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DE102004008812A1 - Arrangement and method for multilayer lacquer coating of thread material - Google Patents

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DE102004008812A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Lackbeschichtung von Fadenmaterial (12) mit einer Tranportstrecke (10) zum kontinuierlichen Durchlauftransport des Fadenmaterials (12). Für die Mehrfachbeschichtung wird in Kombination mit einer beheizbaren Wärmehärtungsstation (14) zur Wärmehärtung einer lösemittelhaltigen Lackschicht eine der Wärmehärtungsstation (14) vor- und/oder nachgeordnete UV-Härtungsstation (16) zur UV-Strahlungshärtung einer auf das Fadenmaterial (12) aufgebrachten lösemittelfreien Lackschicht vorgeschlagen.The invention relates to an arrangement and a method for lacquer coating of thread material (12) with a transport path (10) for continuous passage transport of the thread material (12). For the multiple coating, in combination with a heat-hardening station (14) for thermosetting a solvent-containing lacquer layer, one of the heat-curing station (14) upstream and / or downstream UV curing station (16) for UV radiation curing of a solvent-free lacquer layer applied to the thread material (12) proposed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur mehrschichtigen Lackbeschichtung von Fadenmaterial wie Leiterdrähten oder Lichtleitfasern mit einer Transportstrecke zum kontinuierlichen Durchlauftransport des Fadenmaterials und einer in der Transportstrecke angeordneten, mittels einer Heizeinrichtung beheizbaren Wärmehärtungsstation zur Wärmehärtung einer auf das Fadenmaterial aufgebrachten lösemittelhaltigen Lackschicht. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechendes Verfahren.The The invention relates to an arrangement for multilayer lacquer coating of thread material such as conductor wires or optical fibers with a transport path for continuous Continuous transport of the thread material and one in the transport path arranged, heatable by a heater heat curing station for heat curing a applied to the thread material solvent-based paint layer. The invention further relates to a corresponding method.

In konventionellen Behandlungsanlagen dieser Art werden Lackdrähte auf Basis lösemittelhaltiger Beschichtungsstoffe im Mehrschichtaufbau mit verschiedenen Lackschichten versehen, beispielsweise einer Grundierung zur Erhöhung der Alterungsbeständigkeit und besseren Haftung der Folgebeschichtung, einer Hauptschicht zur Isolierung und einer äußeren Schicht als Bondcoat bzw. Backlack. Die Vorteile der Wärmetrocknung liegen in der hohen Temperaturbeständigkeit des Isolierlacks, der Beschichtungsgüte und insbesondere Porenfreiheit und in der kostengünstigen Fertigung. Problematisch ist allerdings die Entsorgung des ab dampfenden Lösemittels und dessen Beeinträchtigung der Arbeitsumgebung.In Conventional treatment plants of this type become enameled wires Base solvent-based Coating materials in multi-layer construction with different paint layers provided, for example, a primer to increase the aging resistance and better adhesion of the subsequent coating, a main layer to the Insulation and an outer layer as a bondcoat or baked enamel. The advantages of heat drying are in the high temperature resistance the insulating varnish, the coating quality and in particular freedom from pores and in the cost-effective Production. However, the problem is the disposal of the steaming from solvent and its impairment the working environment.

Aus diesem Grunde wurde bereits die UV-Strahlungsvernetzung von lösemittelfreien Lacksystemen, bei denen die aufgetragene Beschichtungsmenge auch der vernetzten Masse entspricht, vorgeschlagen. Die UV-Bestrahlung konnte jedoch in Konkurrenz zur herkömmlichen Wärmetrocknung bislang nicht zum industriellen Einsatz gebracht werden.Out For this reason, the UV radiation crosslinking of solvent-free Paint systems in which the applied coating amount also the crosslinked mass corresponds, proposed. The UV irradiation could but in competition with the conventional ones Heat drying so far not be put to industrial use.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile zu vermeiden und eine möglichst flexible Fertigung zu ermöglichen.outgoing This is the object of the invention, which in the state of Technology to avoid the disadvantages and a flexible as possible To enable production.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 bzw. 23 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.to solution This object is achieved in the claim 1 or 23 specified feature combination proposed. Advantageous embodiments and developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die klassische Wärmetrockung mit der UV-Licht induzierten Vernetzung zu kombinieren, um dadurch besondere Eigenschaftsprofile der Lackbeschichtung von fadenförmigem Material zu erzielen. Dementsprechend wird erfindungsgemäß eine der Wärmehärtungsstation entlang der Transportstrecke vor- und/oder nachgeordnete, mit mindestens einer UV-Strahlungsquelle bestückte UV- Härtungsstation zur UV-Strahlungshärtung einer auf das Fadenmaterial aufgebrachten lösemittelfreien Lackschicht vorgeschlagen. Dadurch lassen sich in einem kontinuierlichen Produktionsprozess mit einfach beizustellenden UV-Einrichtungen wahlweise zusätzliche Beschichtungen schaffen, welche optimal auf die erforderlichen Eigenschaften abgestimmt sind. Insbesondere lassen sich bestehende Anlagen kostengünstig mit geringem Platzbedarf nachrüsten bzw. ergänzen, so dass verschiedenartige Lackschichten aufgebracht werden können, wobei mindestens eine wärmetrocknende Schicht mit einer UV-vernetzten Schicht kombiniert wird.The Invention is based on the idea of classic heat drying to combine with the UV light-induced cross-linking to thereby special property profiles of the paint coating of filamentous material to achieve. Accordingly, according to the invention, one of the heat curing station along the transport path forward and / or downstream, with at least a UV radiation source equipped UV curing station for UV radiation a solvent-free lacquer layer applied to the thread material proposed. This can be done in a continuous production process optionally with additional UV devices optionally additional Create coatings that optimally to the required properties are coordinated. In particular, existing systems can be cost-effectively retrofit small space requirement or supplement, see above that various layers of paint can be applied, wherein at least one heat-drying Layer is combined with a UV-crosslinked layer.

Um eine gleichmäßige Härtung im Durchlauf zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn mehrere UV-Strahlungsquellen konzentrisch um das hindurchlaufende Fadenmaterial herum vorzugsweise in gleichem Winkelabstand voneinander verteilt angeordnet sind. Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass mehrere UV-Strahlungsquellen entlang der Transportstrecke im Abstand voneinander angeordnet sind. Besonders günstig ist es, wenn drei im Abstand voneinander längs der Transportstrecke angeordnete UV-Strahlungsquellen um das hindurchlaufende Fadenmaterial herum im Winkelabstand von 120° zueinander verteilt sind. Dabei sollten die vorzugsweise als Quecksilberdampflampen stabförmig ausgebildeten UV-Strahlungsquellen parallel zu dem Fadenmaterial ausgerichtet sein.Around a uniform hardening in the To achieve throughput, it is beneficial if multiple UV radiation sources concentric around the passing yarn material around preferably are arranged distributed at the same angular distance from each other. A further improvement is achieved by having multiple UV radiation sources along the transport path are arranged at a distance from each other. Very cheap it is when three spaced apart along the transport path UV radiation sources around the passing thread material around at an angular distance of 120 ° to each other are distributed. In doing so, they should preferably be used as mercury vapor lamps rod-shaped formed UV radiation sources parallel to the thread material be aligned.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die stabförmigen UV-Strahlungsquellen über jeweils eine im Querschnitt elliptische Reflektoranordnung auf das Fadenmaterial ausgerichtet sind, wobei die UV-Strahlungsquelle in der einen Brennlinie und das Fadenmaterial in der anderen Brennlinie der Reflektoranordnung liegen.A Another advantageous embodiment provides that the rod-shaped UV radiation sources via each a cross-sectionally elliptical reflector arrangement on the thread material are aligned, wherein the UV radiation source in the one focal line and the thread material in the other focal line of the reflector assembly lie.

Um Servicearbeiten zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Reflektoranordnung in einer zwischen den Brennlinien verlaufenden Trennebene längsteilbar ist. Dies lässt sich dadurch realisieren, dass die Reflektoranordnung zwei vorzugsweise über ein Gelenk verbundene Reflektorsegmente aufweist, wobei ein Reflektorsegment die Durchlauflinie des Fadenmaterials und das davon abnehmbare oder abklappbare andere Reflektorsegment die UV-Strahlungsquelle umschließt.Around To facilitate service work, it is advantageous if the reflector assembly in a continuous between the focal lines dividing plane is. This leaves be realized in that the reflector assembly preferably two via a Having jointed reflector segments, wherein a reflector segment the passage line of the thread material and the removable or hinged other reflector segment enclosing the UV radiation source.

Eine weitere Verbesserung der Wartungsfreundlichkeit wird dadurch erreicht, dass die UV-Strahlungsquellen in zugeordneten Behandlungskammern angeordnet sind, und dass die Behandlungskammern über jeweils eine Schwenkeinheit um die Durchlauflinie des Fadenmaterials herum verschwenkbar angeordnet sind.A further improvement of serviceability is achieved by that the UV radiation sources in associated treatment chambers are arranged, and that the treatment chambers over each a pivoting unit about the passage line of the thread material around pivotable are arranged.

Vorteilhafterweise ist der UV-Härtungsstation eine Lackauftragsvorrichtung zur Durchlaufbeschichtung des Fadenmaterials mit dem lösemittelfreien Lack vorgeordnet.advantageously, is the UV curing station one Paint application device for continuous coating of the thread material with the solvent-free paint upstream.

Um einen Aufbau an der Fertigungslinie mit möglichst geringem Aufwand zu erlauben, ist es günstig, wenn die UV-Härtungsstation auf einem Traggestell ortsveränderlich installierbar ist.Around a structure on the production line with the least possible effort allow, it is convenient if the UV curing station mobile on a support frame is installable.

Zur Beeinflussung des Verfahrensablaufs und Ableitung von Spaltprodukten ist es vorteilhaft, wenn das Fadenmaterial in einem für UV-Strahlung durchlässigen Durchlaufkanal, insbesondere Quarzrohr geführt ist. Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass der Durchlaufkanal entlang mehrerer in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneter UV-Strahlungsquellen durchgängig verläuft.to Influencing the process and discharging fission products it is advantageous if the thread material in a permeable to UV radiation passage channel, especially quartz tube out is. Another improvement provides that the flow channel along several in the direction of passage successively arranged UV radiation sources throughout runs.

Für Servicearbeiten während des Betriebs ist es vorteilhaft, wenn der Durchlaufkanal aus zwei voneinander trennbaren Rohrhalbschalen besteht. Die Instandhaltung wird auch dadurch erleichtert, dass der Durchlaufkanal durch mehrere jeweils einer UV-Strahlungsquelle zugeordnete, über Zwischenstücke durchgängig miteinander verbundene Einzelrohre gebildet ist.For service work while of the operation, it is advantageous if the flow channel of two consists of separable pipe shells. The maintenance is also facilitated by the passage channel through several each associated with a source of UV radiation, intermeshing with each other throughout connected individual tubes is formed.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Durchlaufkanal an seinem einlaufseitigen Endabschnitt für das Fadenmaterial einen Einlass zur Zufuhr von Prozessgas (insbesondere auch Luft) und an seinem auslaufseitigen Endabschnitt einen Auslass zur Ableitung des in Durchlaufrichtung des Fadenmaterials strömenden Prozessgases aufweist.A Further advantageous embodiment provides that the flow channel at its inlet end portion for the thread material an inlet for the supply of process gas (especially air) and at his outlet side end portion an outlet for discharging the in Having flow direction of the yarn material flowing process gas.

Ein günstiges laminares Strömungsverhalten lässt sich dadurch erreichen, dass das in den Durchlaufkanal einströmende Prozessgas eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als die Durchlaufgeschwindigkeit des Fadenmaterials besitzt.One favorable laminar flow behavior can be thereby achieve that the process gas flowing into the flow channel a lower flow rate as the passage speed of the thread material has.

Um den Behandlungsraum von Verunreinigungen freizuhalten und zugleich die Bestrahlung zu optimieren ist es von Vorteil, wenn im peripheren Bestrahlungsbereich zwischen UV-Strahlungs-quelle und Fadenmaterial mindestens eine vorzugsweise als mit Kühlmittel beaufschlagbares Hohlprofil ausgebildete Kühlfalle angeordnet ist und die Kühlfalle als Teil einer Reflektoranordnung zwischen UV-Strahlungs-quelle und Fadenmaterial als Kaltlichtspiegel beschichtet ist.Around to keep the treatment room free of impurities and at the same time To optimize the irradiation it is advantageous if in the peripheral Irradiation range between UV radiation source and thread material at least one preferably as acted upon with coolant hollow profile trained cold trap is arranged and the cold trap as part of a reflector arrangement between UV radiation source and thread material is coated as a cold mirror.

Eine weitere Prozessverbesserung lässt sich dadurch erreichen, dass die UV-Strahlungsquellen in einer gasdichten Behandlungskammer angeordnet sind, und dass die Behandlungskammer über einen Gaskreislauf mit vorzugsweise unter Überdruck gegen Atmosphäre im Umlauf zwangsgefördertem Prozessgas beaufschlagbar ist. Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass in dem Gaskreislauf außerhalb der Behandlungskammer ein Wärmetauscher zur Kühlung und/oder ein Filter zur Reinigung und/oder ein Gebläse zur Umwälzung des Prozessgases angeordnet ist.A further process improvement be achieved in that the UV radiation sources in a gas-tight Treatment chamber are arranged, and that the treatment chamber via a gas circulation preferably with overpressure against atmosphere in circulation forced-subsidized Process gas can be acted upon. An advantageous embodiment sees that in the gas cycle outside the treatment chamber a heat exchanger for cooling and / or a filter for cleaning and / or a fan for circulating the Process gas is arranged.

Um die Bestrahlungsbedingungen zu verbessern, ist es vorgesehen, dass das in dem Gaskreislauf geführte Prozessgas gegenüber der Umgebungsluft im Sauerstoffanteil vorzugsweise auf einen Restgehalt von 0,1 bis 5 Vol.% reduziert ist.Around To improve the irradiation conditions, it is envisaged that the guided in the gas cycle Process gas opposite the ambient air in the oxygen content preferably to a residual content is reduced from 0.1 to 5% by volume.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass in Kombination mit einer wärmehärtenden Beschichtung das Fadenmaterial an einer UV-Härtungsstation zur UV-Strahlungshärtung einer aufgebrachten lösemittelfreien Lackschicht mit UV-Licht bestrahlt wird.In procedurally The object mentioned above is achieved in that in combination with a thermosetting one Coating the thread material at a UV curing station for UV radiation curing applied solvent-free Varnish layer with UV light is irradiated.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The invention will be described in greater detail below with reference to a drawing in the drawing Way illustrated embodiment explained in more detail. It demonstrate

1 eine Beschichtungsanlage für Leiterdrähte mit einer Wärme- und einer UV-Härtungsstation in einem Vertikalschnitt; 1 a coating line for conductor wires with a heat and a UV curing station in a vertical section;

2 eine weitere Ausführungsform einer UV-Härtungsstation mit drei UV-Strahlern in der Draufsicht; 2 a further embodiment of a UV curing station with three UV lamps in plan view;

3 einen Vertikalschnitt in der Schnittlinie 3-3 der 2; und 3 a vertical section in the section line 3-3 of 2 ; and

4 ein Blockschaltbild einer UV-Härtungsstation mit einem Gaskreislauf. 4 a block diagram of a UV curing station with a gas cycle.

Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung bzw. Beschichtungsanlage besteht im Wesentlichen aus einer Transportstrecke 10 zum kontinuierlichen Durchlauftransport eines zu beschichtenden Leiterdrahts 12, einer darin angeordneten Wärmehärtungsstation 14 und einer nachgeordneten Strahlungs-Härtungsstation 16 mit mindestens einer UV-Strahlungsquelle 18.The arrangement or coating system shown in the drawing consists essentially of a transport route 10 for continuous passage transport of a conductor wire to be coated 12 a heat-curing station disposed therein 14 and a downstream radiation curing station 16 with at least one UV radiation source 18 ,

Die Wärmehärtungsstation 14 weist einen Durchlaufofen 20 auf, der mittels einer Heizeinrichtung 22 beheizbar ist, um die mittels der Lackauftragsvorrichtung 24 aufgebrachte lösemittelhaltige Lackschicht auf dem Leiterdraht 12 unter Wärmeeinfluss zu härten.The heat-curing station 14 has a continuous furnace 20 on, by means of a heater 22 is heated to the means of the paint application device 24 applied solvent-based paint layer on the conductor wire 12 to harden under the influence of heat.

An der UV-Härtungsstation 16 lässt sich eine mittels Auftragsvorrichtung 26 aufgetragene weitere Lackschicht auf dem Drahtmaterial 12 mittels UV-Strahlung lösemittelfrei vernetzen bzw. härten. Zu diesem Zweck ist eine stabförmige UV-Strahlungsquelle 18 beispielsweise als Quecksilberdampflampe parallel zu dem durchlaufenden Leiterdraht 12 ausgerichtet. Während die Wärmehärtungsstation 14 stationär aufgebaut ist, lässt sich die UV-Härtungsstation 16 auf einem Traggestell 28 ortsveränderlich im Bereich der Transportstrecke 10 installieren.At the UV curing station 16 can be a means of application device 26 applied further paint layer on the wire material 12 crosslink or cure by means of UV radiation solvent-free. For this purpose, a rod-shaped UV radiation source 18 for example, as a mercury vapor lamp parallel to the continuous conductor wire 12 aligned. While the heat-curing station 14 stationary, can be the UV curing station 16 on a support frame 28 local variable in the area of the transport route 10 to install.

Bei der in 2 gezeigten UV-Härtungsstation 16 sind drei Behandlungskammern 30 seriell in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet. Jede Behandlungskammer 30 ist mit einem parallel zu dem Leiterdraht 12 ausgerichteten stabförmigen UV-Strahler 18 bestückt, wobei die UV-Strahler 18 im Winkelabstand von 120° zueinander um den Leiterdraht 12 herum verteilt sind.At the in 2 shown UV curing station 16 are three treatment chambers 30 serially arranged in the direction of passage one behind the other. Every treatment chamber 30 is with one parallel to the conductor wire 12 aligned rod-shaped UV radiator 18 equipped, with the UV lamps 18 at an angular distance of 120 ° to each other around the conductor wire 12 are distributed around.

Um die Behandlungsbedingungen beeinflussen zu können, ist der Leiterdraht 12 in der UV-Härtungsstation 16 durchgängig in einem Durchlaufkanal 32 geführt. Dieser besteht aus drei jeweils einem UV-Strahler 18 zugeordneten Quarzglasrohren 34, die über Zwischenstücke 36 stirnseitig miteinander verbunden sind. Möglich ist es auch, dass die Quarzglasrohre 34 oder auch ein durchgängiges Kanalrohr aus zwei zu Servicezwecken voneinander trennbaren Rohrhalbschalen bestehen.In order to be able to influence the treatment conditions, the conductor wire is 12 in the UV curing station 16 consistently in a flow channel 32 guided. This consists of three each one UV emitter 18 associated quartz glass tubes 34 that have intermediate pieces 36 are connected to each other at the front. It is also possible that the quartz glass tubes 34 or consist of a continuous sewer pipe of two separable from each other for service pipe shells.

An seinem einlaufseitigen Endabschnitt 38 weist der Durchlaufkanal 32 einen Einlass 40 zur Zuleitung von Prozessgas auf. Entsprechend ist an dem auslaufseitigen Endabschnitt 42 des Durchlaufkanals 32 ein Auslass 44 zur Ableitung des in Durchlaufrichtung des Leiterdrahts 12 strömenden Prozessgases vorgesehen. Das Prozessgas, beispielsweise N2 oder CO2 wird mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit im Vergleich zu der Draht durchlaufgeschwindigkeit geführt, so dass das Gas möglichst laminar mit dem Leiterdraht 12 mitgeführt wird.At its inlet-side end portion 38 has the flow channel 32 an inlet 40 for the supply of process gas. Accordingly, at the outlet side end portion 42 of the flow channel 32 an outlet 44 for the derivation of in the direction of passage of the conductor wire 12 provided streaming process gas. The process gas, for example, N 2 or CO 2 is performed at a lower flow rate compared to the wire passage speed, so that the gas as possible laminar with the conductor wire 12 is carried.

Wie am besten aus der Querschnittsansicht gemäß 3 ersichtlich, sind die UV-Strahler 18 in den Behandlungskammern 30 über jeweils eine im Querschnitt elliptische Reflektoranordnung 46 auf das Drahtmaterial ausgerichtet, wobei der UV-Strahler 18 in der einen Brennlinie und der Leiterdraht 12 in der anderen Brennlinie der aus zwei Reflektorsegmenten 48 gebildeten Reflektoranordnung 46 liegen.As best of the cross-sectional view according to 3 As can be seen, the UV lamps 18 in the treatment chambers 30 each having an elliptical in cross section reflector arrangement 46 aligned with the wire material, the UV emitter 18 in one focal line and the conductor wire 12 in the other focal line of two reflector segments 48 formed reflector assembly 46 lie.

Um Montage- und Wartungsarbeiten durchführen zu können, ist die Reflektoranordnung 46 bzw. die Behandlungskammer 30 in einer zwischen den Brennlinien verlaufenden Trennebene 50 teilbar. Hierfür sind die Kammerhälften zweckmäßig über ein Gelenk 52 scharnierartig verbunden. Um die Zugänglichkeit weiter zu verbessern, können die Behandlungskammern über jeweils eine Schwenkeinheit 54 (2) um die Durchlauflinie des Leiterdrahts 12 herum in eine günstige Stellung geschwenkt werden.To perform assembly and maintenance work, is the reflector assembly 46 or the treatment chamber 30 in a separating plane running between the focal lines 50 divisible. For this purpose, the chamber halves are expedient via a joint 52 hingedly connected. To further improve accessibility, the treatment chambers can each have a pivoting unit 54 ( 2 ) around the pass line of the conductor wire 12 be pivoted around in a favorable position.

Im peripheren bzw. seitlichen Bestrahlungsbereich zwischen dem UV-Strahler 18 und dem Leiterdraht 12 können Kühlfallen 56 vorgesehen sein, die durch ein mit Kühlmittel beaufschlagbares Hohlprofil gebildet sind und anstelle der in 2 gezeigten Quarzglasrohre 34 den Behandlungsraum von Verunreinigungen freihalten. Die Kühltemperatur der Kühlfallen ist einstellbar, so dass im Bestrahlungsraum entstehende Spaltprodukte möglichst effektiv aufgefangen bzw. abgelagert werden. Um die UV-Bestrahlung zu optimieren, sind auch die Kühlfallen 56 als Teil der Reflektoranordnung 46 mit einer Kaltlichtspiegelbeschichtung versehen.In the peripheral or lateral irradiation area between the UV radiator 18 and the conductor wire 12 can cold traps 56 be provided, which are formed by a pressurizable with coolant hollow profile and instead of in 2 shown quartz glass tubes 34 keep the treatment room free from contamination. The cooling temperature of the cold traps is adjustable, so that resulting in the irradiation space fission products are collected or deposited as effectively as possible. To optimize the UV radiation, the cold traps are also 56 as part of the reflector arrangement 46 provided with a cold light mirror coating.

Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform sind die Behandlungskammern über einen Gaskreislauf 58 mit einem Prozessgas beaufschlagbar, wobei der Gasstrom in Richtung der Pfeile 60 quer zur Drahtdurchlaufrichtung geführt ist. Das Prozessgas dient zur Umlaufkühlung der Behandlungskammer 30 und ggf. auch zur Unterstützung des Härtungsprozesses. Hierbei steht das über einen Druckanschluss 62 zuführbare Gas unter Überdruck gegen Atmosphäre und weist ggf. einen reduzierten Sauerstoffanteil auf. Denkbar ist es auch, das bei Luftbetrieb durch die UV-Strahlung erzeugte Ozon für den Abbau von Spaltprodukten einzusetzen. In dem Gaskreislauf 58 ist außerhalb der Behandlungskammer 30 ein Umwälzaggregat angeordnet, welches einen stromab von dem UV-Strahler angeordneten Gaskühler 66, ein nachgeschaltetes Reinigungsfilter 68 und ein Gebläse 70 zur Zwangsförderung des Prozessgases umfasst.At the in 4 In the embodiment shown, the treatment chambers are via a gas circulation 58 acted upon by a process gas, wherein the gas flow in the direction of the arrows 60 is guided transversely to the wire feed direction. The process gas is used for circulation cooling of the treatment chamber 30 and possibly also to support the curing process. Here it stands over a pressure connection 62 deliverable gas under pressure against the atmosphere and optionally has a reduced oxygen content. It is also conceivable to use the ozone generated in air operation by the UV radiation for the degradation of fission products. In the gas cycle 58 is outside the treatment chamber 30 arranged a Umwälzaggregat, which is arranged downstream of the UV radiator gas cooler 66 , a downstream cleaning filter 68 and a fan 70 for positive displacement of the process gas.

In der vorstehend beschriebenen Anlage wurde ein Kupferdraht 12 des Durchmessers 0,3 mm mit einem wärmehärtenden Polyesterimid-Drahtlack in einer Schichtdi cke von ca. 30 μm beschichtet und zusätzlich mit einer UV-härtbaren Lackschicht als Topcoat versehen.In the plant described above became a copper wire 12 of diameter 0.3 mm coated with a thermosetting polyester imide wire enamel in a Schichtdi bridge of about 30 microns and additionally provided with a UV-curable lacquer layer as a topcoat.

Der verwendete UV-Lack bestand aus

  • – 67,5 % 3,4-Epoxy-cyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane-carboxylat;
  • – 25,0 % Desmophen 670® (ein verzweigtes Polyesterpolyol der Fa. Bayer AG);
  • – 5,0 % gemischtes Acrylsulfonium-Hexafluorophosphat-Salz als Photoinitiator;
  • – 2,5 % eines Verlaufsadditivs.
The UV varnish used consisted of
  • 67.5% 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate;
  • - 25.0% Desmophen ® 670 (a branched polyester polyol from Bayer AG.);
  • 5.0% mixed acryl sulfonium hexafluorophosphate salt as photoinitiator;
  • - 2.5% of a leveling additive.

Der homogen gemischte UV-Lack wurde mittels einer Abstreifdüse auf die wärmegehärtete Lackschicht aufgebracht und bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von 50 m/min mit UV-Strahlung gehärtet. Dabei ergab sich eine Verbackungsfestigkeit von > 1N.Of the homogeneously mixed UV varnish was applied by means of a wiping nozzle on the heat-cured lacquer layer applied and at a throughput speed of 50 m / min cured with UV radiation. This resulted in a bond strength of> 1N.

Claims (23)

Anordnung zur mehrschichtigen Lackbeschichtung von Fadenmaterial (12) wie Leiterdrähten oder Lichtleitfasern mit einer Transportstrecke (10) zum kontinuierlichen Durchlauftransport des Fadenmaterials (12) und einer in der Transportstrecke (10) angeordneten, mittels einer Heizeinrichtung (22) beheizbaren Wärmehärtungsstation (14) zur Wärmehärtung einer auf das Fadenmaterial (12) aufgebrachten lösemittelhaltigen Lackschicht, gekennzeichnet durch eine der Wärmehärtungsstation (14) entlang der Transportstrecke (10) vor- und/oder nachgeordnete, mit mindestens einer UV-Strahlungsquelle (18) bestückte UV-Härtungsstation (16) zur UV-Strahlungshärtung einer auf das Fadenmaterial (12) aufgebrachten lösemittelfreien Lackschicht.Arrangement for multilayer lacquer coating of thread material ( 12 ) such as conductor wires or optical fibers with a transport path ( 10 ) for continuous passage transport of the thread material ( 12 ) and one in the transport route ( 10 ), by means of a heating device ( 22 ) heatable heat-curing station ( 14 ) to the heat hardening one on the thread material ( 12 ) applied solvent-containing paint layer, characterized by a heat-curing station ( 14 ) along the transport route ( 10 ) upstream and / or downstream, with at least one UV radiation source ( 18 ) equipped UV curing station ( 16 ) for UV radiation curing of a on the thread material ( 12 ) applied solvent-free paint layer. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere UV-Strahlungsquellen (18) konzentrisch um das hindurchlaufende Fadenmaterial (12) herum vorzugsweise in gleichem Winkelabstand voneinander verteilt angeordnet sind.Arrangement according to claim 1, characterized in that several UV radiation sources ( 18 ) concentrically around the passing thread material ( 12 ) are preferably distributed around each other at the same angular distance. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere UV-Strahlungsquellen (18) entlang der Transportstrecke (10) im Abstand voneinander angeordnet sind.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of UV radiation sources ( 18 ) along the transport route ( 10 ) are spaced apart. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei im Abstand voneinander längs der Transportstrecke (10) angeordnete UV-Strahlungsquellen (18) um das hindurchlaufende Fadenmaterial (12) herum im Winkelabstand von 120° zueinander verteilt sind.Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that three spaced apart along the transport path ( 10 ) arranged UV radiation sources ( 18 ) around the passing thread material ( 12 ) are distributed around at an angular distance of 120 ° to each other. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise als Quecksilberdampflampen stabförmig ausgebildeten UV-Strahlungsquellen (18) parallel zu dem Fadenmaterial (12) ausgerichtet sind.Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the preferably formed as mercury vapor lamps rod-shaped UV radiation sources ( 18 ) parallel to the thread material ( 12 ) are aligned. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen UV-Strahlungsquellen (18) über jeweils eine im Querschnitt elliptische Reflektoranordnung (46) auf das Fadenmaterial (12) ausgerichtet sind, wobei die UV-Strahlungsquelle (18) in der einen Brennlinie und das Fadenmaterial (12) in der anderen Brennlinie der Reflektoranordnung (46) liegen.Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rod-shaped UV radiation sources ( 18 ) via a respective elliptical in cross section reflector arrangement ( 46 ) on the thread material ( 12 ), wherein the UV radiation source ( 18 ) in the one focal line and the thread material ( 12 ) in the other focal line of the reflector arrangement ( 46 ) lie. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoranordnung (46) in einer zwischen den Brennlinien verlaufenden Trennebene (50) längsteilbar ist.Arrangement according to claim 6, characterized in that the reflector arrangement ( 46 ) in a separating plane extending between the focal lines ( 50 ) is divisible. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoranordnung (46) zwei vorzugsweise über ein Gelenk (52) verbundene Reflektorsegmente aufweist, wobei ein Reflektorsegment (48) die Durchlauflinie des Fadenmaterials (12) und das davon abnehmbare oder abklappbare andere Reflektorsegment (48) die UV-Strahlungsquelle (18) umschließt.Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the reflector arrangement ( 46 ) two preferably via a joint ( 52 ) has associated reflector segments, wherein a reflector segment ( 48 ) the passage line of the thread material ( 12 ) and the other reflector segment which can be removed or folded down therefrom ( 48 ) the UV radiation source ( 18 ) encloses. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Strahlungsquellen (18) in zugeordneten Behandlungskammern (30) angeordnet sind, und dass die Behandlungskammern (30) über jeweils eine Schwenkeinheit (54) um die Durchlauflinie des Fadenmaterials (12) herum verschwenkbar angeordnet sind.Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the UV radiation sources ( 18 ) in associated treatment chambers ( 30 ) and that the treatment chambers ( 30 ) via a respective pivoting unit ( 54 ) about the passage line of the thread material ( 12 ) Are arranged pivotable around. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Härtungsstation (16) eine Lackauftragsvorrichtung (26) zur Durchlaufbeschichtung des Fadenmaterials (12) mit dem lösemittelfreien Lack vorgeordnet ist.Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the UV curing station ( 16 ) a paint application device ( 26 ) for continuous coating of the thread material ( 12 ) is preceded by the solvent-free paint. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Härtungsstation (16) auf einem Traggestell (28) ortsveränderlich installierbar ist.Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the UV curing station ( 16 ) on a support frame ( 28 ) is installable in a mobile location. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial (12) in einem für UV-Strahlung durchlässigen Durchlaufkanal (32), insbesondere Quarzrohr geführt ist.Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the thread material ( 12 ) in a UV radiation-transmissive flow channel ( 32 ), in particular quartz tube is guided. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlaufkanal (32) entlang von mehreren in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten UV-Strahlungsquellen (18) durchgängig verläuft.Arrangement according to claim 12, characterized in that the passage channel ( 32 ) along several in the direction of passage successively arranged UV radiation sources ( 18 ) runs consistently. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlaufkanal (32) aus zwei voneinander trennbaren Rohrhalbschalen besteht.Arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the flow channel ( 32 ) consists of two separable pipe shells. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlaufkanal (32) durch mehrere jeweils einer UV-Strahlungsquelle (18) zugeordnete, über Zwischenstücke (36) durchgängig miteinander verbundene Einzelrohre (34) gebildet ist.Arrangement according to one of claims 12 to 14, characterized in that the flow channel ( 32 ) by several each of a UV radiation source ( 18 ), via intermediate pieces ( 36 ) continuously interconnected individual tubes ( 34 ) is formed. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlaufkanal (32) an seinem einlaufseitigen Endabschnitt (38) für das Fadenmaterial (12) einen Einlass (40) zur Zufuhr von Prozessgas und an seinem auslaufseitigen Endabschnitt (42) einen Auslass (44) zur Ableitung des in Durchlaufrichtung des Fadenmaterials (12) strömenden Prozessgases aufweist.Arrangement according to one of claims 12 to 15, characterized in that the passage channel ( 32 ) at its inlet-side end portion ( 38 ) for the thread material ( 12 ) an inlet ( 40 ) for the supply of process gas and at its outlet-side end portion ( 42 ) an outlet ( 44 ) for the derivation of in the direction of passage of the thread material ( 12 ) has flowing process gas. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Durchlaufkanal (32) einströmende Prozessgas eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als die Durchlaufgeschwindigkeit des Fadenmaterials (12) besitzt.Arrangement according to one of claims 12 to 16, characterized in that in the flow channel ( 32 ) inflowing process gas a lower flow velocity than the passage speed of the thread material ( 12 ) owns. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im peripheren Bestrahlungsbereich zwischen UV-Strahlungsquelle (18) und Fadenmaterial (12) mindestens eine vorzugsweise als mit Kühlmittel beaufschlagbares Hohlprofil ausgebildete Kühlfalle (56) angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that in the peripheral irradiation area between the UV radiation source ( 18 ) and thread material ( 12 ) at least one preferably designed as a coolant acted upon hollow profile formed cold trap ( 56 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlfalle (56) als Teil einer Reflektoranordnung (46) zwischen UV-Strahlungsquelle (18) und Fadenmaterial (12) als Kaltlichtspiegel beschichtet ist.Arrangement according to claim 18, characterized in that the cold trap ( 56 ) as part of a reflector arrangement ( 46 ) between UV radiation source ( 18 ) and thread material ( 12 ) is coated as a cold mirror. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Strahlungsquellen (18) in einer gasdichten Behandlungskammer (30) angeordnet sind, und dass die Behandlungskammer (30) über einen Gaskreislauf (58) mit vorzugsweise unter Überdruck gegen Atmosphäre im Umlauf zwangsgefördertem Prozessgas bzw. Luft beaufschlagbar ist.Arrangement according to one of claims 1 to 19, characterized in that the UV radiation sources ( 18 ) in a gastight treatment chamber ( 30 ) are arranged, and that the treatment chamber ( 30 ) via a gas cycle ( 58 ) can be acted upon with preferably positively pressurized process gas or air under pressure against the atmosphere in circulation. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gaskreislauf (58) außerhalb der Behand lungskammer (30) ein Wärmetauscher (66) zur Kühlung und/oder ein Filter (68) zur Reinigung und/oder ein Gebläse (70) zur Umwälzung des Prozessgases angeordnet ist.Arrangement according to claim 20, characterized in that in the gas cycle ( 58 ) outside the treatment chamber ( 30 ) a heat exchanger ( 66 ) for cooling and / or a filter ( 68 ) for cleaning and / or a blower ( 70 ) is arranged to circulate the process gas. Anordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Gaskreislauf (58) geführte Prozessgas gegenüber der Umgebungsluft im Sauerstoffanteil vorzugsweise auf einen Restgehalt von 0,1 bis 5 Vol.% reduziert ist.Arrangement according to claim 20 or 21, characterized in that in the gas cycle ( 58 ) guided process gas relative to the ambient air in the oxygen content is preferably reduced to a residual content of 0.1 to 5 vol.%. Verfahren zur mehrschichtigen Lackbeschichtung von Fadenmaterial (12) wie Leiterdrähten oder Lichtleitfasern bei welchem in einer Transportstrecke (10) zu beschichtendes Fadenmaterial (12) kontinuierlich im Durchlauft transportiert wird und dabei an einer Wärmehärtungsstation (14) mittels einer Heizeinrichtung (22) zur Wärmehärtung einer aufgebrachten lösemittelhaltigen Lackschicht erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial (12) an einer UV-Härtungsstation (16) zur UV-Strahlungshärtung einer aufgebrachten lösemittelfreien Lackschicht mit UV-Licht bestrahlt wird.Process for multilayer lacquer coating of thread material ( 12 ) such as conductor wires or optical fibers in which in a transport path ( 10 ) to be coated thread material ( 12 ) is continuously transported while passing through a heat-curing station ( 14 ) by means of a heating device ( 22 ) is heated to thermosetting an applied solvent-based paint layer, characterized in that the thread material ( 12 ) at a UV curing station ( 16 ) is irradiated with UV light for UV radiation curing of an applied solvent-free lacquer layer.
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