DE1808231C3 - Lacktrocknungsofen für Blechbänder - Google Patents

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lacktrocknungsofen für ein- oder beidseitig mit warmhärlendem Lack überzogene Blechbänder, bei dem das mit dem Lackauftrag versehene Blechband auf senkrechtem Förderweg aufsteigend induktiv erhitzt, das hierbei verdampfte Lacklösungsmittel aus dem weiteren Förderweg des Bandes abgeleitet und das Blechband nach dem Härten des Lackauftrages gekühlt und aufgewikkelt wird.

Es ist bekannt, mit einem Farbauftrag versehene Metallbänder nach dem Aufbringen von Lackfarbe einer Induktionserhitzung zum Trocknen des Lackes zu unterwerfen und das Metallband anschließend zu kühlen. Dabei hat man zur Durchführung der induktiven Erhit-Jung, insbesondere zum Niederschmelzen galvanisch aufgebrachter Zinnschichten, empfohlen, die induktive Beheizung in mehreren, aufeinanderfolgenden Stufen durchzuführen und das erhitzte Metallband nach dem Durchlaufen der letzten Beheizungsstufe durch ein Ablchreckbad zu leiten. Bei Lacktrocknungsofen für Metallbänder war es auch bekannt, den aus der Farbe beim Erhitzen des Metallbandes austretenden Lösungsmitteldampf abzusaugen, um zusätzliche Wärmeaufnahme durch Verbrennen der Lösungsmitteldämpfe zu verhindern und eine Rückgewinnung des in den Dämpfen enthaltenen Lösungsmittels durch Kondensation zu erreichen.

Beim Trocknen von Lacküberzügen auf Blechbändern muß mit der Temperaturführung vorsichtig verfahren werden, um Beschädigungen des Stahls und des Lacküberzuges zu vermeiden. Bisher hat man es daher für nötig gehalten, eine entsprechend mäßige Härtelemperatur für längere Dauer einwirken zu lassen, was aber beim Härten eines fortlaufend geförderten Metallstreifens mit dem Nachteil verbunden ist, daß der Trocknungsofen entsprechend lang bemessen und die Fuidergeschwindigkeh des Metallstreifens durch den Ofen vergleichsweise niedrig eingestellt werden muß. Dies hat aber weiterhin zur Folge, daß eine solche Anlage nur mit verhältnismäßig kleiner Lieferleistung arbeitet und L inen großen Raumbedarf hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Trocknen von Lacküberzügen auf Blechbändern aus niedrig gekohltem Stahl unter gleichzeitiger Rückgewinnung des Lacklösungsmittels so durchzuführen, daß bei verkürzter Förderstrecke mit erhöhter Härtungstemperatur gearbeitet werden kann. Dabei soll die Beheizung des Metallstreifens im Trocknungsofen mit induktiver Erhitzung erfolgen, die im Bedarfsfalle leicht abschaltbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe dient ein Lacktrocknungsofen, der sich dadurch kennzeichnet, daß er als ein mit Kuhlwasser beschickter Kondensator ausgebildet ist. der mit zwei unteren Ableitstutzen eine einzige, zwischen beiden angeordnete Induktionsheizspule beidseitig überdeckt, die das Blechband einstufig auf die Lackhärtetemperatur erhitzt, wobei die Ableitstutzen unten an einen Kondensatsammler angeschlossen sind, der Kondensator gegen den Spulenraum teilweise offen und oben an ein Sauggebläse für den nicht kondensierten Lösungsmitteldampf, dem ein Nachbrenner folgt. angeschlossen ist, und daß das lackierte Blechband hinter dem Kondensator wassergekühlte Führungsrollen durchläuft.

Um eine unerwünschte Wärmeübertragung auf den Kondensator von der Indkuktionsheizspule zu vermeiden, liegen die oberen Enden der Ableitstutzen des Kondensators in Abstand über der Induktionsheizspule und weisen im Zwischenraum zur Spule Eintrittsöffnungen für die Lösungsmitteldämpfe auf.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel für die Ausführung einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Die Vorrichtung 10 dient zur Behandlung eines Blechstreifens 12, der von einer Rolle 14 abläuft, die in einer Abwickelvorrichtung 16 von üblicher Ausführung gelagert ist. Der Blechstreifen 12 läuft über eine Führungsrolle und anschließend durch zwei Förderrollen 18, hinter denen er zunächst mehrere Vorbehandlungsvorrichtungen durchläuft, ehe er mit einem Lackanstrich versehen wird. Dabei kommt er in eine Reinigungskammer 20, in der er von oben und unten aus Düsen 22 mit einer Alkalilösung besprüht und anschließend zwischen Bürstenwalzen 24 und 26 beidseitig intensiv gereinigt wird. Förderwalzen 28 leiten ihn dann in eine Spülkammer 30, in der er aus Spüldüsen 32 mit Spülflüssigkeit berieselt und zwischen Schleifwalzenpaaren 34, 36 geglättet wird. Ein anschließendes Förderwalzenpaar 38 bringt den Blechstreifen 12 in eine Vorbehandlungskammer 40, in der er mittels Walzensätzen 42 beidseitig mit einem chemischen Belag versehen wird, der ein besseres Haften des später aufzubringenden Lacküberzuges sichert. Der Steifen 12 durchläuft dann eine weitere Spülkammer 44, Trocknungskammern 46 und 48 und eine Glättvorrichtung 50. Von einer Umlenkrolle 52 wird er dann nach oben geleitet, wobei er durch vor und hinter der Umlenkrolle angeordnete Farbwerke 54 und 56 beidseitig mit einem Lacküberzug versehen wird. Alle diese Vorrichtungen sind an sich bekannt und bilden keine Merkmale der

vorliegenden Erfindung. Sie könnten auch durch sonstige Vorrichtungen ergänzt oder ersetzt sein.

Nach dem beidseitigen Auftragen des Lacküberzuges durchläuft der Blechstreifen eine Induktionsheizspule 58, die von einer nicht dargestellten elektrischen Energieo.uelle mit elektrischen Hochfrequenzschwingungen gespeist wird, um ein den Blechstreifen umschließendes Kraftfeld zu erzeugen und hierdurch wärmeerzeugende Wirbelströme im Blechstreifen iu induzieren. Der Hochfrequenzstromkreis enthält eine Steuervorrichtung 60, mit der sich der hochfrequente Strom und damit auch die Temperatur nach Bedarf regeln lassen. Der Stromkreis enthält auch ein Aufzeichnungsgerät 62, mit den· die Temperatur in Abhängigkeit von einer Meßvorrichtung 63, z. B. einem Thermostaten, in jedem gewünschten Augenblick aufgezeichnet werden kann.

Die von der Induktionsheizspule 58 erzeugte Wärme dient nicht nur zum Erhitzen des Blechstreifens auf die gewünschte Härtungstemperatur, sondern verdampft auch das in der Farbe üblich enthaltene Lösungsmittel. Der Lösungsmitteldampf würde sonst in der Bewegungsrichtung des Streifens 12 absirömen und in der umgebenden Luft kondensieren. Bei dieser Kondensation, die ein exothermischer Prozeß ist, würde jedoch die Verdampfungswärme frei werden und an den mit dem Überzug versehenen Blechstreifen abgegeben. Diese zusätzliche Erwärmung würde aber nicht nur die sofortige Abkühlung des mit dem Lackauftrag versehenen Streifens verhindern, sondern könnte die Temperatur so stark ansteigen lassen, daß der Lackauftrag beschädigt wird oder der Blechstreifen sogar schmilzt. Im übrigen würde das Lösungsmittelkondensat nicht nur die umgebende Luft, sondern auch den mit dem Lackauftrag versehenen Blechstreifen verunreinigen, der in diesem Zeitpunkt kein Lösungsmittel aufnehmen soll. Schließlich ist das Lösungsmittel ein verwertbares Erzeugnis, und seine Ableitung durch die Luft wäre unwirtschaftlich.

Um dies alles zu vermeiden, ist über der Induktionsheizspule 58 ein Kondensator 64 angeordnet, der einen Schlitz zum Durchlaß des Blechstreifens aufweist. Der Kondensator weist weiter zwei nach unten ragende Ableitstutzen 65 auf, die dicht über der Induktionsheizspule 58 mit Durchlässen 66 versehen sind und je eine Kühlschlange 67 enthalten, die an eine Kühlwasserzuleitung 68 und an eine Abflußleituug 70 angeschlossen sind. Der Kondensator 64 umgreift die Induktionsheizspule 58 in solcher Weise, daß die aus dem Lackauftrag frei werdenden Lösungsmitteldämpfe durch die Öffnungen 66 in den Kondensator strömen und hier kondensiert werden, wobei überschüssiger Lösungsmitteldampf von einem Sauggebläse 71 abgezogen wird, während das an den Kühlschlangen 67 niedertropfende Kondensat durch Leitungen 72 in eine Kondensatsammler 74 gelangt. Der vom Sauggebläse 71 geförderte, nicht kondensierte Lösungsmitteldampf strömt durch eine Auslaßleitung 76 zu einem Nachbrenner 78 und wird verbrannt, um :>eine Vermischung mit der Luft zu vermeiden.

Der Metallstreifen 12 läuft dicht über dem Kondensator 64 über zwei wassergekühlte Führungsrollen 80 und 82 und von der letzteren nach unten zu einer weite ren wassergekühlten Führungsrolle 84. Alle drei Führungsrollen 80, 82 und 84 werden von einer Wasserlei tung 86 über eine Verteilleitung 88 mit Kühlwasser beschickt, das durch zugeordnete Abflußleitungen 90, 92 und 94 abströmt. Der beidseitig mit dem Lackauftrag versehene Blechstreifen 12 läuft dann weiter über Führungsrollen % zu einer Aufwickelrolle 98, die in einer üblichen Aufwickelvorrichtung i00 angeordnet ist. Die Aufwickelvorrichtung 100 ist zum Antrieb der Aufwikkelrolle 98 mit einem nicht dargestellten Elektromotor versehen, der den Blechstreifen von der Vorratsrolle 14 in gleichmäßigem Zug abwickelt.

Die Benutzung der wassergekühlten Führungsrollen 80, 82 und 84 ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung wichtig, weil diese Führungsrollen den mit dem Farbauftrag versehenen Blechstreifen im Härtungsstadium so kühlen, daß eine Beschädigung des Farbauftrages unterbleibt und ein Schmelzen des Blechs verhindert wird, wobei aber die Abkühlung nicht so rasch vor sich geht, daß Risse und innere Spannungen im Blechstreifen auftreten. Dies wird durch die Anordnung des Kondensators unterstützt, der verhindert, daß ein wesentlicher Teil der von der Induktionsheizspule 58 erzeugten Hitze über den mit dem Farbauftrag versehenen Blechstreifen in den Bereich der Kühlzone kommt.

Die Erfindung ist nicht auf Einzelheiten der hier beschriebenen und dargestellten Anordnung beschränkt. Die Kühlwasserabflüsse der Führungsrollen 80, 82 und 84 können an einen Wärmetauscher angeschlossen sein. Die Wasserkühlung kann natürlich auch durch eine Luftkühlung oder ein sonstiges Kühlsystem ersetzt werden. Der Blechstreifen 12 kann aus jedem geeigneten Metall bestehen. Der mit einem Lösungsmittel angesetzte Farbüberzug kann unterschiedliche organische Zusammensetzungen aufweisen. Nach diesen unterschiedlichen Zusammensetzungen und nach der Stärke des Blechstreifens und seines Farbüberzuges richten sich auch die Behandlungstemperaturen. Sie liegen bei üblichen Standardfarben etwa zwischen 175 bis 520°C. Auch die Abrollgeschwindigkeit des Blechstreifens, seine Stärke und die Stärke seines Farbauftrages sowie die Anzahl von mit Kühlmitteln beschickten Führungsrollen und deren Lage können den jeweiligen Verhältnissen angepaßt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lacktrocknungsofen für e,n- oder beidseitig ■nit warmhärtendem Lack überzogene Blechbänder, fcei dem das mit dem Lackauftrag versehene Blechband auf senkrechtem Förderweg aufsteigend induktiv erhitzt, das hierbei verdampfte Lacklösungsfnittel aus dem weiteren Förderweg des Bandes abgeleitet und das Blechband nach dem Härten des Lackauftrages gekühlt und aufgewickelt wird, d a durch gekennzeichnet, daß der Lacktrock nungsofen als ein durch Kühlwasser indirekt gekühlter Kondensator (64) ausgebildet ist, der mit iwei unteren Ableitstutzen (65) eine einzige, zwiichen beiden angeordnete Induktionsheizspule (58) beidseitig überdeckt, die das Blechband einstufig auf die Lackhärtetemperatur erhitzt, wobei die Ableitttutzen (65) unten an einen Kondensatsammler (74) angeschlossen sind, der Kondensator (64) gegen den Spulenraum teilweise offen und oben an ein Sauggebläse (71) für den nicht kondensierten Lösungsmitteldampf, dem ein Nachbrenner (78) folgt, angeschlossen ist, und daß das lackierte Blechband hinter dem Kondensator (64) wassergekühlte Führungsrollen (80,82,84) durchläuft.

2. Lacktrocknungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Ableitstutzen (65) des Kondensators (64) in Abstand über der Induktionsheizspule (58) liegen und im Zwischenraum zur Spule Eintrittsöffnungen (66) für die Lösungsmitteldämpfe aufweisen.