EP3256625A1 - Modulofen, insbesondere zur oxidativen stabilisierung von carbonfaden-ausgangsmaterial - Google Patents

Modulofen, insbesondere zur oxidativen stabilisierung von carbonfaden-ausgangsmaterial

Info

Publication number
EP3256625A1
EP3256625A1 EP16703737.3A EP16703737A EP3256625A1 EP 3256625 A1 EP3256625 A1 EP 3256625A1 EP 16703737 A EP16703737 A EP 16703737A EP 3256625 A1 EP3256625 A1 EP 3256625A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
furnace
modular
carbon fiber
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16703737.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Decker
Michael WÖLKI
Phillip Schwerdt
Horst Linn
Rudolf Linn
Jürgen Kunstmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clariant International Ltd
Linn High Therm GmbH
Original Assignee
Clariant International Ltd
Linn High Therm GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant International Ltd, Linn High Therm GmbH filed Critical Clariant International Ltd
Publication of EP3256625A1 publication Critical patent/EP3256625A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/28—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity for treating continuous lengths of work
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/32—Apparatus therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D5/00—Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers

Definitions

  • the invention relates to a modular furnace, in particular for the oxidative stabilization of carbon fiber starting material, with a cuboid furnace chamber having first and second guide rollers around which the carbon fiber starting material is deflected meandering in the furnace chamber.
  • Such an oxidation furnace is known, for example, from EP 2 534 286 B1.
  • This known oxidation furnace has a furnace chamber that is gas-tight except for inlet and outlet areas for the carbon fiber starting material. Hot air is blown into the process chamber located in the furnace chamber of the furnace chamber by means of a blowing device.
  • a suction device is arranged which sucks hot air out of the process space and which comprises a number of suction boxes arranged at a vertical distance from each other, the at least one outlet opening for the hot air and at one side at least one with the process space
  • At least one fan circulates the hot air through the injection device, the process chamber and the suction device. In the flow path of the hot, circulating air is a heater. Deflection rollers meander the carbon fiber starting material between the spaces in a meandering manner
  • Furnace compartment discharged Due to the axial lateral displacement of the successive deflection roller pairs, there is the defect that the furnace space in the axial spatial direction of the guide roller pairs must be dimensioned correspondingly wide. Another shortcoming is that only a single thread of the carbon fiber feedstock is passed through the oven chamber, which affects productivity. Due to the vertical arrangement of the first and second guide rollers of the respective guide roller pair is a
  • An oven for the oxidative stabilization of carbon fiber feedstock with a cuboid oven chamber is also known from US 4 559 010 A.
  • first guide rollers at the top of the furnace chamber in the interior thereof.
  • Second guide rollers are located outside the furnace chamber at the bottom.
  • the carbon fiber starting material is laterally juxtaposed and slightly spaced apart, meandering vertically up and down running arranged.
  • this known oxidation furnace takes place
  • a furnace is known in particular for the oxidative stabilization of carbon fiber starting material with a cuboid furnace chamber.
  • the furnace chamber are associated with first and second guide rollers, which are spaced from each other and arranged parallel to each other in such a way that the carbon fiber starting material in the furnace chamber of the furnace chamber laterally adjacent to each other and slightly spaced from each other meandering.
  • the carbon fiber starting material runs as in the above-mentioned EP 2 534 286 B1 in
  • Carbon fiber raw material can not be reliably excluded.
  • US 2001/0033035 A1 discloses a furnace for the oxidative stabilization of carbon fiber starting material, which is passed through in the horizontal direction through the furnace chamber of the furnace chamber.
  • the furnace chamber of the furnace chamber is to
  • the invention has for its object to provide a modular furnace in particular for oxidative stabilization of carbon fiber starting material, with a uniform and optimal flow of the carbon fiber raw material in the furnace chamber of the furnace chamber is ensured in a structurally simple manner, so that each thread of the carbon fiber starting material along its entire length in the furnace chamber undergoes the same treatment.
  • Furnace chamber is connected to an air guide device, which with a
  • Supply air section is connected to a vertical air inlet side of the furnace chamber and connected to an exhaust air section to one of the vertical air inlet side opposite vertical air outlet side of the furnace chamber is fluidly connected, and the air guiding device between the supply air section and the exhaust air section has an air drive means.
  • the modular furnace according to the invention has the advantage that the fact that a number of threads of the carbon fiber starting material in the furnace chamber are oxidized simultaneously, wherein the carbon fiber starting material
  • a particular advantage of the modular furnace according to the invention is that the number of filaments of the carbon fiber starting material to be oxidatively stabilized is simultaneously flowed perpendicularly through the hot air in the furnace chamber. This results in the advantage of a uniform vertical flow of the threads of the carbon fiber starting material, wherein each thread undergoes the same oxidative treatment in the furnace chamber along its thread length. In addition, a high air change can be realized in the furnace chamber.
  • Deflection rollers takes place, results from the meandering, vertical course of the plurality of threads - for example, 48 threads - the carbon fiber starting material easy threading the same in the modular furnace. This means easy operability of the module furnace according to the invention.
  • each temperature stage for carrying out the oxidative stabilization of carbon fiber raw material own chassis is feasible, so that a complete decoupling of individual oxidative stabilization stages in a structurally simple way space-saving.
  • each first and / or second guide roller is connected to its own drive device, so that the guide rollers can be driven independently of each other with different speeds to adjust the yarn tension of the threads of the carbon fiber feedstock in the oven chamber of the oven chamber as desired ,
  • a lid space is attached, in which the first guide rollers are located at the bottom of the oven chamber, a bottom space is mounted, in which the second guide rollers are located, and if the lid space the Carbon thread entry lock device and the carbon fiber outlet lock device has.
  • the furnace chamber is virtually free of internals, so that all equipment components such as the air drive device of the air guide device or the like from the outside of the oven are easily accessible without the furnace chamber must be opened. This is advantageous, for example, from a repair point of view.
  • the screening device serves in particular to equalize the hot air flow in the furnace chamber, so that a uniform vertical flow of the carbon fiber raw material with the hot air is ensured in the furnace chamber and each thread or thread section undergoes the same thermal treatment in the furnace chamber. It surprisingly shows that particularly fine-meshed material of the screening device causes a high homogenization of the flow velocity of the air flow.
  • the screening device is also preferably designed as a particle retention device so that filament fragments of the carbon fiber starting material are retained in the screening device and a risk of fire due to the impact and / or accumulation of PAN fragments on the heating elements is eliminated.
  • a quenching device as described in the oxidation furnace according to the above-cited US 4,559,010 A, is advantageously dispensable in the inventive modular furnace.
  • the air drive device In the modular furnace according to the invention, the air drive device
  • Cross-flow fan compared to a radial or axial fan produces a homogeneous air flow field.
  • the at least one cross-flow fan is in the inventive
  • Module furnace preferably connected to a diffuser, which forms a portion of the air supply section of the air guide device.
  • a quasi-isobaric air flow is given, d. H. be unwanted air turbulence
  • An essential feature of the modular furnace according to the invention is that the hot oxidation air with the help of the air guiding device quasi in one
  • Air guide device may be formed angled and it may be provided in the region of the angulation planar air guide elements. In this way, there is an optimized hot air duct in the air guiding device of the modular furnace according to the invention and a rectilinear, quasi-laminar
  • Air exchange device which has a fresh air inlet and an exhaust air outlet, and if in the exhaust air section at least one gas sensor is provided, which with the fresh air inlet and with the exhaust air outlet of the
  • Air exchange device operatively connected, i. is interconnected.
  • an air exchange device is provided in the supply air section of the air guide device, which has a fresh air inlet and an exhaust outlet, and if at least one gas sensor is provided in the supply air section, which is operatively connected to the fresh air inlet and with the exhaust air outlet of the air exchange device, d. H. is interconnected.
  • the at least one flow rate sensor is like the at least one provided in the exhaust air section and / or in the supply air section gas sensor with the associated
  • Air exchange device interconnected.
  • a heating device is advantageously provided in the supply air section of the air guiding device.
  • the heating device is preferably provided after the diffuser of the air guiding device and in front of the screening device.
  • the heating device has as a zone heating device at least two heating elements which are spaced apart from each other, are arranged vertically one above the other. For this an independent patent protection is requested.
  • Oven chamber through meandering vertically up and down moving threads of the carbon fiber starting material optimally oxidatively stabilized in the same way, d. H. be treated the same.
  • temperature sensors are spaced from one another in the furnace chamber, are arranged vertically one above the other, corresponding to the vertical positions of the heating elements, wherein the respective at least one temperature sensor is interconnected with the associated at least one heating element, d. H. connected is.
  • the modular oven is surrounded by a heat insulation.
  • Show it: 1 shows a schematic representation of an embodiment of the inventive module furnace in the direction of view from above,
  • Figure 2 is a schematic representation of the modular furnace according to Figure 1 in a side view
  • FIG. 3 shows a schematic side view similar to FIG. 2 for clarifying, in particular, the heating device of the modular furnace according to FIGS. 1 and 2 designed as a zone heating device.
  • FIGS. 1 to 3 schematically show an embodiment of the modular furnace 10 which is provided in particular for the oxidative stabilization of carbon fiber starting material 12.
  • the modular furnace 10 has a cuboid furnace chamber 14, at the top 16 first guide rollers 18 spaced from each other and parallel to each other and at the bottom 20 second
  • Guide rollers 22 spaced from each other and are mutually parallel rotatably mounted such that the carbon fiber starting material 12 in the furnace chamber 24 of the cuboid furnace chamber 14 side by side 8 (see Figure 1) from each other slightly spaced meandering vertically up and down (see Figure 2).
  • the first guide rollers 18 are arranged in a lid space 26 which is provided on the upper side 16 of the oven chamber 14.
  • a bottom space 28 is provided, in which the second guide rollers 22 are located.
  • the lid space 26 has a carbon thread entry lock device 30 and a carbon thread exit lock device 32 for the carbon thread starting material 12 formed from a number of adjacent threads.
  • Each first guide roller 18 is associated with its own drive means 34 and each second guide roller 22 is associated with its own Drive means 36 connected, so that it is possible by targeted control of the drive means 34, 36, the yarn tension of the threads from the carbon fiber feedstock 12 in the furnace chamber 24 of the furnace chamber 14 to adjust as desired.
  • Air outlet side 46 of the cuboid furnace chamber 14 at the upstream end of an exhaust air section 48 of the air guide device 44 each have a screening device 50 which causes a homogenization of the flow of hot air in the furnace chamber 24 of the furnace chamber 14.
  • Screen 50 also serves as a particle retainer.
  • the respective screening device 50 is formed, for example, by a mesh fabric and provided to keep fine particles or filament portions of the carbon fiber starting material 12 back and away from the furnace chamber 24.
  • the respective screening device 50 is, for example, dimensioned as a fine mesh, woven or knitted fabric having a pore or mesh width of ⁇ 500 ⁇ m.
  • the air guide device 44 has an air drive device 52 between the supply air section 42 and the exhaust air section 48.
  • the air drive device 52 is formed by at least one cross-flow fan 54, which with a
  • the at least one cross-flow fan 54 is fluidly connected to an associated diffuser 58, which forms a portion of the
  • Supply air section 42 of the air guide device 44 forms. As can be seen from FIG. 1, the supply air section 42 is the
  • Air guide device 44 and the exhaust section 48 each formed angled. In the region of the angled portion 60 of the supply air section 42, sheet-shaped air guide elements 62 are provided. In the area of the bend 64 of the Exhaust section 48 of the air guide device 44 are sheet-shaped
  • Air guiding elements 66 are provided.
  • the Beerleiteiemente 62, 66 are provided to redirect the hot air guided in the region of the bends 60, 64 and thereby undesirable
  • Air exchange device 68 which has a fresh air divider 70 and an exhaust outlet 72.
  • the Frischlufteiniass 70 and the exhaust outlet 72 are each connected to a fan 74.
  • the respective fan 74 is associated with a flap device 76.
  • the flapper devices 76 are connected to the air exchange device 68.
  • a gas sensor 78 is operatively connected to the fans 74 and the flapper assemblies 76.
  • the gas sensor 78 is provided in the exhaust air section 48; its operative connection with the fans 74 and the flap means 76 is indicated by dashed lines 80. With the aid of the gas sensor 78, the flap devices 76 and the associated fans 74 are suitably activated in order to introduce fresh air into the exhaust air section 48 in a defined manner and / or to discharge exhaust air containing pollutants from the exhaust air section 48.
  • Reference numeral 82 denotes a flow rate sensor which is arranged in the exhaust air section 48 and which is operatively connected to the fans 74 and the flap devices 76. This operative connection is indicated by the dashed line 84 (see FIG. 1).
  • Air guiding device 44 for generating hot air a heater 86 is provided.
  • FIG. 3 also illustrates planar air guide elements 94 which are provided in the diffuser 58 and by means of which an isobaric air flow through the diffuser 58 is achieved and undesired air turbulence is avoided.
  • the modular furnace 10 is provided with a thermal insulation 96, which is only partially indicated in the figures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

Es wird ein Modulofen, insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial (12), beschrieben, mit einer quaderförmigen Ofenkammer (14), an deren Oberseite (16) erste Umlenkwalzen (18) voneinander beabstandet und zueinander parallel und an deren Unterseite (20) zweite Umlenkwalzen (22) voneinander beabstandet und zueinander parallel derartig angeordnet sind, so dass das Carbonfaden-Ausgangsmaterial (12) im Ofenraum (24) der Ofenkammer (14) seitlich nebeneinander und voneinander geringfügig beabstandet, mäanderförmig vertikal auf- und ab verläuft, an der Oberseite (16) der Ofenkammer (14) eine Carbonfaden-Eintrittschleuseneinrichtung (30) und eine Carbonfaden-Austrittschleuseneinrichtung (32) vorgesehen ist, an die Ofenkammer (14) eine Luftführungseinrichtung (44) angeschlossen ist, die mit einem Zuluftabschnitt (42) an eine vertikale Lufteintrittseite (40) der Ofenkammer (14) angeschlossen ist und die mit einem Abluftabschnitt (48) an eine der vertikalen Lufteintrittseite (40) gegenüberliegende vertikale Luftaustrittseite (46) der Ofenkammer (14) strömungstechnisch angeschlossen ist, und die Luftführungseinrichtung (44) zwischen dem Zuluftabschnitt (42) und dem Abluftabschnitt (48) eine Luftantriebeinrichtung (52) aufweist.

Description

Modulofen, insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden- Ausgangsmaterial
Die Erfindung betrifft einen Modulofen, insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial, mit einer quaderförmigen Ofenkammer, die erste und zweite Umlenkwalzen aufweist, um welches das Carbonfaden- Ausgangsmaterial in der Ofenkammer mäanderförmig umgelenkt wird.
Ein derartiger Oxidationsofen ist bspw. aus der EP 2 534 286 B1 bekannt. Dieser bekannte Oxidationsofen weist eine Ofenkammer auf, die abgesehen von Einlassund Auslassbereichen für das Carbonfaden-Ausgangsmaterial gasdicht ist. Mittels einer Einblaseinrichtung wird Heißluft in den im Ofenraum der Ofenkammer befindlichen Prozessraum eingeblasen. An einem Endbereich des Prozessraums ist eine Absaugeinrichtung angeordnet, die heiße Luft aus dem Prozessraum absaugt und die eine Anzahl von in einem vertikalen Abstand voneinander angeordnete Absaugkästen umfasst, die mindestens eine Auslassöffnung für die heiße Luft und an einer Seite mindestens eine mit dem Prozessraum
kommunizierende Einlassöffnung für die heiße Luft aufweist. Mindestens ein Ventilator wälzt die heiße Luft durch die Einblaseinrichtung, den Prozessraum und die Absaugeinrichtung um. Im Strömungsweg der heißen, umgewälzten Luft befindet sich eine Heizeinrichtung. Umlenkwalzen führen das Carbonfaden- Ausgangsmaterial mäanderförmig durch die Zwischenräume zwischen
übereinander liegenden Absaugkästen. Bei diesem bekannten Oxidationsofen verläuft das Carbonfaden- Ausgangsmaterial mäanderförmig in horizontaler Richtung, so dass ein
gravitationsbedingtes Durchhängen des Carbonfaden-Ausgangsmaterials im Ofenraum der Ofenkammer des Oxidationsofens nur mit einem entsprechenden Aufwand vermeidbar ist. Ein weiterer Mangel dieses bekannten Oxidationsofens besteht darin, dass die heiße Luft die Ofenkammer in Richtung des Carbonfaden- Ausgangsmaterials, d. h. parallel zu diesem, durchströmt, so dass die
Gleichmäßigkeit der Anströmung des Carbonfaden-Ausgangsmaterials mit der heißen Luft Wünsche offen lässt. Das Carbonfaden-Ausgangsmaterial erfährt im Ofenraum also nicht zuverlässig die gleiche Behandlung.
Die US 4 186 179 A offenbart einen Ofen insbesondere zur oxidativen
Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial mit einer quaderförmigen Ofenkammer, in der paarweise erste und zweite Umlenkwalzen voneinander beanstandet und zueinander parallel derartig angeordnet sind, dass das um die Umlenkwalzen umgelenkte Carbonfaden-Ausgangsmaterial im Ofenraum der Ofenkammer mäanderförmig vertikal auf und ab verläuft. Bei diesem bekannten Oxidationsofen sind die paarweise vorgesehenen Umlenkwalzen aufeinander folgend axial versetzt angeordnet, wobei das Auslaufende des Carbonfaden- Ausgangsmaterials des jeweils einen Umlenkwalzen-Paares und das Einlaufende des darauf in Vorschubrichtung des Carbonfaden-Ausgangsmaterials folgenden Umlenkwalzen-Paares geradlinig aneinander anschließen. In diesen bekannten Oxidationsofen wird ein einziger Faden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials eingeleitet und nach der oxidativen Stabilisierung aus dem Ofenraum der
Ofenkammer ausgeleitet. Durch die axial seitliche Versetzung der aufeinander folgenden Umlenkwalzen-Paare ergibt sich der Mangel, dass der Ofenraum in axialer Raumrichtung der Umlenkwalzen-Paare entsprechend breit dimensioniert sein muss. Ein weiterer Mangel besteht darin, dass nur ein einziger Faden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials durch die Ofenkammer durchgeleitet wird, was sich auf die Produktivität auswirkt. Durch die vertikale Anordnung der ersten und zweiten Umlenkwalzen des jeweiligen Umlenkwalzen-Paares wird ein
Durchhängen des Carbonfaden-Ausgangsmaterials in der Ofenkammer vermieden.
Ein Ofen zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial mit einer quaderförmigen Ofenkammer ist auch aus der US 4 559 010 A bekannt. Bei diesem bekannten Oxidationsofen befinden sich erste Umlenkwalzen an der Oberseite der Ofenkammer im Inneren derselben. Zweite Umlenkwalzen befinden sich außerhalb der Ofenkammer an deren Unterseite. Um die ersten und zweiten Umlenkwalzen ist das Carbonfaden-Ausgangsmaterial seitlich nebeneinander und voneinander geringfügig beabstandet, mäanderförmig vertikal auf und ab verlaufend angeordnet. Bei diesem bekannten Oxidationsofen erfolgt die
Anströmung des Carbonfaden-Ausgangsmaterial mit heißer Luft in der
Ofenkammer in Richtung des Carbonfaden-Ausgangsmaterials, d.h. parallel zu diesem. Das lässt - wie bei dem weiter oben beschriebenen Oxidationsofen gemäß der EP 2 534 286 B1 - bezüglich der Heißluftbehandlung zur oxidativen Stabilisierung des Carbonfaden-Ausgangsmaterials Wünsche offen.
Aus der US 6 027 337 A ist ein Ofen insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial mit einer quaderförmigen Ofenkammer bekannt. Der Ofenkammer sind erste und zweite Umlenkwalzen zugeordnet, die voneinander beabstandet und zueinander parallel derartig angeordnet sind, dass das Carbonfaden-Ausgangsmaterial im Ofenraum der Ofenkammer seitlich nebeneinander und voneinander geringfügig beabstandet mäanderförmig verläuft. Bei diesem bekannten Oxidationsofen verläuft das Carbonfaden- Ausgangsmaterial wie bei aus der oben genannten EP 2 534 286 B1 in
horizontaler Richtung, so dass ein gravitationsbedingtes Durchhängen des
Carbonfaden-Ausgangsmaterials nicht zuverlässig ausgeschlossen werden kann.
Die US 2001/0033035 A1 offenbart einen Ofen zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial, das in horizontaler Richtung durch den Ofenraum der Ofenkammer durchgeleitet wird. Im Ofenraum der Ofenkammer ist zur
Vergleichmäßigung der in den Ofenraum eingeleiteten Heißluft eine
Verteilereinrichtung vorgesehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Modulofen insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial zu schaffen, wobei eine gleichmäßige und optimale Anströmung des Carbonfaden-Ausgangsmaterials im Ofenraum der Ofenkammer auf konstruktiv einfache Weise gewährleistet ist, so dass jeder Faden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials entlang seiner gesamten Länge in der Ofenkammer die gleiche Behandlung erfährt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 d. h. mit einem Modulofen, insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden-Ausgangsmaterial, gelöst, mit einer quaderförmigen Ofenkammer, an deren Oberseite erste Umlenkwalzen voneinander beabstandet und zueinander parallel und an deren Unterseite zweite Umlenkrollen voneinander beabstandet und zueinander parallel derartig angeordnet sind, so dass das Carbonfaden- Ausgangsmaterial im Ofenraum der Ofenkammer seitlich nebeneinander und voneinander geringfügig beabstandet, mäanderförmig vertikal auf- und ab verläuft, an der Oberseite der Ofenkammer eine Carbonfaden-Eintrittschleuseneinrichtung und eine Carbonfaden-Austrittschleuseneinrichtung vorgesehen ist, an die
Ofenkammer eine Luftführungseinrichtung angeschlossen ist, die mit einem
Zuluftabschnitt an eine vertikale Lufteintrittseite der Ofenkammer angeschlossen ist und die mit einem Abluftabschnitt an eine der vertikalen Lufteintrittseite gegenüberliegende vertikale Luftaustrittseite der Ofenkammer strömungstechnisch angeschlossen ist, und die Luftführungseinrichtung zwischen dem Zuluftabschnitt und dem Abluftabschnitt eine Luftantriebeinrichtung aufweist.
Der erfindungsgemäße Modulofen weist den Vorteil auf, dass dadurch, dass eine Anzahl Fäden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials in der Ofenkammer gleichzeitig oxidiert werden, wobei das Carbonfaden-Ausgangsmaterial
mäanderförmig seitlich nebeneinander und voneinander geringfügig beabstandet, vertikal auf und ab bewegt wird, so dass im Ofen räum eine hohe Packungsdichte der Fäden gewährleistet wird. Daraus resultiert eine höhere Energieeffizienz gegenüber bekannten Ofenmoduln. Desgleichen wird ein Durchhängen des Carbonfaden-Ausgangsmaterials im Ofen räum der Ofenkammer verhindert. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Modulofens besteht darin, dass die Anzahl der oxidativ zu stabilisierenden Fäden des Carbonfaden- Ausgangsmaterials durch die heiße Luft in der Ofenkammer gleichzeitig senkrecht angeströmt wird. Es ergibt sich der Vorteil einer gleichmäßigen senkrechten Anströmung der Fäden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials, wobei jeder Faden in der Ofenkammer entlang seiner Fadenlänge die gleiche oxidative Behandlung erfährt. In der Ofenkammer ist außerdem ein hoher Luftwechsel realisierbar.
Dadurch, dass die Vorschubbewegung des Carbonfaden-Ausgangsmaterials durch den Ofen räum der Ofenkammer hindurch nur auf zwei Ebenen, nämlich mittels der an der Oberseite der Ofenkammer vorgesehenen ersten Umlenkwalzen und mittels der an der Unterseite der Ofenkammer vorgesehenen zweiten
Umlenkwalzen erfolgt, ergibt sich durch den mäanderförmigen, vertikalen Verlauf der Vielzahl von Fäden - beispielsweise 48 Fäden - des Carbonfaden- Ausgangsmaterials ein leichtes Einfädeln desselben in den Modulofen. Das bedeutet eine leichte Bedienbarkeit des erfindungsgemäßen Modulofens.
Durch die Modul-Bauweise ergibt sich der weitere Vorteil, dass je Temperaturstufe zur Durchführung der oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden- Ausgangsmaterial ein eigenes Chassis realisierbar ist, so dass eine vollständige Entkopplung einzelner oxidativer Stabilisierungsstufen auf baulich einfach Weise Platz sparend möglich ist.
Bevorzugt ist es, wenn jede erste und/oder zweite Umlenkwalze mit einer eigenen Antriebseinrichtung verbunden ist, so dass die Umlenkwalzen voneinander unabhängig auch mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden können, um die Fadenspannung der Fäden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials im Ofenraum der Ofenkammer wunschgemäß einstellen zu können.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn an der Oberseite der Ofenkammer ein Deckelraum angebracht ist, in dem sich die ersten Umlenkwalzen befinden, wenn an der Unterseite des Ofenraums ein Bodenraum angebracht ist, in dem sich die zweiten Umlenkwalzen befinden, und wenn der Deckelraum die Carbonfaden- Eintrittschleuseneinrichtung und die Carbonfaden-Austrittschleuseneinrichtung aufweist.
Durch eine derartige Ausbildung ergibt sich der Vorteil, dass die Ofenkammer gleichsam frei von Einbauten ist, so dass alle Ausrüstungs-Komponenten wie die Luftantriebeinrichtung der Luftführungseinrichtung oder dergleichen von außerhalb des Modulofens problemlos zugänglich sind, ohne dass die Ofenkammer geöffnet werden muss. Das ist bspw. unter Reparatur-Gesichtspunkten vorteilhaft.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der vertikalen Lufteintrittseite der Ofenkammer und/oder der vertikalen Luftaustrittseite der Ofenkammer eine Siebeinrichtung zugeordnet ist. Die Siebeinrichtung dient insbesondere zur Vergleichmäßigung der heißen Luftströmung in der Ofenkammer, so dass in der Ofenkammer eine gleichmäßige senkrechte Anströmung des Carbonfaden- Ausgangsmaterials mit der heißen Luft gewährleistet wird und jeder Faden bzw. Fadenabschnitt in der Ofenkammer die gleiche thermische Behandlung erfährt. Dabei zeigt sich überraschenderweise, dass besonders feinmaschiges Material der Siebeinrichtung eine hohe Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung bewirkt. Die Siebeinrichtung ist vorzugsweise außerdem als Partikel-Rückhalteeinrichtung ausgebildet, so dass Filament-Bruchstücke des Carbonfaden-Ausgangsmaterials in der Siebeinrichtung zurückgehalten werden und eine Brandgefahr durch Auftreffen und/oder Kumulation von PAN Fragmenten an den Heizelementen eliminiert ist. Eine Löscheinrichtung, wie sie bei dem Oxidationsofen gemäß der eingangs zitierten US 4 559 010 A beschrieben wird, ist bei dem erfindungsgemäßen Modulofen in vorteilhafter Weise entbehrlich.
Bei dem erfindungsgemäßen Modulofen weist die Luftantriebeinrichtung
vorzugsweise mindestens einen Querstromventilator auf, weil ein solcher
Querstromventilator im Vergleich zu einem Radial- oder Axialventilator ein homogenes Luft-Strömungsfeld erzeugt.
Der mindestens eine Querstromventilator ist bei dem erfindungsgemäßen
Modulofen vorzugsweise an einen Diffusor angeschlossen, der einen Teilabschnitt des Zuluftabschnitts der Luftführungseinrichtung bildet. Auf diese Weise ist stromabwärts nach dem mindestens einen Querstromventilator eine quasi isobare Luftströmung gegeben, d. h. unerwünschte Luft-Verwirbelungen werden
vermieden.
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Modulofens ist, dass die heiße Oxidations-Luft mit Hilfe der Luftführungseinrichtung quasi in einem
geschlossenen Kreislauf umläuft und dabei das sich im Ofenraum mäanderförmig vertikal auf und ab bewegende Carbonfaden-Ausgangsmaterial gleichförmig senkrecht anströmt, so dass jeder Längenabschnitt des Carbonfaden- Ausgangsmaterials in der Ofenkammer in vorteilhafter Weise die gleiche
Oxidations-Behandlung erfährt.
Dabei können der Zuluftabschnitt und der Abluftabschnitt der
Luftführungseinrichtung jeweils abgewinkelt ausgebildet sein und es können im Bereich der Abwinkelung flächige Luftleitelemente vorgesehen sein. Auf diese Weise ergibt sich eine optimierte Heißluftführung in der Luftführungseinrichtung des erfindungsgemäßen Modulofens und eine geradlinige, quasi laminare
Luftströmung in der Ofenkammer; eine unerwünschte Quervermischung in der Ofenkammer ist in vorteilhafter Weise auf ein Minimum reduziert.
Bevorzugt ist es, wenn im Abluftabschnitt der Luftführungseinrichtung eine
Luftwechseleinrichtung vorgesehen ist, die einen Frischlufteinlass und einen Abluftauslass aufweist, und wenn im Abluftabschnitt mindestens ein Gassensor vorgesehen ist, der mit dem Frischlufteinlass und mit dem Abluftauslass der
Luftwechseleinrichtung wirkverbunden, d.h. zusammengeschaltet ist. Dem selben Zwecke kann es dienlich sein, wenn im Zuluftabschnitt der Luftführungseinrichtung eine Luftwechseleinrichtung vorgesehen ist, die einen Frischlufteinlass und einen Abluftauslass aufweist, und wenn im Zuluftabschnitt mindestens ein Gassensor vorgesehen ist, der mit dem Frischlufteinlass und mit dem Abluftauslass der Luftwechseleinrichtung wirkverbunden, d. h. zusammengeschaltet ist.
Hierdurch ist im Ofenraum der Ofenkammer eine Regelung des
Sauerstoffgehaltes bzw. des Schadstoffgehaltes möglich, so dass eine
Minimierung der generierten Abluftmenge erreichbar ist. Das ist unter
energetischen und Umweltgesichtspunkten von Vorteil.
Eine optimale Regelung des erfindungsgemäßen Modulofens ist möglich, wenn im Zuluftabschnitt und/oder im Abluftabschnitt der Luftführungseinrichtung
mindestens ein Durchflussmengensensor vorgesehen ist. Der mindestens eine Durchflussmengensensor ist wie der mindestens eine im Abluftabschnitt und/oder im Zuluftabschnitt vorgesehene Gassensor mit der zugehörigen
Luftwechseleinrichtung zusammengeschaltet. Zur Generierung der zur oxidativen Stabilisierung des Carbonfaden- Ausgangsmaterials dienenden Heißluft ist in vorteilhafter Weise im Zuluftabschnitt der Luftführungseinrichtung eine Heizeinrichtung vorgesehen. Die Heizeinrichtung ist hierbei vorzugsweise nach dem Diffusor der Luftführungseinrichtung und vor der Siebeinrichtung vorgesehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Heizeinrichtung als Zonen-Heizeinrichtung mindestens zwei Heizelemente aufweist, die voneinander beabstandet, vertikal übereinander angeordnet sind. Hierfür wird ein selbstständiger Patentschutz beantragt.
Mit Hilfe der Zonen-Heizeinrichtung ist es möglich, im Ofen räum der Ofenkammer eine Isothermie zu realisieren, so dass alle sich gleichzeitig durch die
Ofenkammer hindurch mäanderförmig vertikal auf und ab bewegenden Fäden des Carbonfaden-Ausgangsmaterials in gleicher Weise optimal oxidativ stabilisiert, d. h. gleich behandelt werden.
Zur Regelung der Zonen-Heizeinrichtung ist es bevorzugt, wenn im Ofenraum Temperatursensoren voneinander beabstandet, den vertikalen Positionen der Heizelemente entsprechend, vertikal übereinander angeordnet sind, wobei der jeweilige mindestens eine Temperatursensor mit dem zugehörigen mindestens einen Heizelement zusammengeschaltet, d. h. verbunden ist. Um die Wärmeverluste des erfindungsgemäßen Modulofens auf ein Minimum zu beschränken, ist es bevorzugt, wenn der Modulofen von einer Wärmeisolierung umgeben ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Modulofens in Blickrichtung von oben,
Figur 2 eine schematische Darstellung des Modulofens gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht, und
Figur 3 eine der Figur 2 ähnliche schematische Seitenansicht zur Verdeutlichung insbesondere der als Zonen-Heizeinrichtung ausgebildeten Heizeinrichtung des Modulofens gemäß den Figuren 1 und 2.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematisch eine Ausführungsform des Modulofens 10, der insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden- Ausgangsmaterial 12 vorgesehen ist. Der Modulofen 10 weist eine quaderförmige Ofenkammer 14 auf, an deren Oberseite 16 erste Umlenkwalzen 18 voneinander beabstandet und zueinander parallel und an deren Unterseite 20 zweite
Umlenkwalzen 22 voneinander beabstandet und zueinander parallel derartig drehbar gelagert angeordnet sind, dass das Carbonfaden-Ausgangsmaterial 12 im Ofenraum 24 der quaderförmigen Ofenkammer 14 seitlich nebeneinander 8 (siehe Figur 1 ) voneinander geringfügig beabstandet mäanderförmig vertikal auf und ab verlaufen (siehe Figur 2).
Die ersten Umlenkwalzen 18 sind in einem Deckelraum 26 angeordnet, der an der Oberseite 16 der Ofenkammer 14 vorgesehen ist. An der Unterseite 20 der Ofenkammer 14 ist ein Bodenraum 28 vorgesehen, in dem sich die zweiten Umlenkwalzen 22 befinden.
Der Deckelraum 26 weist für das aus einer Anzahl nebeneinander vorgesehener Fäden gebildete Carbonfaden-Ausgangsmaterial 12 eine Carbonfaden- Eintrittschleuseneinrichtung 30 und eine Carbonfaden- Austrittschleuseneinrichtung 32 auf.
Jede erste Umlenkwalze 18 ist mit einer zugehörigen eigenen Antriebseinrichtung 34 und jede zweite Umlenkwalze 22 ist mit einer zugehörigen eigenen Antriebseinrichtung 36 verbunden, so dass es durch eine gezielte Steuerung der Antriebseinrichtungen 34, 36 möglich ist, die Fadenspannung der Fäden aus dem Carbonfaden-Ausgangsmaterial 12 im Ofenraum 24 der Ofenkammer 14 wunschgemäß einzustellen.
Zur Vergleichmäßigung der durch den Pfeil 38 angedeuteten Heißluft-Strömung im Ofenraum 24 der Ofenkammer 14 ist an der vertikalen Lufteintrittseite 40 der Ofenkammer 14 am stromabwärtigen Ende eines Zuluftabschnitts 42 einer Luftführungseinrichtung 44 des Modulofens 10 sowie an der vertikalen
Luftaustrittseite 46 der quaderförmigen Ofenkammer 14 am stromaufwärtigen Ende eines Abluftabschnittes 48 der Luftführungseinrichtung 44 jeweils eine Siebeinrichtung 50 vorgesehen, die eine Vergleichmäßigung der Strömung der Heißluft im Ofenraum 24 der Ofenkammer 14 bewirkt. Die jeweilige
Siebeinrichtung 50 dient gleichzeitig als Partikel-Rückhalteeinrichtung. Die jeweilige Siebeinrichtung 50 ist bspw. von einem Gitter-Gewebe gebildet und dazu vorgesehen, Feinpartikel bzw. Filament-Abschnitte des Carbonfaden- Ausgangsmaterials 12 zurück und aus dem Ofenraum 24 fern zu halten. Die jeweilige Siebeinrichtung 50 ist bspw. als feinmaschiges Geflecht, Gewebe oder Gewirke mit einer Poren- oder Maschenweite von < 500 μηι dimensioniert.
Die Luftführungseinrichtung 44 weist zwischen dem Zuluftabschnitt 42 und dem Abluftabschnitt 48 eine Luftantriebeinrichtung 52 auf. Die Luftantriebeinrichtung 52 ist von mindestens einem Querstromventilator 54 gebildet, der mit einem
Antriebsmotor 56 verbunden ist.
Der mindestens eine Querstromventilator 54 ist strömungstechnisch an einen zugehörigen Diffusor 58 angeschlossen, der einen Teilabschnitt des
Zuluftabschnitts 42 der Luftführungseinrichtung 44 bildet. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der Zuluftabschnitt 42 der
Luftführungseinrichtung 44 und deren Abluftabschnitt 48 jeweils abgewinkelt ausgebildet. Im Bereich der Abwinkelung 60 des Zuluftabschnitts 42 sind blechförmige Luftleitelemente 62 vorgesehen. Im Bereich der Abwinkelung 64 des Abluftabschnitts 48 der Luftführungseinrichtung 44 sind blechförmige
Luftleiteiemente 66 vorgesehen.
Die Luftleiteiemente 62, 66 sind dazu vorgesehen, die heiße Luft im Bereich der Abwinkelungen 60, 64 geführt umzulenken und hierdurch unerwünschte
Verwirbelungen der heißen Luft bestmöglich zu vermeiden.
Im Abluftabschnitt 48 der Luftführungseinrichtung 44 ist eine
Luftwechseleinrichtung 68 vorgesehen, die einen Frischlufteiniass 70 und einen Abluftauslass 72 aufweist. Der Frischlufteiniass 70 und der Abluftauslass 72 sind jeweils mit einem Ventilator 74 verbunden. Dem jeweiligen Ventilator 74 ist eine Klappeneinrichtung 76 zugeordnet. Die Klappeneinrichtungen 76 sind an die Luftwechseleinrichtung 68 angeschlossen. Ein Gassensor 78 ist mit den Ventilatoren 74 und den Klappeneinrichtungen 76 wirkverbunden. Der Gassensor 78 ist im Abluftabschnitt 48 vorgesehen; seine Wirkverbindung mit den Ventilatoren 74 und den Klappeneinrichtungen 76 ist durch strichlinierte Linien 80 angedeutet. Mit Hilfe des Gassensors 78 werden die Klappeneinrichtungen 76 und die zugehörigen Ventilatoren 74 geeignet angesteuert, um in den Abluftabschnitt 48 Frischluft definiert einzubringen und/oder Schadstoff enthaltende Abluft aus dem Abluftabschnitt 48 auszuleiten.
Mit der Bezugsziffer 82 ist ein Durchflussmengensensor bezeichnet, der im Abluftabschnitt 48 angeordnet ist und der mit den Ventilatoren 74 und den Klappeneinrichtungen 76 wirkverbunden ist. Diese Wirkverbindung ist durch die strichlierte Linie 84 (siehe Figur 1 ) angedeutet.
Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, ist im Zuluftabschnitt 42 der
Luftführungseinrichtung 44 zur Erzeugung von Heißluft eine Heizeinrichtung 86 vorgesehen. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist die Heizeinrichtung 86 als Zonen- Heizeinrichtung 88 mit Heizelementen 90 i = 90a, 90b und 90c ausgebildet, die vertikal übereinander, voneinander beabstandet vorgesehen sind. Die
Heizelemente 90i sind mit Temperatursensoren 92i = 92a, 92b und 92 c zusammengeschaltet, um durch geeignete Energie-Beaufschlagung der
Heizelemente 90i im Ofenraum 24 der quaderförmigen Ofenkammer 14 eine Isothermie zu erzielen. Figur 3 verdeutlicht außerdem flächige Luftleitelemente 94, die im Diffusor 58 vorgesehen sind und mittels welchen eine isobare Luftströmung durch den Diffusor 58 hindurch erzielt wird und unerwünschte Luftverwirbelungen vermieden werden. Der Modulofen 10 ist mit einer Wärmeisolierung 96 versehen, die in den Figuren nur abschnittweise angedeutet ist.
Alle Einzelheiten sind in den Figuren 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, so dass es sich erübrigt, in Verbindung mit allen Figuren alle
Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben.
Bezugsziffernliste:
10 Modulofen (für 12)
12 Carbonfaden-Ausgangsmaterial
14 quaderförmige Ofenkammer (von 10 für 12)
16 Oberseite (von 14)
18 erste Umlenkwalzen (an 16 für 12)
20 Unterseite (von 14)
22 zweite Umlenkwalzen (an 20 für 12)
24 Ofen räum (von 14)
26 Deckelraum (an 16 für 18)
28 Bodenraum (an 20 für 22)
30 Carbonfaden-Eintrittschleuseneinrichtung (für 12 an 26)
32 Carbonfaden-Austrittschleuseneinrichtung (für 12 an 26)
34 erste Antriebeinrichtung (für 18)
36 zweite Antriebseinrichtung (für 22) 38 Pfeil/ Heißluftströmung (in 24)
40 vertikale Lufteintrittseite (von 14)
42 Zuluftabschnitt (von 44)
44 Luftführungseinrichtung (von 10)
46 vertikale Luftaustrittseite (von 14)
48 Abluftabschnitt (von 44)
50 Siebeinrichtung (an 40, 46)
52 Luftantriebeinrichtung (in 44 zwischen 42 und 48)
54 Querstromventilator (von 52)
56 Antriebsmotor (für 54)
58 Diffusor (von 44 an 52)
60 Abwinkelung (von 42)
62 Luftleitelemente (bei 60)
64 Abwinkelung (von 48)
66 Luftleitelemente (bei 64)
68 Luftwechseleinrichtung (in 48)
70 Frischlufteinlass (von 68)
72 Abluftauslass (von 68)
74 Ventilator (von 70, 72)
76 Klappeneinrichtung (für 70, 72)
78 Gassensor (für 68)
80 strichlierte Linie/ Wirkverbindung (von 78 mit 74, 76)
82 Durchflussmengensensor (in 68)
84 strichlierte Linie/ Wirkverbindung (von 82 mit 74, 76)
86 Heizeinrichtung (von 10 in 44)
88 Zonen-Heizeinrichtung (von 86)
90i Heizelemente (von 88)
92i Temperatursensoren (für 90i)
94 Luftleitelemente (in 58)
96 Wärmeisolierung (von 10)

Claims

Patentansprüche
1 . Modulofen, insbesondere zur oxidativen Stabilisierung von Carbonfaden- Ausgangsmaterial (12), mit einer quaderförmigen Ofenkammer (14), an deren Oberseite (16) erste Umlenkwalzen (18) voneinander beabstandet und zueinander parallel und an deren Unterseite (20) zweite Umlenkwalzen (22) voneinander beabstandet und zueinander parallel derartig angeordnet sind, so dass das Carbonfaden-Ausgangsmaterial (12) im Ofenraum (24) der Ofenkammer (14) seitlich nebeneinander und voneinander geringfügig beabstandet, mäanderförmig vertikal auf- und ab verläuft, an der Oberseite (16) der Ofenkammer (14) eine Carbonfaden-Eintrittschleuseneinrichtung (30) und eine Carbonfaden- Austrittschleuseneinrichtung (32) vorgesehen ist, an die Ofenkammer (14) eine Luftführungseinrichtung (44) angeschlossen ist, die mit einem Zuluftabschnitt (42) an eine vertikale Lufteintrittseite (40) der Ofenkammer (14) angeschlossen ist und die mit einem Abluftabschnitt (48) an eine der vertikalen Lufteintrittseite (40) gegenüberliegende vertikale Luftaustrittseite (46) der Ofenkammer (14)
strömungstechnisch angeschlossen ist, und die Luftführungseinrichtung (44) zwischen dem Zuluftabschnitt (42) und dem Abluftabschnitt (48) eine
Luftantriebeinrichtung (52) aufweist.
2. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede ersten und/oder jede zweiten Umlenkwalze (18, 22) jeweils mit einer Antriebeinrichtung (34, 36) verbunden ist.
3. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an der
Oberseite (16) der Ofenkammer (14) ein Deckelraum (26) vorgesehen ist, in dem sich die ersten Umlenkwalzen (18) befinden, dass an der Unterseite (20) des Ofenraums (14) ein Bodenraum (28) vorgesehen ist, in dem sich die zweiten Umlenkwalzen (22) befinden, und dass der Deckelraum (26) die Carbonfaden- Eintrittschleuseneinrichtung (30) und die Carbonfaden- Austrittschleuseneinrichtung (32) aufweist.
4. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vertikalen Lufteintrittseite (40) der Ofenkammer (14) und dem Zuluftabschnitt (42) der Luftführungseinrichtung (44) und/oder zwischen der vertikalen Luftaustrittseite (46) der Ofenkammer (14) und dem Abluftabschnitt (48) der
Luftführungseinrichtung (44) eine Siebeinrichtung (50) vorgesehen ist.
5. Modulofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Siebeinrichtung (50) zur Vergleichmäßigung der Luftströmung in der Ofenkammer (14) vorgesehen und als Partikelrückhalteeinrichtung ausgebildet ist.
6. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Luftantriebeinrichtung (52) mindestens einen Querstromventilator (54) aufweist.
7. Modulofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
mindestens eine Querstromventilator (54) an einen Diffusor (58) angeschlossen ist, der einen Teilabschnitt des Zuluftabschnitts (42) der Luftführungseinrichtung (44) bildet.
8. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Zuluftabschnitt (42) und der Abluftabschnitt (48) der Luftführungseinrichtung (44) jeweils abgewinkelt ausgebildet sind und im Bereich der jeweiligen Abwinkelung (60, 64) Luftleitelemente (62, 66) vorgesehen sind.
9. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im
Abluftabschnitt (48) der Luftführungseinrichtung (44) eine Luftwechseleinrichtung (68) vorgesehen ist, die einen Frischlufteinlass (70) und einen Abluftauslass (72) aufweist, und dass im Abluftabschnitt (48) mindestens ein Gassensor (78) vorgesehen ist, der mit dem Frischlufteinlass (70) und mit dem Abluftauslass (72) der Luftwechseleinrichtung (68) zusammengeschaltet ist.
10. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im
Zuluftabschnitt (42) der Luftführungseinrichtung (44) eine Luftwechseleinrichtung (68) vorgesehen ist, die einen Frischlufteinlass (70) und einen Abluftauslass (72) aufweist, und dass im Zuluftabschnitt (42) mindestens ein Gassensor (78) vorgesehen ist, der mit dem Frischlufteinlass (70) und mit dem Abiuftausiass (72) der Luftwechseleinrichtung (68) zusammengeschaltet ist.
1 1 . Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im
Zuluftabschnitt (42) und/oder im Abluftabschnitt (48) der Luftführungseinrichtung (44) mindestens ein Durchflussmengensensor (82) vorgesehen ist.
12. Modulofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im
Zuluftabschnitt (42) der Luftführungseinrichtung (44) eine Heizeinrichtung (86) vorgesehen ist.
13. Modulofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Heizeinrichtung (86) stromabwärts nach dem Diffusor (58) vorgesehen ist.
14. Modulofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Heizeinrichtung (86) als Zonen-Heizeinrichtung (88) mindestens zwei
Heizelemente (90i) aufweist, die voneinander beabstandet, vertikal übereinander angeordnet sind.
15. Modulofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Ofenraum (24) Temperatursensoren (92i) voneinander beabstandet sind, die den vertikalen Positionen der Heizelemente (90i) entsprechend, vertikal übereinander
angeordnet sind, wobei der jeweilige mindestens eine Temperatursensor (92i) mit dem zugehörigen mindestens einen Heizelement (90i) der jeweiligen
Temperaturzone verbunden ist.
16. Modulofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulofen (10) von einer Wärmeisolierung (96) umgeben ist.
EP16703737.3A 2015-02-09 2016-01-26 Modulofen, insbesondere zur oxidativen stabilisierung von carbonfaden-ausgangsmaterial Withdrawn EP3256625A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015001489 2015-02-09
PCT/EP2016/051507 WO2016128209A1 (de) 2015-02-09 2016-01-26 Modulofen, insbesondere zur oxidativen stabilisierung von carbonfaden-ausgangsmaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3256625A1 true EP3256625A1 (de) 2017-12-20

Family

ID=55345801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16703737.3A Withdrawn EP3256625A1 (de) 2015-02-09 2016-01-26 Modulofen, insbesondere zur oxidativen stabilisierung von carbonfaden-ausgangsmaterial

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10473398B2 (de)
EP (1) EP3256625A1 (de)
JP (1) JP6623225B2 (de)
WO (1) WO2016128209A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014003126A1 (de) 2014-03-03 2015-09-03 Clariant International Ltd. Heizvorrichtung zur Herstellung von Kohlenstofffasern
ES2638003B1 (es) * 2016-03-15 2018-05-08 Manuel Torres Martinez Horno para el tratamiento térmico de filamentos
CN114457464B (zh) * 2022-02-28 2022-07-22 新创碳谷控股有限公司 一种减少丝束振动的碳纤维氧化炉

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51119833A (en) * 1975-04-08 1976-10-20 Toho Rayon Co Ltd A process for manufacturing carbon fibers
US4186179A (en) 1977-05-30 1980-01-29 Toray Industries, Inc. Process for producing oxidized or carbon fibers
JPS5988918A (ja) * 1982-11-05 1984-05-23 Toray Ind Inc 炭素繊維製造用熱風炉及びその糸掛け方法
US4559010A (en) * 1984-05-01 1985-12-17 Toray Industries, Inc. Apparatus for producing oxidized filaments
US5142796A (en) * 1989-02-23 1992-09-01 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Flameresisting apparatus
US6027337A (en) 1998-05-29 2000-02-22 C.A. Litzler Co., Inc. Oxidation oven
US7223376B2 (en) 2000-02-10 2007-05-29 Industrial Technology And Equipment Company Apparatus and method for making carbon fibers
DE102010007481B4 (de) 2010-02-09 2012-07-12 Eisenmann Ag Oxidationsofen
KR101396645B1 (ko) * 2011-04-26 2014-05-27 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 중공사막용 건조 장치
US9157679B2 (en) * 2011-07-28 2015-10-13 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Flame-resistant heat treatment furnace
JP5585727B2 (ja) * 2012-03-12 2014-09-10 三菱レイヨン株式会社 多孔質膜の製造方法、および多孔質膜の乾燥装置
DE102014003126A1 (de) 2014-03-03 2015-09-03 Clariant International Ltd. Heizvorrichtung zur Herstellung von Kohlenstofffasern

Also Published As

Publication number Publication date
US20180031321A1 (en) 2018-02-01
WO2016128209A1 (de) 2016-08-18
JP2018510974A (ja) 2018-04-19
JP6623225B2 (ja) 2019-12-18
US10473398B2 (en) 2019-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010007481B4 (de) Oxidationsofen
DE102010044296B3 (de) Oxidationsofen
DE102010007480B3 (de) Oxidationsofen
DE102010024840B4 (de) Trockner
DE3811620A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung und/oder trocknung einer materialbahn im durchlauf
WO2012104011A1 (de) Oxidationsofen
WO2017081172A1 (de) Behandlungseinrichtung und behandlungsverfahren
EP3256625A1 (de) Modulofen, insbesondere zur oxidativen stabilisierung von carbonfaden-ausgangsmaterial
DE102006037703B4 (de) Heißluftofen
DE3909175C3 (de) Vorrichtung zur Behandlung von Monofilen
DE2705760A1 (de) Vorrichtung zum trocknen von breitgefuehrten textilbahnen u.dgl.
DE2735075C2 (de) Vorrichtung zum Trocknen einer kontinuierlich bewegten Warenbahn
DE102018124521A1 (de) Behandlungsanlage für eine durch einen Behandlungsofen hindurchführbare flexible Materialbahn, insbesondere Kunststofffolie
EP2519796B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur wärmebehandlung von kontinuierlich geförderten flächengebilden
EP1642073B1 (de) Umluftofen
DE19538364C2 (de) Vorrichtung zur Schnellerwärmung von Metall-Preßbolzen
DE1635123A1 (de) Vorrichtung zum Behandeln,vorzugsweise Daempfen und Farbstoffixieren,insbesondere von Textilgut
EP3544437B1 (de) Backvorrichtung mit einer gekühlten längsstrebe
DE7307613U (de) Maschine zum Trocknen und Fixieren von kontinuierlich bewegten Warenbahnen mittels eines Umluftstromes
DE4219003A1 (de) Vorrichtung zur Beblasung von Stückgut auf einem strömungsdurchlässigen Transportband
EP0652412B1 (de) Industrieofen zur Wärmebehandlung von Einsatzgut in einem Wärmebehandlungsraum
DE102012107542A1 (de) Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms sowie damit ausgestattete Trocknungsanlage
DE8333819U1 (de) Heissluftbackofen
DE102016110117A1 (de) Vorrichtung zur Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn, insbesondere ein Trockner oder Thermobonder

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20170911

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20200921