Vorrichtung zum Einbrennen einer Lackschicht sowie Verfahren zur

Steuerung der Temperatur

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbrennen einer Lackschicht auf einem Draht mit einem eine Einbrennzone aufweisenden Durchzugskanal für den Draht, wobei ein Umluft-Ventilator zum Erzeugen eines durch den Durchzugskanal geleiteten und im Kreis geführten Umluftstroms sowie ein Abluft-Ventilator zum Ableiten eines Abluftstroms aus dem Umluftstrom vorgesehen ist. Weiters betrifft die Erfindung ein. Verfahren zur Steuerung der Temperatur in einer Einbrennzone eines Draht-Durchzugskanals eines Lackeinbrennofens, wobei durch den Draht-Durchzugskanal ein Umluftstrom geleitet wird, der unter Ableitung eines Abluftstroms im Kreis geführt wird.

Derartige Vorrichtungen bzw. Verfahren zum Einbrennen einer noch flüssigen Lackschicht auf einem Draht sind als Lackeinbrennöfen von ^* Drahtlackieranlagen bekannt, bei welchen der zuvor in flüssiger Form auf den blanken Draht aufgebrachte Lack so erhitzt wird, dass die im Lack enthaltenen Lösungsmittel verdampfen und die verbleibenden Festkörper eine isolierende Umhüllung des Drahtes bilden. Hierdurch wird der Draht mit der zu Beginn noch flüssigen Lackschicht durch einen Durchzugskanal geführt, welcher eine Einbrennzone aufweist, in welcher der funktionell wesentlichste Teil- der Drahterhitzung durchgeführt wird. Hierzu wird über den Umluftstrom Wärmeenergie in die Einbrennzone eingebracht, wobei der Umluftstrom im Kreis geführt wird, so dass sich ein Umfluftkreis ergibt. Aus diesem Umluftkreis wird ein Teilstrom, nämlich der Abluftstrom, abgesaugt, so dass die für das Verdampfen der Lösungsmittel bzw. das Einbrennen der verbleibenden Festkörper auf dem Draht nötige Frischluft im Einbzw. Auslauf des Durchzugskanals der Vorrichtung nachströmt.

Bei bekannten Lackeinbrennöfen ist üblicherweise ein Nennar- beitspunkt, z.B. von ca. 700°, in der Einbrennzone vorgesehen. Bezüglich dieses Nennarbeitspunktes werden die Drehzahlen des Umluft-Ventilators und des Abluft-Ventilators so eingestellt, dass die gewünschte Luftströmung erzielt wird. Somit werden möglichst optimale Strömungsbedingungen der Einbrennzone bei dieser speziellen Temperatur erzielt.

Wenn jedoch die Temperatur in der Einbrennzone hoch oder heruntergefahren wird bzw. ein anderer Draht bzw. ein anderer Lack verwendet wird, so dass eine andere Temperatur in der Einbrennzone vorgesehen ist, verschlechtert sich aufgrund der änderung der Dichte der Umluft bei veränderter Temperatur in der Einbrennzone die Luftströmung signifikant. Demzufolge ist ein optimaler Betrieb der Vorrichtung zum Einbrennen der Lackschicht bei anderen Temperaturen als einer speziellen Nennarbeitstemperatur bisher nicht möglich.

Aus der EP 0 162 941 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Einbrenntemperatur eines Einbrennofens für Lackdrahtherstellung bekannt. Die gewünschte ^■ Einbrenntemperatur wird hierbei durch eine Drehzahländerung eines Umwälzgebläses erzielt, wobei die Drehzahl in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur in der Einbrennzone geregelt wird.

Aus der DE 37 17 166 Al ist ein Verfahren zur Trocknung eines langgestreckten Gutes und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Hier wird ein kleiner Luftstrom vom Hauptluftstrom abgezweigt und einer Reinigungseinrichtung mit Heizeinrichtung zugeführt. Dabei reguliert ein Stellorgan den Luftstrom.

Aus der DE 38 02 476 Al ist eine Ofeneinrichtung zum Erhitzen von drahtartigen Produkten bekannt. Hier wird der Luftstrom von vier Gebläsen gesteuert, wobei zwei Gebläse die Frischluftzufuhr regeln, ein Gebläse einen Teilstrom aus der Hauptkammer absaugt und ein weiteres Gebläse die Abluft zu einem Kamin leitet. Thermoelemente regeln die Drehzahl der Gebläse, welche die Abluftmenge und die Zufuhr von Kaltluft regulieren. Weitere Thermoelemente regeln die Drehzahl eines weiteren Gebläses, welches Frischluft in die Hauptkammer einleitet.

Aus der EP 0 448 999 A2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Lackdrähten mit Schmelzharzen bekannt. Diese Vorrichtung enthält u.a. einen regelbaren Umluftventilator und einen regelbaren Abgasventilator. Die Umluftmenge wird durch die Drehzahl des Um- luftventilators geregelt; die Temperatur wird mittels einer

einstellbaren Klappe, die den Widerstand der Umluft regelt, be- einflusst .

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs angeführten Art zu schaffen, durch welche bzw. welches für unterschiedliche vorbestimmte Temperaturen in der Einbrennzone eine möglichst optimale Luftströmung zum Einbrennen des Lacks auf dem Draht geschaffen wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei der Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch erzielt, dass eine Drehzahl-Steuerung des Umluft-Ventilators bzw. des Abluft-Ventilators in Abhängigkeit von einem einstellbaren Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone vorgesehen ist. Durch die Steuerung der Drehzahl des Umluft-Ventilators und/oder des Abluft-Ventilators kann somit je nach dem, welche Temperatur in der Einbrennzone gewünscht wird, die Leistung des Umluft und/oder des Abluft-Ventilators derart eingestellt werden, dass bezüglich der veränderten Luftdichte aufgrund der veränderten Temperatur in der Einbrennzone weiterhin optimale Bedingungen zum Einbrennen der Lackschicht auf dem Draht vorliegen.

Wenn dem Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone ein Drehzahlwert des Umluft-Ventilators bzw. des Abluft-Ventilators zugeordnet ist, ergibt sich eine einfache Steuerung, bei welcher ein direkter Zusammenhang zwischen dem Temperatur-Sollwert und den Drehzahlwerten des Umluft- und/oder des Abluft-Ventilators gegeben ist.

Eine besonders einfache Zuordnung der Temperatur-Sollwerte sowie der Drehzahlwerte des Umluft- und/oder des Abluft-Ventilators ist gegeben, wenn die einander zugeordneten Sollwerte der Temperatur und die Drehzahlwerte des Umluft-Ventilators bzw. des Abluft-Ventilators auf einem Datenträger gespeichert sind.

Zum Einbrennen einer Lackschicht auf einem Draht ist es üblicherweise vorteilhaft, wenn der Sollwert der Temperatur zwischen 20 ⁰ C und 1000 ⁰ C, insbesondere zwischen 50°C und 800°C, beträgt.

Tests haben gezeigt, dass es bei den üblicherweise verwendeten Ventilatoren zur Erzielung von möglichst optimalen Strömungsbe-

dingungen in der Einbrennzone bei den üblichen Temperatur-Sollwerten in der Einbrennzone günstig ist, wenn die Drehzahl des Umluft-Ventilators zwischen 2700 U/min und 5000 U/min, insbesondere zwischen 3100 U/min und 4600 U/min, beträgt. Ebenso hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Drehzahl des Abluft-Ventilators zwischen 1000 U/min und 5000 U/min, insbesondere zwischen 1500 U/min und 4500 U/min, beträgt.

Um über den Umluftstrom die zum Verdampfen der im flüssigen Lack enthaltenen Lösungsmittel erforderliche Wärmeenergie zuzuführen ist es vorteilhaft, wenn dem Umluftstrom eine Heizeinrichtung zugeordnet ist.

Ebenso kann die erfindungsgemäße Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs angeführten Art gelöst werden, bei welchem der Druck des UmluftStroms bzw. der Saugdruck des Abluftstroms in Abhängigkeit von einem einstellbaren Sollwert der Temperatur in der Einbrennzone gesteuert wird. Durch die änderung des Drucks des Umluftstroms bzw. des Saugdrucks des Abluftstroms kann somit die geänderte Luftdichte bei einer veränderten Temperatur in der Einbrennzone berücksichtigt werden, so dass bei unterschiedlichen Temperaturen in der Einbrennzone jeweils optimale Bedingungen vorliegen.

Hinsichtlich einer effizienten übertragung der Wärmeenergie von dem Umluftstrom auf den Draht ist es vorteilhaft, wenn der Umluftstrom entgegen der Durchzugsrichtung des Drahtes durch den Durchzugskanal geleitet wird.

Um den lackierten Draht die für ein Verdampfen des im flüssigen Lack enthaltenen Lösungsmittels erforderliche Wärmeenergie zuzuführen ist es vorteilhaft, wenn der Umluftstrom erwärmt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch näher erläutert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Lackeinbrennofens mit einem durch einen Durchzugskanal geführten Draht.

In der einzigen Zeichnungsfigur ist ein Lackeinbrennofen 1 ersichtlich, der einen Durchzugskanal 2 aufweist, durch welchen ein Draht 3 in Durchzugsrichtung 4 geführt wird. Der Draht 3 tritt hierbei bei einem Einlauf 5 in den Durchzugskanal 2 ein und verlässt den Durchzugskanal 2 bei einem Auslauf 6. Im Bereich des Einlaufs und Auslaufs kann somit, wie mit Pfeilen 5', 6' skizziert, Frischluft in den Durchzugskanal 2 eintreten, so dass im Bereich einer Einbrennzone 8 des Durchzugskanals 2 optimale Bedingungen zum Einbrennen des Lacks auf dem Draht 3 vorliegen.

Um ein Verdampfen des im Bereich des Einlaufs 5 noch in seiner flüssigen Form auf dem Draht 3 vorgesehenen Lacks zu erzielen, so dass die verbleibenden Festkörper eine isolierende Umhüllung des Drahtes 3 bilden, wird entgegen der Durchzugsrichtung 4 des Drahtes 3 in Pfeilrichtung 7 ein erwärmter Umluftstrom durch den Durchzugskanal 2 geführt. Der Umluftstrom 7 wird hierbei in einem im Wesentlichen geschlossenen Luftführsystem 9 im Kreis geführt, so dass sich ein Umluftkreis ergibt. Im Luftführsystem 9 ist eine Heizvorrichtung 10 aufgenommen, so dass dem Umluftstrom 7 die für das Verdampfen des Lösungsmittels des Lacks erforderliche Wärmeenergie zugeführt wird. Um den Umluftstrom in Pfeilrichtung 7 durch das Luftführsystem 9 zu bewegen, ist ein Umluft-Ventilator 11 vorgesehen.

An das Luftleitsystem 9 ist zudem eine Abluftleitung 12 angeschlossen, über welche mit Hilfe eines Abluft-Ventilators 13 ein Teilstrom, nämlich der Abluftstrom, in Pfeilrichtung 14 aus dem Umluftkreis abgeleitet wird. Mit Hilfe des Abluft-Ventilators 13 wird eine solche Menge an Abluft abgesaugt, so dass am Einlauf 5 bzw. am Auslauf 6 die für ein effizientes Einbrennen des Lacks zweckmäßige Frischluft 5', 6' in den Durchzugskanal 2 nachströmt .

Um die für unterschiedliche Temperaturen im Bereich der Einbrennzone 8 des Durchzugskanals 2 jeweils optimale Luftströmung zu erzielen, sind der Umluft-Ventilator 11 sowie der Abluft-Ventilator 13 über eine Drehzahl-Steuerung 15 gesteuert, wobei über die Drehzahl-Steuerung 15 die jeweiligen Drehzahlwerte der Ventilatoren 11 und 13 in Abhängigkeit des gewünschten Sollwertes

der Temperatur im Bereich der Einbrennzone 8 festgelegt sind.

Hierzu weist die Drehzahl-Steuerung 15 eine auf einem Datenträger gespeicherte Tabelle (s. unten) auf, so dass dem gewünschten Temperatur-Sollwert jeweils eine bestimmte Drehzahl des Umluft- Ventilators 11 und des Abluft-Ventilators 13 zugeordnet sind.

Hierdurch ist zuverlässig gewährleistet, dass trotz der unterschiedlichen Luftdichte des Umluftstroms bei veränderter Temperatur in der Einbrennzone 8 jeweils optimale Bedingungen zum Einbrennen des Lacks auf dem Draht 3 vorliegen, wobei lediglich die gewünschte Temperatur eingestellt werden muss und über die Drehzahl-Steuerung 15 sodann automatisch, ohne dass hierfür Bedienpersonal spezielle Einstellungen vornehmen muss, die optima-

Ie Drehzahl des Umluft-Ventilators 11 bzw. Abluft-Ventilators 13 eingestellt wird.