberer Stirnseite mit getrockneter und ausgehärteter Lackierung.The steel strip 3 painted in front of the device is introduced with a moist and liquid coating at the lower end of the channel and leaves the channel at its upper end with dried and hardened paint.
Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt des Kanals ist rechteckförmig und besitzt eine lichte Breite 4 von ca. 200 mm, und eine lichte Länge 5 von ca. 1600 mm. Die Breite des Stahlbandes 3 beträgt ca. 1500 mm.The cross section of the channel shown in FIG. 2 is rectangular and has a clear width 4 of approximately 200 mm and a clear length 5 of approximately 1600 mm. The width of the steel strip 3 is approximately 1500 mm.
Jedes Kanalsegment 1 ist von einer geschlossenen Spule 6 umgeben, die im Querschnitt gleichfalls rechteckförmig ist und aus einem Kupferblech besteht. Die Spule 6 besitzt lediglich eine einzige Windung und ist über Anschlußstücke 7 mit einem Inverter 8' verbunden, über den die Spule 6 mit einer hochfrequenten Spannung mit einer Frequenz von ca. 100 kHz versorgt wird. Die Spule 6 ist in einer parallel zu der Kanallängsachse verlaufenden Mittelebene teilbar, um die Spule 6 ausbauen und das umschlossene Kanalsegment bedarfsweise einfach auswechseln oder reparieren zu können.Each channel segment 1 is surrounded by a closed coil 6 , which is also rectangular in cross section and consists of a copper sheet. The coil 6 has only a single turn and is connected via connecting pieces 7 to an inverter 8 ', via which the coil 6 is supplied with a high-frequency voltage with a frequency of approximately 100 kHz. The coil 6 can be divided in a central plane running parallel to the longitudinal axis of the channel in order to remove the coil 6 and to be able to easily replace or repair the enclosed channel segment, if necessary.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Spule 6 äquidistant zu den Wandungen 8 des Kanalsegments 1 angeordnet. Zwischen den aus einem auf der Innenseite mit einer Kunststoffbeschichtung versehenen Stahlblech bestehenden Kanalwandungen 8 und der Spule 6 befindet sich ein Isoliermaterial 9, das einen unerwünschten Wärmeverlust aus dem Kanal über die Wandungen 8 weitgehend unterbindet. An der Außenseite der Spule 6 befinden sich mäanderförmig verlaufende und in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Rohrleitungen 10, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden und für einen Abtransport der unweigerlich in der Spule 6 entstehenden Wärme sorgen.As can be seen from FIG. 2, the coil 6 is arranged equidistant from the walls 8 of the channel segment 1 . Between the existing of a sleeve provided on the inside with a plastic coating sheet steel channel walls 8 and the coil 6 is an insulating material 9, which largely prevents an undesired heat loss from the channel through the walls. 8 On the outside of the coil 6 there are meandering pipes 10 , which are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity, through which a cooling liquid flows and which ensure that the heat inevitably arises in the coil 6 .
Durch die Wahl von Stahlblech als Material für die Wandungen 8 des Kanals sowie durch die entsprechende Gestaltung der Geometrie der Spule 6 ist das magnetische Feld im Bereich der Wandungen 8 so groß, daß darin ca. 6% bis 7% der von der Spule 6 insgesamt abgegebenen magnetischen Leistung umgesetzt und in Form von Wärme abgegeben wird. Je nach dem verwendeten Material der Kanalwandungen und der Gasgeschwindigkeit im Inneren des Ka nals kann es auch sinnvoll sein, einen Anteil zwischen 7% und 10% der magnetischen Spu lenleistung in den Wandungen 8 in Wärme umzusetzen. Die von der Spule 6 aufgenommene elektrische Leistung beträgt im vorliegenden Fall ca. 500 kW. Davon werden ca. 450 kW in Form magnetischer Leistung und der Rest von ca. 50 kW in Form von Wärme an die Kühl schlangen abgegeben. Bei einem Anteil zwischen 6% und 7% beträgt die in den Wandungen 8 umgesetzte Wärmeleistung somit zwischen ca. 27 kW und 31,5 kW. Die Wärmeabgabe erfolgt aufgrund der Isolierung 9, die den Kanal vollflächig auf seiner Außenseite umgibt, vornehmlich in das Innere des Kanals, das heißt hauptsächlich in Form von Konvektion an die den Kanal durchströmende Luft. Der weitaus größte Teil der von der Spule 6 (hier ca. 420 kW) abgegebenen Leistung wird von dem Band 3 aufgenommen und dort gleichfalls über Wirbelströme in Wärme umgewandelt. Diese Wärme bewirkt den gewünschten Trocknungs- und Aushärtungsvorgang in der das Band 3 umgebenden Lackschicht.Due to the choice of sheet steel as the material for the walls 8 of the channel and the corresponding design of the geometry of the coil 6 , the magnetic field in the area of the walls 8 is so large that approximately 6% to 7% of the total of the coil 6 is contained therein emitted magnetic power is implemented and emitted in the form of heat. Depending on the material used for the channel walls and the gas velocity inside the channel, it can also make sense to convert a share of between 7% and 10% of the magnetic coil power in the walls 8 into heat. The electrical power consumed by the coil 6 is approximately 500 kW in the present case. Approx. 450 kW of this is delivered to the cooling coils in the form of magnetic power and the rest of approx. 50 kW in the form of heat. With a share between 6% and 7%, the thermal output implemented in the walls 8 is thus between approximately 27 kW and 31.5 kW. The heat is emitted due to the insulation 9 , which surrounds the entire surface of the channel on its outside, primarily in the interior of the channel, that is mainly in the form of convection to the air flowing through the channel. The vast majority of the power emitted by the coil 6 (here approx. 420 kW) is absorbed by the band 3 and is likewise converted into heat there via eddy currents. This heat causes the desired drying and curing process in the lacquer layer surrounding the belt 3 .
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, die Wandungen 8 gezielt mit Hilfe des von der Spu le 6 erzeugten magnetischen Feldes aufzuheizen, wenn nach einer Stillstandsperiode die Trocknungsvorrichtung wieder in Betrieb genommen werden soll. In diesem Falle kann die zum Anfahren der Vorrichtung erforderliche minimale Temperatur der Wandungen 8, die je nach dem aus dem Lack austretenden Lösungsmittel bei ca. 150°C liegt, allein durch einen Betrieb der Spule 6 erzielt werden, ohne daß - wie beim Stand der Technik - über einen län geren Zeitraum vorgeheizte Luft durch den Kanal hindurchgeleitet wird. Die Zeit bis zum Wiederanfahren der Produktion wird durch das erfindungsgemäße Verfahren somit deutlich verkürzt und die Sicherheit, das an allen Orten der Wandungen 8 eine bestimmte Minimal temperatur vorherrscht, erhöht.The possibility of heating the walls 8 specifically with the aid of the magnetic field generated by the coil 6 is particularly advantageous if the drying device is to be put back into operation after a standstill period. In this case, the minimum temperature of the walls 8 required for starting the device, which is approximately 150 ° C. depending on the solvent emerging from the paint, can be achieved solely by operating the coil 6 without - as in the prior art Technology - preheated air is led through the duct over a longer period of time. The time until the restart of production is thus significantly shortened by the method according to the invention and the security that a certain minimum temperature prevails at all locations of the walls 8 is increased.
Alternativ zu der Beheizung der Wandungen 8 durch magnetische Induktion ist auch eine Widerstandsbeheizung möglich, die vorzugsweise in Form eines auf die Außenseite der Wan dungen 8 vollflächig aufgebrachten, in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellten Wider standsgewebes erfolgt.As an alternative to heating the walls 8 by magnetic induction, resistance heating is also possible, which is preferably carried out in the form of a full-surface application on the outside of the walls 8 , but is not shown in the drawings.
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