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Einbrenn-Ofen für Anlagen zur Lackdraht-Herstellung Die Erfindung
betrifft einen Einbrenn-Ofen für Anlagen zur Lackdraht-Herstellung, mit einer Einbrenn-Retorte
für mehrere, gleichsinnig parallel hindurchlaufende Drahtzüge, durch welche ein
Luftstrom hindurchgeführt wird; sie betrifft insbesondere auch solche Einbrenn-Öfen
mit Umiuft-Führung.
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Bei derartigen Lackeinbrenn-öfen wird im allgemeinen während des
Betriebes das in der Einbrenn-Retorte beim Trocknen der hindurchlaufenden, mit frischem
Lackauftrag versehenen Drahtzüge entstehende Luft-Lösungsmittel-Gemish am Draht-Auslauf
der Retorte abgesaugt und ins Freie abgeleitet - allenfalls nach Reinigung der Luft
durch Auswaschen oder Verbrennen der Löeungsmittel-Anteile; in die Einbrenn-Retorte
tritt dabei am Draht-Einlauf soviel Luft ein, daß das darin befindliche Luft-Lösungsmittel-Gemisch
bei der Einbrenn-Temperatur nicht
züdet. Bei anderen Typen von Einbren-Retorten
wird etwa in ihrer Mitte das Luft-Lösungsmittel-Gemisch abgesaugt; bei dieser Luft-Führung
wird dor Trocken- und Aushärte-Vorgang in gewisser Weise verbessert.
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Weitere rind auch bereits Lacksinbrenn-Öfen bekannt, bei denen die
Einbrenn-Retorte mit oiner Umlutt-Fuhrung vorsehen ist, durch welche die aus der
Retorte - sei es am Draht-Auslauf bzw. in der Rekorten-Xitte - abgesaugten Abgase
nrch katalytischer Verbrennung der darin angereicherten Lösungsmittel und Spalt-Produkt.
des Lackea in gereinigtem Zustand unter teilweiser Ausnutzung der Wärme-Energie
des abgesaugten Lutt-Lösungomittel--Gemisches wieder in die inbrenn-Retorte zurückgotührt
worden - und zwar entweder am Draht-Einlaut bzw. an beiden Enden der Retorte (bei
Absaugung in der Mitte). Im ersten Falle wird also das gereinigte Abgas in die Trocken-Retorte
bereits am Draht--Einlaut - also in ihre Trockgn-Zone - zugeführt und dadurch für
das Abdampfen der Lösungsmittel des Lackuftrages ausgenützt; bei aer anderen Anordnung
- Zuführung des Abgases an beiden Lnden der Retorte - wird vor allem in ihrer zweiten
Hälfte die dort zur Aushärtung der Lackaufträge ertorderliche Wärme zugeführt. Bei
anderen Lackeinbrenn-öten wird die Einbrenn--Retorte mit den nach der katalytischen
Verbrennung gereinigten, heißen Abgasen von außen zur Aufheizung umçpUlt. Schließlich
wurden auch bereits Lackeinbrenn-Öfen vorgeschlagen, bei denen diese beiden Maßnehmen
zur Erwärmung der Luft kombiniert werden : teilweise Einleitung der gereinigten
Abgase in das Innere der Einbrenn-Retoret und Aufheizung derselben durch Umsülen
mit dem @verbleibenden Teilstrom der Abgase.
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Bei allen diesen bekannten Konstruktionen von Lackeinbrenn--dfen
wird also in der Einbrenn-Retorte durch Absaugung des Luft-Lösungsmittel-Gemisches
eine Luftströmung erzeugt, welche sich vom Draht-Einlauf her durch die ganze Retorte
oder aber - bei Absaugung in der Mitte - zumindest in der jedenfalls besonderes
wichtigen Trochen-Zone in Richtung der Draht-Bewegung verläuft. Um nun in der1 an
den Draht-Einlauf anschließenden Trocken-Zone der Einbrenn-Retorte eins ausreichende
Rdativ-Bewegung zwischen Draht und Luftstrom zu erhalten - und damit eine wirksame
Wärme-Übertragung und entsprechend hbhere Trocken--Ceschwindigkeit -, muß eine Luftströmung
von sehr hoher Geschwindigkeit erzeugt werden. Hierbei muß jedoch an der Eintrittsstelle
der schnelle Luftstrom zur Verminderung der unerwUnechten Injektor-Wirkung schräg
gegen den hindurchlaufenden Draht eingeführt werden - wodurch die gerade in diesem
Anfangs-Bereich der Trocken-Zone noch frische, also infolge ihres hohen Lösungsmittel-Gehaltes
und der zusätzlichen Erwärmung besonders empfindliche Lack-Schicht verblasen und
damit beschädigt werden kann; wird jedoch aus diesem Grunde die Geschwindigkeit
des Luftstromes niedriger gehalten als diejenige des Drahtes -- dann tritt zwar
auch eine Relativ-Bewegung ein1 wobei jedoch die Wärme-Übertragung zwischen Luft
und Draht wasentlich geringer und vor allem durch die langsamere Abfuhr der verdunstenden
Lösungsmittel der ganze Trocknungs-Vorgang erheblich verzögert wird.
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Nach der Erfindung werden nun bei Lackeinbrenn-Öfen der eingangs
beschriebenen Bauart alle diese Nachteile in einfacher und wirksamer Weise dadurch
vermieden, daß in der gesamten Einbrenn-Retorte - nämlich sowohl durch die Trocken-Zone
als auch durch die Einbrenn-Zone - ein Luftstrom bzw. Teil--Luftströme entgegen
der Durchlaufrichtung der Drahtzüge hindurchgeführt wird bzw. werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Einbrenn-Ofens wird
in der Einbrenn-Retorte einerseits durch die Trocken-Zone und anderseits durch die
Aushärte-Zone je ein separater Luftstrom entgegen des Durchlaufrichtung der Drahtzüge
hindurchgeführt.
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weiteres können mit geschlossener Umiuft-Führung ausgerüstete Lackeinbrenn-Öfen
erfindungsgemäß derart ausgebildet sein, daß an der Einbrenn-Retorte mindestens
ein paralleler Umluftkanal - allenfalls nur entlang ihrer Trocken-Zone - angesetzt
ist, in welchem in bekannter Weise die Aggregate zur Bewegung und Aufheizung des
Umluft-Stromes sowie diejenigen zur katalytischen Verbrennung der im abgesaugten
Gas enthaltenen Lösungsmittel und Spaltprodukte des Lackes untergebracht sind. Zweckmäßig
ist dabei an der Einbrenn-Retorte sowohl entlang ihrer Trocken--Zone als auch entlang
ihrer Aushärte-Zone je ein separater, paralleler Umluft-Kanal angeschlossen, in
welchen die hindurchgeführten Teil-Luftströme unabhängig woneinander regelbar sind.
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Sowohl bei einfachen Lackeinbrenn-Retorten als auch bei Lackeinbrenn-Öfen
mit Umluft-Führung wird durch diese erfindungsgefäße Ausgestaltung erreicht, daß
der an der Draht-Austritteseite - bzw am Ende der Trocken-Zone - eintretende Luftstrom
auf bereits vollständig ausgehärtete bzw. auf zumindest ausreichend
getrocknete
Lack-Schichten trifft und somit auch bei sehr hohen Strömungs-Geschwindigkeiten
keine Schädigung der Lackschicht mehr eintreten kann; weitere wird vor allem in
der Trocken-Zone selbst eine extrem hohe Relativ-Geschwindigkeit zwischen Luftstrom
und entgegengesetzt hindurchlaufendem Draht und somit eine optimale Wärme-Übertragung
zwischen beiden erreicht; schließlich ergeben sich bei dieser Luftführung nach dem
Gegenstromprinzip auch die günstigsten Verdampfungs-Bedingungen - dies im Gegensatz
zu allen bisherigen Ausführungsformen der Lackeinbrenn-Retorten.
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Bei der oben erwähnten Anordnung des Lackeinbrenn-Ofens mit geschlossener
Umluft-Führung werden durch die getrennte Zuführung von frischer bzw. gereinigter,
lösungsmittelfrsier Heißluft in jede der beiden Hauptzonen der entsprechend unterteilten
Einbrenn-Retorte im Gegenstrom zum hindurchlaufenden Draht - also einerseits etwa
am Übergang der Trocken-Zone zur Aushärte-Zone und anderseits am Auslauf der mit
dem fertig ausgehärteten Lacküberzug versehenen Drähte - und gleichfalls getrennte
Absaugung der mit Lösungsmittel bzw. mit Spaltprodukten des Leckes angereicherten
Luft jeweils an der Draht-Einlautstelle beider Zonen - besonders günstige Trocknungs-
und Aushärte-Bedingungen erreicht; vor allem können in beiden Behandlungs-Zonen
der Einbrenn-Retorte die Haißlutt-Ströme mit unterschiedlichem Temperatur-Lauf hindurchgeführt
werden.
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reiters kann bei diesem Lackeinbrenn-Ofen die Einbrenn-Retorte bzw.
jede ihrer beiden, getrennten Behandlunge-Zonen gegen den Drahteinlauf hin mit zunehmendem
Querschnitt ausgebildet sein, wodurch der hindurchgeführte Heißluft-Strom verlangsamt
wird; zum gleichen Zwecke können auch an der Einbrenn-Retorte bzw. an ihren
beiden,
getrennten Zonen nahe dem Drahteinlauf in Abstand hintereinander mehreren Absaug-Öffnungen
angebracht sein, welche vorzugsweise mittels Drosselklappen regelbar sind.
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In der Einbrann-Retorte - in welche der im Leckauftrage-Gefäß frisch
lackierte Draht eingeführt wird - erfolgt die Wärmo--Übertragung auf den zu trocknenden
bzw. auszuhärtenden lackierten Draht vorerst durch die außerhalb, alenfalls im Umluft-Kanal
vorgeswärmte, im Gegenstrom zum Drahtlauf hindurchgefürten Luft.
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In der Einbrenn-Retortekönnen aber auch - sei es über die genze Rerortenlänge
worteilt bzw. zweckmäßig in dem an den Drahteinlauf anschließenden Abschnitt - zusätzliche
Heizungselemente, vorzugsweise Infrastrahlungs-Heizkörper, eingsbaut sein, wodurch
die Wärme-Übertragung auf den Draft zusätzlich vorstärkt wird. Schließlich ist auch
vorgeschen, daß die Einbrenn-Retorte über ihre genze Länge bzw. über bestimmte Abschnitte
zusätzlich von außen erwärmt wird - vorzugsweise durch Umspülung mittels eines vom
Umluft-Strom nach seiner Reinigung abgezweigten und allenfalls zusätzlich aufgeheitzen
Teilstromes. Durch diese zusätzliche Aufheizung der Trocken-Retorte an bestimmten
Abschnitten - wobei beide Methoden selbstverständlich auch kombiniert werden können
- wird die Möglichkeit geschaffen, an den hindurchlaufenden Drahtzügen die Temperatur-Kurve
über ganze Retorten-Länge den optimalen Trocknungs- und Aushärte-Bedingungen anzupessen.
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In der Zeichnung sind zwei typische Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäß
ausgebildeten Lackeinbrenn-Ofens mit geschlossener Umluft-Führung veranachaulicht
- und z@ar im vertikalen Längeschnitt.
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Es zeigen: Fig. 1 einen horizontalen Lackeinbrenn-Ofen mit einräumiger
Einbrann-Retore und an beiden Enden derselben angesetztem Umluft-Kanal; und Fig.
2 einen Lackeinbrenn-Ofen für vortikalen Draht-Durchlauf mit untertoilter Einbrenn-Retorte,
wobei jeder der beiden Behandlungszonen ein separater Umluft--Kanal zugeordnet ist.
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Der in Fig. 1 dargestellte Leckeinbrann-Ofen besteht aus der @@@gr@cht
liegenden tinbrenn-Rotorts 10 und aus dem an diseeibe - im wesentlichen an beiden
Enden, bei 14 und 13 - parallel angeschlossenen Umluft-kanal 20, an welchem links
ein Ansaugstutzen 21 mit Drosselklappe 22 für Frischluft und nahe dem rechten Ende
ein Abfühzungestutzen 28 für überschüssigss Abgas - gleichfalls mit Dros@olklapps
29 - angesetzt sind. Durch die Einbrenn-Retorte 10 selbst wird der frisch l@cki@rte
Draht D bzw. im allgemeinen mehrere parallele Drahtzüge - vom L@ckauftrage-Gefäß
her links bei 11 einlaufand - kontinuierlich hindurchgeführt; im Umluft-Kanal 20
sind in bekannter Weise vor allen das den Luftumlauf bewirkende Gebläse 23 - beispielsweise
ein einfaches Radial-Gebläse -, außerdem ein Heizregister 26 zur ERwärmung das Luftstromes
bzw. zur Einleitung des Trocknung@-prozesess und ferner ein Katalyt-Element 27 zur
Verbronnung der in den aus der Rotors abgesaugten Abgasen enthaltenen Lösungsmittel
eingesetzt; in den Umluft-Kanal 20 könnte anstatt des Heizregisters 26 und des Katalyt-Elementes
27 durchaus auch ein mit den Umluft-Abgasen gespeister Gas- oder Ölgebläes-Brenner
eingebaut sein bei der hier dargestellten Ausführungsform des Lackeinbrenn-Ofens
sind schließlich in der Einbrenn-Retorts 10 selbst in dem, an den Drehteinlauf 11
anschließenden Abschnitt mehrere
Heizelemente 16 - vorzugsweise
Strahlungs-Heizkörper - in geeigneter Verteilung eingebaut, durch welche eine weitere
Beschleunigung des Trocknungsvorganges erzielt wird.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Lackeinbrenn-Ofens ist nach
dem bisher Gesagten bereits ohne weiteres verstündlich: in dio Einbrenn-Rotorts
10 tritt nahe ihrem Auslauf-Ende 12 durch die Anschlußöffnung 13 des Umluft-Kanales
20 die - durch das Katalyt-Element 27 gereinigte - heiße Uml@ft ein und durchströmt
die Einbrenn-Retorts 10 in ihrer ganzen Länge im Gegenstrom zum hindurchlaufenden
Draht D - wonach die mit Lösungsmitteldunst und Spaltprodukten des Lackes sngorglchorto
Umluft durch die nahe den Drahteinlauf 11 in Abstand hinteresnander engobrachten
Öffnungen 14 wieder in den Umluft-Kanal 20 zurückgesaugt wird, wobei durch die in
diese Öffnungen 14 einge@stzten Klappe 15 der jeweils abgesaugte Anteil des Umluft-Stromes
entsprechend abgestimmt werden kann durch Anordnung von mehreren Ab@@ug-Offnungen
14 wird in diesem Anfangs-Abschnitt der Trocken-Zona - in welchem also auf dem @inlaufenden
Draht D die Lackschicht nach frisch und somit besonders empfindlich ist - der im
Gegenstrom hindurchgeführts Luftstrom ensprechend verlangsamt. Durch den am Umluft--Kanal
20 im Bereich vor dem Katalyt-Element 27 - links oben -angesetzten, regelbaren Ansaugstutzen
21 kann Frischluft den aus der Einbrenn-Retorts 10 durch die Öffnungen 14 abgesaugten
- und durch die Aufnehme der Lösungsmittel stark erhitzten - Abgasen in solchem
Anteil zugemischt werden, daß in der das Katalyt--Element 27 verl@@senden, gereinigten
Umluft diese vorherige Temperatur-Erhöhung wieder kompensiert und die gewünachte
Arbeits-
-Temperatur erhalten wird: im Endbereich des Umluft-Kanales
20 * also vor der Anschluß-Öffnung 13 an die Einbrenn-Rotorte 10 - ist nach ein
Abführungestutzen 28 zur teilweisen Ableitung der aus dem Umlauf-Gebläss 23 austretenden
Abgase bzw. Umluft angeordnet, wobei die Anteile der durch die Anschlußöffnung 13
in die Aushärte-Zone der Einbrenn-Retorte 10 einströmenden und der vorher auB dos
Stutzen 28 austretenden Umluft selbstverständlich durch die beiderseits eingesetzten
Droesolklsppen 25 und 29 gegenseitig entsprechend abgestimmt werden; die in den
Umluft--Kanal 20 durch den Ansaugstutzen 21 eingebrachts Frischluft kann gleichfalls
in einem Wärmeaustauscher durch einen Teil der über den Abführungestutzen 28 abgezwsigten
Umluft vorgewärmt werden.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten, vertikal angeordneten Lackeinbrenn-Ofen
ist nun die Einbrenn-Retorte 30 selbet in Löngarichtung in Zwei etwa der Trocken-Zone
30A und der Aushärte--Zone 30B entsprechende Abschnitts unterteilt, an welche je
sin separator Umluft-Kanal 40 bzw. 50 angeschlossen ist; der frisch lackierte Draht
D durchläuft von der Einlaß-Öffnung 31 der Einbrenn -Retorte 30 an zuerst die Trocken-Zone
30A der Einbrenn-Retorte 30 und nach Durchtritt durch die in der Zwischenwand 33
angeordnete Öffnung 33' dann die Aushärte-Zone 308 bis zur Austritts-Öffnung 32.
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Durch beide Hauptzonen 30A und 30B der Einbrenn-Retorte wird also
ja getrennt ein heißer Umluft-Strom im Gegenetrom zum hindurchlaufenden Draht D
hindurchgeführt, welche beide Teil-Luftströme somit auch unabhängig vonainander
regelbar sind; die beiden getrannten Umluft-Kanäls 40 und 50 sind im übrigen wieder
in gleicher Weiss wis beim ersten Ausführungsbeispiel mit einem Heizregister
46
bzw. 56, einem Katalyt-Element 47 bzw. 57 und schließlich mit einem Umluft-Gebläse
43 bzw. 53 ausgerüstet; aus dem ersten - an die Trocken-Zone 30A angesclossenen
- UMluft-Kanal 40 wird durch die in der Zwischenwand 33 angebrachten, mit einer
Regelklappe 39 verschließbare Drossel 38 ei einstellbarer Anteil der Umluft in den
zweiten - an der Aushärte-Zone 30B angesetzten - Umluft-Kanal 50 bzw. allenfalls
auch ins Freie abgeleitet; schließlich wird durch die am Ende des zweiten Umlutt-Kanals.
50 angeordnete Öffnung 58 - die gleichfalls mit einer Regelklappe 59 verschließbar
ist - ein wählbarer Luft- bzw, Abgas-Anteil aus dem Umlauf-Prozess ausgeschieden.
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Bei Drahtlackier-Anlagen mit einer einzigen Einbronn--Rotorte, durch
welche die Drähte durch Umlenkung mehrmals in der gleichen Richtung hindurchgeführt
werden, kann zur Erhöhung der Arbeits-Geschwindigkeit in durchaus bekannter Weise
zusätzlich eine beheizte Rückführ-Retorte verwendet werden, in welcher ein Teil
des Aushärte-Vorganges vorgenommen wird; diese Rückführ--Retorrte wird zweckmäßig
durch den vom Umluft-Kanal 20 bzw. 50 dadurch den Abführungestutzen 28 bzw. 58 aus
dem Umlauf-Prozess abgenommenen Teil des heißen Umluft-Stromes bzw. Abgases direkt
oder indirekt mitboheizt.