EP1270088A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung Download PDF

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EP1270088A2
EP1270088A2 EP02012977A EP02012977A EP1270088A2 EP 1270088 A2 EP1270088 A2 EP 1270088A2 EP 02012977 A EP02012977 A EP 02012977A EP 02012977 A EP02012977 A EP 02012977A EP 1270088 A2 EP1270088 A2 EP 1270088A2
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EP
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walls
coil
heating
band
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Peter Dipl.-Ing. Knupfer
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    • B05D3/0218—Pretreatment, e.g. heating the substrate
    • B05D3/0245—Pretreatment, e.g. heating the substrate with induction heating

Definitions

  • the invention relates to a method for drying and / or baking a metal Tape applied coating, the tape being continuous by one to two
  • the front side of the channel which is open and otherwise closed, is led through from plate-shaped walls and is 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.
  • the invention relates to a device for performing of such a process.
  • Such methods and devices are used, for example, when painting galvanized Steel strips used, for example, used as cladding panels in facade construction become.
  • 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.
  • the duct is usually moved in the direction of movement of the belt by a blower flows through generated air flow, which is used to remove the during drying and / or Burning gases are used.
  • gases usually contain organic solvents, which together with the exhaust air flow of a thermal or a regenerative Post-combustion plant for the purpose of oxidizing the pollutants before being fed in such a way cleaned air to the atmosphere or to a partial volume flow again Channel is fed.
  • a problem with the known methods and devices is that condensation the solvent evaporating from the coating during the drying process must be prevented in every area of the channel. During this condition in particular, in the vicinity of the band in which the highest temperature prevails the surfaces of the walls as the coldest zones of the channel for condensation processes particularly at risk. Depending on the solvent used, its condensation temperature is in the range of approx. 150 ° C or even above.
  • heated air is usually passed through the duct.
  • heated air is usually passed through the duct.
  • This insulating layer is arranged at suitable intervals in the longitudinal direction of the channel Coils enclosed.
  • the coils themselves, especially in high-frequency operation consist of a single turn and a folded sheet metal strip are formed, are provided on the outside with pipelines through which water flows, through which heat can be dissipated.
  • 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 controlled Temperature detection in all areas of the channel walls almost impossible.
  • the wall temperature is usually regulated via the temperature of the gas flow supplied, which passed through the canal at a speed of more than 30 meters per second becomes. This leads to convective heat transfer from the gas to the channel wall. 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 speed and quality of a control of the wall temperature via the volume flow, the is called the speed and the temperature of the gas supplied is overall unsatisfactory to watch.
  • the invention has for its object a method and a device for drying and / or to propose baking of a coating applied to metallic tape, with which a certain one even with changing flow conditions Ensure the minimum temperature on the walls of the duct over its entire length leaves.
  • this object is achieved according to the invention solved 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%.
  • 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 channel wall to achieve.
  • 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 entire Reach channel length. This warming is very even over the entire length of the channel, so that larger temperature fluctuations do not occur.
  • the heating takes place very quickly and due to the comparatively low thermal inertia, the temperature of the wall can be used if necessary Adjust to a specific setpoint very quickly and with little control deviation.
  • the invention is thus based on the knowledge that the one taken up by the channel walls and there coil power converted into heat does not represent a power loss, but useful in the system defined by the balance boundary "outside of the duct wall" is introduced.
  • the outside of the channel wall is preferably also continued fully surrounded with effective insulation to avoid heat loss to the outside.
  • 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 of the channel walls caused by a separate energy supply to the channel walls, namely compensated in the form of the hot gas flow conducted through the channel had to be.
  • 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. In contrast to this, the field strength has always been tried with known methods to focus solely on the area of the band running in the median plane of the channel.
  • 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%.
  • the underlying task is based on a generic method of Alternatively, the type described in the introduction is also solved in that the wall of the channel is by means of an electric resistance heater is heated. 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 to draw conclusions to the temperature prevailing in the wall are possible. Even with this procedure In contrast to the known methods, the wall temperature becomes dependent avoided solely by the parameters of the gas flow directed through the channel.
  • 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.
  • the known devices for drying and / or baking a metal Tape applied coating have a plate-shaped walls, front open and otherwise closed trained channel through which Tape can be guided in the longitudinal direction of the channel by means of guide and drive devices is.
  • 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 a coil that surrounds the channel and a magnetic field inside the channel generated by which eddy currents can be induced in the band, whereby the band can be heated is.
  • the underlying object is achieved by 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 in a simple and economical way the wall temperature to the required minimum value to adjust.
  • the resistance heater on the Outside of the walls of the channel is arranged. This will make contact of the resistance heater with possibly aggressive media in the inside of the channel located gas flow prevented.
  • a particularly advantageous type of resistance heating consists in a so-called resistance 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.
  • a device for drying a layer of lacquer applied to a galvanized steel strip 3 includes a length of approx. 10 to 15 meters (depending on the belt speed) vertically oriented channel, of which only a single one for the sake of clarity Channel segment 1 is shown.
  • 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 by means of each two flanges 2 arranged on opposite end faces and suitable screws are interconnected.
  • Through the channel formed in this way is in its longitudinal direction the paint-coated steel strip 3 by means of known and not in the drawing shown guide and drive devices performed.
  • the steel strip 3 painted in front of the device is coated with a moist and liquid coating introduced at the lower end of the channel and leaves the channel at the top Front with dried and hardened paint.
  • the cross section of the channel shown in Figure 2 is rectangular and has a clear Width 4 of about 200 mm, and a clear length 5 of about 1600 mm.
  • the width of the steel belt 3 is approximately 1500 mm.
  • Each channel segment 1 is surrounded by a closed coil 6, which in cross section is also rectangular and consists of a copper sheet.
  • the coil 6 only has a single turn and is connected to an inverter 8 via connectors 7, through which the coil 6 with a high-frequency voltage with a frequency of about 100 kHz is supplied.
  • the coil 6 is in a central plane running parallel to the longitudinal axis of the channel divisible to expand the coil 6 and the enclosed channel segment if necessary easy to replace or repair.
  • the coil 6 is equidistant from the walls 8 of the channel segment 1 arranged. Between the one on the inside with a plastic coating Provided steel sheet existing channel walls 8 and the coil 6 is located there is an insulating material 9 that an undesirable heat loss from the channel on the Walls 8 largely prevented. On the outside of the coil 6 are meandering running pipelines and not shown in Figure 1 for the sake of clarity 10, which are traversed by a cooling liquid and inevitable for removal provide heat generated in the coil 6.
  • the possibility of using the walls 8 specifically with the aid of the coil is particularly advantageous 6 generated magnetic field to heat up after a period of inactivity Drying device to be put back into operation.
  • the to start the device required minimum temperature of the walls 8, each after the solvent emerging from the varnish is approx. 150 ° C, by just one Operation of the coil 6 can be achieved without - as in the prior art - over a longer period Period of preheated air is passed through the duct.
  • the time until The process according to the invention thus makes it possible to restart production shortens and the security that a certain minimum temperature at all locations of the walls 8 prevails, increased.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung wird dieses kontinuierlich durch einen lediglich an zwei Stirnseiten offenen und ansonsten geschlossenen Kanal aus plattenförmigen Wandungen hindurchgeführt und während des Durchlaufs erhitzt. Hierdurch wird die Beschichtung getrocknet und/oder eingebrannt, indem in dem Band Wirbelstürme durch ein Magnetfeld induziert werden, das mittels mindestens einer Spule erzeugt wird, die koaxial zu dem Kanal ausgerichtet ist und diesen umschließt. Um in sämtlichen Bereichen des Kanals eine Mindesttemperatur an der inneren Oberfläche der Wandungen sicherzustellen und eine bedarfsweise schnelle Aufheizung der Wandungen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, 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. Des weiteren wird alternativ vorgeschlagen, die Wandungen des Kanals mittels einer elektrischen Widerstandsbeheizung zu erhitzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung, wobei das Band kontinuierlich durch einen an zwei Stirnseiten offenen und ansonsten geschlossenen Kanal aus plattenförmigen Wandungen hindurchgeführt 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 Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden beispielsweise beim Lackieren von verzinkten Stahlbändern angewendet, die zum Beispiel als Verkleidungsplatten im Fassadenbau eingesetzt werden. Der Beschichtungsvorgang kann aus mehreren, hintereinander ablaufenden Stufen bestehen, beispielsweise einer Grundierung und einer oder mehreren anschließenden Deckbeschichtungen.
Der Kanal wird in der Regel in der Bewegungsrichtung des Bandes von einem durch ein Gebläse erzeugten Luftstrom durchströmt, der zum Abführen der beim Trocknungs- und/oder Einbrennvorgang entstehenden Gase dient. Diese Gase enthalten in der Regel organische Lösungsmittel, die zusammen mit dem Abluftstrom einer thermischen oder einer regenerativen Nachverbrennungsanlage zwecks Oxidation der Schadstoffe zugeführt werden, bevor die solchermaßen gereinigte Luft der Atmosphäre bzw. zu einem Teilvolumenstrom wieder dem Kanal zugeführt wird.
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 Kanalwandungen aus einem hochtemperaturfesten Kunststoffmaterial herzustellen.
Ein Problem der bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist darin zu sehen, daß eine Kondensation der aus der Beschichtung während des Trocknungsvorgangs ausdampfenden Lösungsmittel 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 insbesondere die Oberflächen der Wandungen als kälteste Zonen des Kanals für Kondensationsprozesse besonders gefährdet. Je nach verwendetem Lösungsmittel liegt dessen Kondensationstemperatur im Bereich von ca. 150 °C oder sogar darüber.
Um eine Kondensation zu verhindern, wird in der Regel erhitzte Luft durch den Kanal hindurchgeleitet. Um die Wärmeverluste durch die Wandungen, die insbesondere bei einer Verwendung 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 Betriebsweise nur aus einer einzigen Windung bestehen und aus einem abgekanteten Blechstreifen gebildet sind, sind an ihrer Außenseite mit von Wasser durchflossenen Rohrleitungen versehen, durch die Wärme abgeführt werden kann.
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 kontrollierte Temperaturerfassung in sämtlichen Bereichen der Kanalwandungen nahezu unmöglich. Die Wandtemperatur wird in der Regel über die Temperatur des zugeführten Gasstroms geregelt, der mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 Meter pro Sekunde durch den Kanal geführt wird. Dabei kommt es zu einem konvektiven Wärmeübergang von dem Gas auf die Kanalwandung. 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 Geschwindigkeit und Güte einer Regelung der Wandtemperatur über den Volumenstrom, das heißt die Geschwindigkeit, sowie die Temperatur des zugeführten Gases ist insgesamt als unbefriedigend anzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf metallisches Band aufgebrachten Beschichtung vorzuschlagen, bei dem sich auch bei wechselnden Durchströmungsbedingungen eine bestimmte Mindesttemperatur an den Wandungen des Kanals über dessen gesamter Länge sicherstellen läßt.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß 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.
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 Kanalwandung 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 gesamte Kanallänge erreichen. Diese Erwärmung ist über die gesamte Kanallänge sehr gleichmäßig, so daß größere Temperaturschwankungen nicht auftreten. Aufgrund der vergleichsweise geringen Wandungsstärke erfolgt die Aufheizung sehr schnell und aufgrund der vergleichsweise geringen thermischen Trägheit läßt sich die Temperatur der Wandung bedarfsweise sehr schnell und mit geringer Regelabweichung auf einen bestimmten Sollwert einregeln.
Die Erfindung basiert somit auf der Erkenntnis, daß die von den Kanalwandungen aufgenommene und dort in Wärme umgesetzte Spulenleistung keine Verlustleistung darstellt, sonder nutzbringend in das von der Bilanzgrenze "Außenseite der Kanalwandung" definierte System eingebracht wird. Vorzugsweise ist die Außenseite der Kanalwandung auch weiterhin vollflächig mit einer wirksamen Isolierung umgeben, um Wärmeverluste nach außen zu vermeiden. 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 Oberflächentemperatur der Kanalwandungen hervorgerufen, die mit einer gesonderten Energiezufuhr zu den Kanalwandungen, nämlich in Form des durch den Kanal geleiteten heißen Gasstroms kompensiert werden mußten.
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 erhöhen. 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 konzentrieren.
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.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ausgehend von einem gattungsgemäßen Verfahren der eingangs beschriebenen Art alternativ auch dadurch gelöst, daß die Wandung des Kanals mittels 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 Rückschlüsse auf die in der Wandung herrschende Temperatur möglich sind. Auch bei diesem Verfahren wird im Gegensatz zu den bekannten Verfahren eine Abhängigkeit der Wandtemperatur allein von den Parametern der durch den Kanal geleiteten Gasströmung vermieden.
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.
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 hohen Betriebskosten insbesondere bei einem häufigen Stoppen und Wiederanfahren des Prozesses, 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.
Die bekannten Vorrichtungen zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung weisen einen aus plattenförmigen Wandungen bestehenden, stirnseitig offenen und ansonsten geschlossen ausgebildeten Kanal auf, durch den das Band mittels Führungs- und Antriebseinrichtungen in Längsrichtung des Kanals hindurchführbar ist. Dabei ist das Band während des Durchlaufs mittels einer Heizeinrichtung auf eine Trocknungs- und oder Einbrenntemperatur aufheizbar und die Heizeinrichtung mit mindestens einer Spule versehen, die den Kanal umschließt und ein Magnetfeld im Innern des Kanals erzeugt, durch das in dem Band Wirbelströme induzierbar sind, wodurch das Band aufheizbar ist.
Ausgehend von einer solchen Vorrichtung wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, 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 Minimalwert einstellen.
Die Erfindung weiter ausgestaltend ist dabei vorgesehen, daß die Widerstandsheizung an der Außenseite der Wandungen des Kanals angeordnet ist. Hierdurch wird ein Kontakt der Widerstandsheizung mit eventuell aggressiv wirkenden Medien in dem im Innern des Kanals befindlichen Gasstrom verhindert.
Eine besonders vorteilhafte Art der Widerstandsheizung besteht in einem sogenannten Widerstandsgewebe, das flächig an den Wandungen befestigt ist, beispielsweise verklebt, und für eine besonders gleichmäßige Einleitung und Verteilung der Wärme in dem Wandmaterial sorgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines Kanalabschnitts und
Fig. 2
einen Querschnitt durch den Kanal gemäß Figur 1.
Eine Vorrichtung zum Trockenen einer auf ein verzinktes Stahlband 3 aufgebrachten Lackschicht 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.
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.
Der in Figur 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.
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.
Wie aus Figur 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 Figur 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.
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 Kanals kann es auch sinnvoll sein, einen Anteil zwischen 7 % und 10 % der magnetischen Spulenleistung 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. 50kW in Form von Wärme an die Kühlschlangen 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 Trocknungsund Aushärtungsvorgang in der das Band 3 umgebenden Lackschicht.
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, die Wandungen 8 gezielt mit Hilfe des von der Spule 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 längeren 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 Minimaltemperatur vorherrscht, erhöht.
Alternativ zu der Beheizung der Wandungen 8 durch magnetische Induktion ist auch eine Widerstandsbeheizung möglich, die vorzugsweise in Form eines auf die Außenseite der Wandungen 8 vollflächig aufgebrachten, in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellten Widerstandsgewebes erfolgt.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Trockenen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufge-brachten Beschichtung, wobei das Band kontinuierlich durch einen an zwei Stirnseiten offenen und ansonsten geschlossenen Kanal aus plattenförmigen Wandungen hindurchgeführt 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, dadurch gekennzeichnet, 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.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 5 % beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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 7 % beträgt.
  4. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Kanals mittels einer elektrischen Wiederstandsheizung erhitzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, 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 Widerstandsheizung erfolgt.
  6. Vorrichtung zum Trocknen und/oder Einbrennen einer auf ein metallisches Band aufgebrachten Beschichtung, mit einem aus plattenförmigen Wandungen bestehenden, stirnseitig offenen und ansonsten geschlossen ausgebildeten Kanal, durch den das Band mittels Führungs- und Antriebseinrichtungen in Längsrichtung des Kanals hindurchführbar ist, wobei das Band während des Durchlaufs mittels einer Heizeinrichtung auf eine Trocknungs- und/oder Einbrenntemperatur aufheizbar ist und die Heizeinrichtung mindestens eine Spule aufweist, die den Kanal umschließt und ein Magnetfeld im Innern des Kanals erzeugt, durch das in dem Band Wirbelströme induzierbar sind, wodurch das Band aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Kanals mit einer elektrischen Widerstandsheizung versehen sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsheizung an der Außenseite der Wandungen des Kanals angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsheizung als Widerstandsgewebe ausgebildet ist, das flächig an den Wandungen befestigt ist.
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