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Die Erfindung betrifft einen Einbrennofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Wenn als Lackierverfahren eine Pulverlackierung gewählt wird, muss das zunächst aufgetragene Pulver anschließend aufgeschmolzen und eingebrannt werden. Hierzu werden die pulverlackierten Werkstücke in gattungsgemäße Einbrennöfen gebracht und erhitzt, üblicherweise bei Temperaturen von mehr als 200° Celsius.
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Bei dem Einbrennvorgang ist darauf zu achten, dass der Lack nicht überhitzt wird, was als „überbrennen” oder „verbrennen” bezeichnet wird und die Lackierungsqualität beispielsweise in Form von Farbabweichungen beeinträchtigen würde.
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Problematisch ist daher die Lackierung von Werkstücken mit unterschiedlichen Schichtdicken, z. B. wenn ein Werkstück sowohl dünne Bleche von 2 mm Stärke als auch andere Bauteile wie Lager-Gehäuse von 40 mm oder mehr Wandstärke aufweist. Dies kann beispielsweise bei Kranauslegern, Nutzfahrzeug-Chassis o. dgl. der Fall sein.
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Die Wärmezufuhr zu den Werkstücken erfolgt üblicherweise über eine Konvektionsheizung, also eine Heizeinrichtung, die heiße Luft in die Brennkammer des Brennofens fördert. Eine möglichst gleichmäßige Luftverteilung trägt dafür Sorge, dass sämtliche Werkstückbereiche der gewünschten Einbrenntemperatur ausgesetzt werden. Allerdings leiten die Werkstückbereiche mit größerer Wandstärke sehr viel mehr Wärme ins Innere des Werkstücks ab und bleiben an ihrer Oberfläche länger kühl, so dass die Aushärtung des Lackpulvers dort längere Zeit benötigt als bei Werkstückbereichen mit geringer Wandstärke, die schneller durchgewärmt sind. Das vorbeschriebene Problem des „Verbrennens” kann daher auftreten.
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Weiterhin ist bei konvektionsbeheizten Brennkammern problematisch, dass die Heißluft zur Verwirblung von Lackpartikeln beitragen kann, wenn die Luftgeschwindigkeiten einen bestimmten Wert überschreiten, wie dies zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Luftverteilung vorgesehen sein kann. Die unmittelbar aufeinander folgende Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Farbe ist daher problematisch, denn die Übertragung des Farbnebels vom ersten zum zweiten Werkstück kann in der Praxis kaum ausgeschlossen werden, so dass sich unerwünschte Farbverunreinigungen beim zweiten Werkstück finden können.
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Schließlich ist bei der gattungsgemäßen Ausgestaltung eines Einbrennofens nachteilig, dass die Konvektionsheizung vergleichsweise hohe Energiekosten verursacht, um einerseits die Heizwirkung und andererseits die erforderliche Luftumwälzung sicherstellen zu können, mit welcher eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur in der Brennkammer sichergestellt werden soll.
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Aus der
DE 32 06 333 A1 ist ein zeit- und temperaturgeregelter Einbrennofen bekannt, der zum Einbrennen einer metallischen oder glaskeramischen Schicht auf einem Keramik-, Glas- oder Emailleträger dient. Dieser Einbrennofen weist eine Metallplatte auf, deren Temperatur geregelt wird. Die Beheizung erfolgt mittels Infrarotstrahlern. Andere als plane und horizontal liegend ausgerichtete Metallplatten sind in dieser Druckschrift nicht angesprochen. Dementsprechend sind die Infrarotstrahler in einer Ebene angeordnet. Die einzubrennenden Teile werden durch die Platte von der direkten Infrarotbestrahlung abgeschirmt.
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Diese bekannte Technologie ist mit dem gattungsgemäßen Einbrennofen für pulverlackierte Werkstücke nicht vergleichbar: Erstens stellen die vorschlagsgemäß verwendeten Werkstücke keine Keramik-, Glas- oder Emailleträger dar, denn das auf das Werkstück aufgebrachte Pulver besteht nicht aus Keramik, Glas oder Emaille, sondern typischerweise aus Kunststoff, nämlich elektrostatisch geladenen, trockenen, pulverförmigen Lackpartikeln, die dem Verfahren des Pulverlackierens seinen Namen geben.
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Zweitens ist es beim Pulverlackieren nicht bekannt, eine Metallplatte zu verwenden, welche die Werkstückoberfläche und damit das einzubrennende Material vor der Strahlung schützt. Vielmehr erfolgt die Beheizung der Pulverpartikel gattungsgemäß direkt über die Strahlungsheizung.
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Drittens haften die pulverförmigen Lackpartikel elektrostatisch an dem Werkstück, so dass in den meisten Fällen das Werkstück nicht als plane Metallplatte ausgestaltet sein muss und nicht nur horizontal liegend ausgerichtete Flächen aufweist. Der in dieser Druckschrift vorgeschlagene Einbrennofen ist daher für die Pulverbeschichtung von Werkstücken ungeeignet.
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Aus der
DE 692 17 170 T2 ist ein Verfahren und die Verwendung einer Vorrichtung zum Backen von Emaille auf Metalloberflächen bekannt, insbesondere auf Aluminiumteilen. Für diesen bekannten Stand der Technik gilt vieles des bereits im vorangegangenen Absatz Gesagten: im Unterschied zum elektrostatisch aufgeladenen Lackpulver haftet weder Emailpulver, noch das in einer Flüssigkeit zu dem sogenannten Schlicker verabeitete Emailpulver, noch eine sogenannte Emailfritte bzw. Bisquit aus getrocknetem Schlicker ausreichend gut an dem metallischen Gegenstand, um auf einem metallischen Gegenstand mit komplexer Formgebung bis zum Ende des Einbrennvorgangs zu verbleiben.
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Auch die in dieser Druckschrift beschriebenen metallischen Werkstücke sind daher als plane Scheiben, insbesondere aus Aluminium, ausgestaltet. Andere als plane und horizontal liegend ausgerichtete Metallplatten sind in dieser Druckschrift nicht angesprochen.
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Die in dieser Druckschrift angegebenen Einbrenn-Temperaturen liegen erheblich höher, als es beim Pulverlackieren zulässig ist, nämlich bei 560°C, wobei sich die Temperaturen am Schmelzpunkt der verwendeten Metallplatten orientiert und dieses Temperaturniveau natürlich nicht erreichen dürfen. Somit ist nicht auszuschließen, dass bei Verwendung anderer Metalle als dem vergleichsweise niedrigschmelzenden Alumimium auch höhere Einbrenn-Temperaturen als 560°C nach diesem bekannten Stand der Technik zulässig wären.
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Zudem kann nach dieser Druckschrift auch ein Infrarot-Emitter verwendet werden, der Temperaturen der Umgebungsluft von mehr als 100°C nicht zulässt. Ein solcher Emittertyp kommt allerdings für gattungsgemäße, mit einer Konvektionsheizung ausgestattete Einbrennöfen nicht in Frage, so dass auch daran ersichtlich ist, dass der Stand der Technik gemäß dieser Druckschrift für gattungsgemäße Einbrennöfen fernliegend ist. Der in dieser Druckschrift vorgeschlagene Einbrennofen ist daher für pulverbeschichtete Werkstücke ungeeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Einbrennofen dahingehend zu verbessern, dass dieser möglichst wirtschaftlich betrieben werden kann und eine möglichst problemlose Verarbeitung von Werkstücken ermöglicht, die unterschiedliche Materialstärken aufweisen.
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Diese Aufgabe wir durch einen Einbrennofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung schlägt mit anderen Worten eine zusätzliche Strahlungsheizung vor, so dass zusätzlich zur Konvektionsheizeinrichtung ein Strahler zur Beheizung des Werkstücks verwendet werden kann. Der Strahler kann wahlweise als sogenannter Dunkelstrahler eine langwellige Infrarotstrahlung abstrahlen, für welche die üblicherweise verwendeten Lackmaterialien weitgehend durchlässig sind, so dass das unter der Lackierung befindliche Material des Werkstücks durch den Dunkelstrahler beheizt wird und somit die Aushärtung des Lacks quasi von innen nach außen erfolgt.
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Abschattungseffekte, wie sie bei Licht kürzerer Wellenlängen unvermeidlich sind, beispielsweise auch bei mittel- oder kurzwelliger Infrarotstrahlung, und die dazu führen würden, dass derartig abgeschattete Bereiche nicht korrekt aushärten, werden durch die Dunkelstrahler-Beheizung vermieden. Dadurch, dass die Aufheizung des Werkstücks von innen heraus erfolgt, wirken sich unterschiedliche Abstände des Werkstücks vom Strahler nicht so nachteilig aus wie bei mittelwelligen Infrarotstrahlern. Zudem ist der Strahler dreidimensional, das Werkstück umgebend, angeordnet, so dass auch dadurch im Vergleich zu einem in ledigliglich einer einzigen Ebene angeordneten Strahler eine gleichmäßige Aufheizung des Werkstücks auch dann unterstützt wird, wenn das Werkstück sehr groß ist oder komplex geformt ist.
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Gleichwohl kann eine Beheizung der Brennkammer mittels einer mittelwelligen Infrarotstrahlung erfolgen. In besonders wirtschaftlicher Weise ist hierzu nicht eine weitere Heizeinrichtung vorgesehen, sondern vielmehr kann die Strahlungsheizung, die als Dunkelstrahler eine langwellige Infrarot-Strahlung aussendet, auch derart betrieben werden, dass sie eine mittelwellige Infrarotstrahlung ausstrahlt. So kann beispielsweise ermöglicht werden, bei Beginn des Heizvorgangs zunächst schnell einen besonders hohen Wärmeeintrag in die Brennkammer zu bewirken. Temperaturverluste, die durch das Einbringen eines kalten Werkstücks in die Brennkammer bedingt sind, können somit schnell ausgeglichen werden.
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Zudem kann durch die Dunkelstrahler-Beheizung die Konvektions-Heizleistung erheblich reduziert werden, so dass die Heizkosten reduziert werden können und der konvektionsbedingte Effekt des Verbrennens vermieden werden kann.
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Wenn die Konvektionsbeheizung erst zugeschaltet wird, nachdem die Partikel des Farbpulvers angeschmolzen sind und miteinander verkleben, sind auch die mit der Luftbewegung verbundenen Probleme frei fliegender Farbpartikel verringert oder sogar ganz vermieden.
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Vorteilhaft kann die Konvektionsheizeinrichtung wahlweise ein- und ausgeschaltet werden, so dass mittels der verschiedenen Beheizungsmöglichkeiten zunächst konvektionsunterstützt eine schnelle Aufheizung der Brennkammer und des Werkstücks erfolgen kann, während anschließend, um den erwähnten Effekt des Verbrennens zu vermeiden, eine demgegenüber schonendere Beheizung des Werkstücks und des darauf befindlichen Lacks erfolgt. Der zunächst konvektionsunterstützte Aufheizvorgang der Brennkammer bzw. des Werkstücks dient dazu, die Verweildauer des Werkstücks in der Brennkammer möglichst gering zu halten, so dass eine wirtschaftliche Lackierung mit einer möglichst kurzen Taktzeit für die Werkstücke ermöglicht wird.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, eine Temperatur von 220°C nicht zu überschreiten. Erstens werden hierdurch im Vergleich zu einer sonst erforderlichen Temperatur von 230° oder 240°C die mit der Konvektionsbeheizung verbundenen Heizkosten deutlich reduziert, und zweitens wird hierdurch das Risiko zusätzlich verringert, dass der Lack verbrennen könnte.
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Vorteilhaft kann eine elektronische Steuerung vorgesehen sein, die als Teil der Konvektionsheizeinrichtung die in der Brennkammer herrschende Temperatur bestimmt und eine Überschreitung der gewünschten Maximaltemperatur zuverlässig verhindert.
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Während die Strahlungsheizung in ihrer Betriebsweise als „normaler” Infrarotstrahler eine mittelwellige Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 2 bis 3 μm aussendet, kann sie in ihrer Betriebsweise als Dunkelstrahler vorzugsweise eine Strahlung im Wellenlängenbereich von 3–6 μm ausenden, so dass die erwähnten Vorteile, die mit einer langwelligen Infrarotstrahlung für die Beheizung des Werkstücks verbunden sind, zum Tragen kommen.
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Vorteilhaft können in der Brennkammer zwei Temperatursensoren vorgesehen sein, um einerseits die mittels der Konvektionsbeheizung erzielte Lufttemperatur zu erfassen und andererseits die Intensität der Strahlungsbeheizung mittels des Dunkelstrahlers. Hierzu kann der die Lufttemperatur erfassende Temperatursensor mit der Steuerung der Konvektionsheizeinrichtung verbunden sein.
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Der Temperatursensor zur Erfassung der Strahlungstemperatur ist vorzugsweise von der Luft geschützt angeordnet, nämlich innerhalb eines Hüllkörpers, wobei er im Abstand von der Wandung des Hüllkörpers angeordnet ist. So ist ein Wärmetransport durch Konvektion oder durch Wärmeleitung ausgeschlossen, und lediglich die von der Wandung des Hüllkörpers aufgenommene Strahlung, die den Hüllkörper erwärmt, wird als Strahlungswärme an den Temperatursensor abgegeben. Dementsprechend kann dieser Temperatursensor mit der Steuerung verbunden sein, die zur Steuerung der Heizleistung des Dunkelstrahlers vorgesehen ist.
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Da sich die Wandung des Hüllkörpers wie auch die eingeschlossene Luft innerhalb des Hüllkörpers während eines ersten Einbrennvorganges aufheizt, hätte dies zur Folge, dass bei einem anschließenden Einbrennvorgang bzw. beim nächsten Werkstück, welches in die Brennkammer einfährt, die gespeicherte Restwärme verfälschte Werte an die Steuerung geben würde. Aus diesem Grund ist der Hüllkörper vorteilhaft so ausgestaltet, dass er von innen mit Luft zwangsgekühlt werden kann:
Das Äußere des Hüllkörpers kann nie die so genannte „Raumtemperatur” erreichen, also die Temperatur außerhalb der Brennkammer und damit die Temperatur des in die Brennkammer einfahrenden Werkstückes, weil sich der Hüllkörper ja in der heißen Atmosphäre der Brennkammer befindet. Daher wird dieser Temperaturunterschied kompensiert. Dies geschieht vorteilhaft derart, dass sowohl an der Außen- als auch an der Innenseite des Hüllkörpers Korrektursensoren angebracht sind, die wirksam mit der Steuerung verbunden sind. Die Korrektursensoren übermitteln somit das Temperaturgefälle zwischen der Außenseite der Hüllkörperwandung, die der heißen Atmosphäre der Brennkammer ausgesetzt ist, und der Innenseite der Hüllkörperwandung, die mit Umgebungsluft zwangsgekühlt ist, welche die erwähnte Raumtemperatur aufweist und von außerhalb der Brennkammer in das Hüllrohr geführt wird. Um die Brennkammer nicht abzukühlen, strömt diese Umgebungsluft nicht aus dem Hüllrohr in die Brennkammer, sondern wird wieder aus dem Hüllrohr und aus der Brennkammer herausgeführt.
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Die Kühlluft kann beispielsweise dadurch zugeführt werden, dass ein Anschluss an eine ohnehin vorhandene Pressluftanlage zum Hüllrohr führt, oder es kann ein separater Ventilator vorgesehen sein. Die in das Hüllrohr geführte Kühlluft kann aus einer Halle stammen, in welcher sich auch die Brennkammer befindet, oder es kann sich um Außenluft aus dem Freien handeln.
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Die Kühlung erfolgt für eine beschränkte Zeitdauer vorteilhaft stets dann, wenn ein neues Werkstück in die Brennkammer eingefahren wird bzw. in einen bestimmten Bereich der Brennkammer gelangt, dessen Temperaturführung unabhängig von einem oder mehreren anderen Bereichen regelbar ist. Nach Abschalten der Kühlung heizen sich das Hüllrohr und der darin angeordnete Temperatursensor wieder auf, bis letztlich ein Temperatur-Gleichgewicht zwischen der Außenseite der Hüllrohrwandung, der Innenseite der Hüllrohrwandung sowie dem im Inneren des Hüllrohrs angeordneten Temperatursensor eingestellt ist.
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Während dieses Aufheizvorgangs, der sich an die Kühlung des Hüllrohrs anschließt, kann aufgrund des Temperaturgefälles, welches sich über die Wandung des Hüllrohrs einstellt und von den Korrektursensoren erfasst wird, in der Steuerung automatisch eine Zeitverzögerung errechnet werden, nach welcher die Heizleistung der Strahler zurückgenommen wird. Die Heizleistung der Strahler wird also nicht zurückgenommen, sobald der Temperatursensor innerhalb des Hüllkörpers das Erreichen der gewünschten Temperatur anzeigt, sondern die Heizleistung wird erst nach der ermittelten Zeitverzögerung zurückgenommen.
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Eine weitere Zeitverzögerung wird errechnet, indem der tatsächliche Abstand des Werkstückes zum Strahler ins Verhältnis zum Abstand des Temperatursensors gesetzt wird. Da die Infrarotleistung im Quadrat zum Abstand des Strahlers abnimmt, kann der tatsächliche Temperaturanstieg am Werkstück auf diese Weise berechnet und somit eine Zeitverzögerung für die Reduzierung der Strahlerleistung ermittelt werden.
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Eine andere Möglichkeit zur Regelung der Strahlerleistung besteht darin, wenigstens ein als Pyrometer, Infrarotkamera, Wärmebildkamera oder ähnliches Gerät zur Temperaturfernerfassung als Strahlungstemperatursensor vorzusehen, welches außerhalb der Brennkammer angeordnet ist und durch einen Durchbruch in der Isolierung der Brennkammer von außen auf das Innere der Brennkammer ausgerichtet ist. Mittels dieses Temperatursensors kann beispielsweise die Temperatur des Werkstückes selbst oder eines Referenzkörpers gemessen werden. Der Referenzkörper kann beispielsweise als ein Blech ausgestaltet sein und sich beispielsweise an dem Gehänge befinden, an welchem auch die Werkstücke aufgehängt sind.
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Vorteilhaft können die beiden in der Brennkammer direkt und im Hüllrohr vorgesehenen Temperatursensoren jeweils als Temperaturfühler ausgestaltet sein, so dass preisgünstige, handelsübliche Messeinrichtungen verwendet werden können, beispielsweise Temperaturfühler vom Typ Pt100, die genauere Messwerte liefern als z. B. Thermoelemente.
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Bei den beiden Korrektursensoren, die ja der Wandung des Hüllrohrs anliegen, kann es sich vorteilhaft um handelsübliche Thermoelemente handeln, die gut zur Kontakt-Temperaturmessung geeignet sind.
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Vorteilhaft kann der Dunkelstrahler in Form einer Rohrleitung ausgestaltet sein, durch welche Rauchgase eines Brenners geführt werden. Durch die Beeinflussung des Brenners können unterschiedliche Temperaturen des Rauchgases und damit auch der Rohrleitung eingestellt werden, so dass diese z. B. wahlweise eine mittelwellige oder eine langwellige Infrarotstrahlung ausstrahlt.
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Dabei kann die Rohrleitung vorteilhaft in Art einer Ringleitung verlaufen, so dass die Rauchgase im Kreislauf geführt werden. Durch diese Kreislaufführung kann das Temperaturniveau in der Rohrleitung vergleichmäßigt werden, während ansonsten ein starkes Temperaturgefälle vom Brenner bis zum Austritt der Rauchgase entstehen würde. Um einen gleichmäßigen Betrieb des Brenners zu ermöglichen, ist auch bei einer Ringleitung vorgesehen, dass diese eine Eintrittsöffnung aufweist, durch welche die heißen Rauchgase vom Brenner in die Ringleitung einströmen können. Zudem weist die Ringleitung eine Austrittsöffnung auf, um Rauchgase aus der Ringleitung abführen zu können. Im Vergleich zu der insgesamt durch die Ringleitung strömenden Rauchgasmenge ist dabei vorgesehen, dass lediglich ein Teil dieser Menge in die Ringleitung einströmt und ebenfalls ein Teil dieser Menge die Ringleitung durch die Austrittsöffnung verlässt, während im Übrigen ein Anteil der Rauchgase in der Ringleitung wie erwähnt im Kreislauf geführt wird.
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Insbesondere können vorteilhaft mehrere Dunkelstrahler vorgesehen sein, die in der Brennkammer verteilt angeordnet sind, um auf diese Weise ebenfalls die Strahlungsintensität möglichst gleichmäßig über die Brennkammer zu verteilen.
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Vorteilhaft können Luftführungskanäle vorgesehen sein, die als Teil der Konvektionsheizeinrichtung dazu dienen, die Heißluft in die Brennkammer zu leiten. Diese Luftführungskanäle führen die Luft vorzugsweise derart, so dass die Luft parallel zu der Richtung in die Brennkammer einströmt, in welcher auch die Dunkelstrahlung auf das Werkstück einstrahlt.
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Vorteilhaft kann eine besonders effektive Ausnutzung der vom Dunkelstrahler ausgesendeten Strahlung dadurch erfolgen, dass die vom Werkstück weg gerichteten Strahlungsanteile mittels eines Reflektors in das Innere der Brennkammer, also auf das Werkstück gerichtet, umgelenkt werden.
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In diesem Fall kann der Reflektor vorteilhaft als Luftleitblech der Konvektionsheizeinrichtung dienen, um die Luft um den Dunkelstrahler herumzuführen, so dass weder die Heißluft den Dunkelstrahler abkühlt noch der Dunkelstrahler die Heizluft auf ein unerwünscht hohes Temperaturniveau erhitzt.
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Insbesondere bei dickwandigen Werkstücken, beispielsweise Blechen mit mehr als 5 mm Wandstärke, ergibt sich bei einer reinen Konvektionsbeheizung das Problem, dass einerseits die Masse des Werkstückmaterials schnell aufgeheizt werden soll, um kurze Verweilzeiten im Brennofen zu ermöglichen, andererseits aber die Konvektionsbeheizung nicht zu intensiv sein darf, um das Lackpulver nicht zu verwirbeln oder, wie oben erwähnt, zu „verbrennen”. Vorteilhaft kann daher im Rahmen des vorliegenden Vorschlags ein Verfahren zum Lackieren von Werkstücken gewählt werden, welches einen mehrstufigen Aufheizprozess zur Aushärtung des Pulverlacks vorsieht.
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Dieser mehrstufige Aufheizprozess sieht vor, das Werkstück mittels unterschiedlicher Beheizungsarten aufzuheizen. Zu Beginn des Aufheizprozesses wird die Brennkammer mittels mittelwelliger Infrarotstrahlung beheizt, die allerdings zu Abschattungseffekten führen kann. Diese mittelwellige Infrarotstrahlung soll lediglich in möglichst kurzer Zeit eine gewisse Wärmemenge in die Brennkammer eintragen, so dass diese mittelwellige Infrarotbeheizung danach bemessen wird, wie groß die Brennkammer ist und wie groß die Masse des kalten, in die Brennkammer eingebrachten Werkstücks ist.
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Anschließend wird die Brennkammer mittels langwelliger Infrarotstrahlung durch den erwähnten Dunkelstrahler beheizt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Brenner gedrosselt werden, so dass die von ihm abgegebenen Rauchgase mit niedrigerer Temperatur durch eine Rohrleitung strömen, die als Strahler dient. Hierdurch wird der Übergang von mittel- zu langwelliger Strahlung bewirkt. Die mit mittelwelliger Infrarotbestrahlung verbundenen Abschattungseffekte werden von da an vermieden und es wird eine möglichst vollständige und gleichmäßige Durchhärtung des Lacks gewährleistet.
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Zeitverzögert nach dem Beginn der Dunkelstrahlung, wenn nämlich das Lackpulver angeliert ist und dementsprechend ein Flug von Lackpartikeln ausgeschlossen ist, kann unterstützend eine Konvektionsbeheizung mittels Heißluft erfolgen, um auf diese Weise den Einbrennvorgang des Pulverlacks möglichst schnell durchzuführen, eine möglichst hohe Taktrate für die Benutzung der Brennkammer, und somit deren möglichst wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass das Werkstück zumindest bereichsweise besonders dick ist, also große Wandstärken von wenigstens 40 mm aufweist. Insbesondere bei derart großen Wandstärken, die ansonsten einen enormen Wärmefluss von außen ins Innere des Werkstückes, also eine Abkühlung an der Oberfläche des Werkstücks und dementsprechend eine verzögerte Aushärtung des Lacks bewirken würden, bewirkt die vorschlagsgemäße Beheizung mittels Dunkelstrahler eine Erwärmung des Werkstücks von innen heraus, also eine möglichst schnelle und gleichmäßige Aushärtung des Lacks.
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Vorteilhaft kann die Erzeugung der erwähnten mittelwelligen und langwelligen Infrarotstrahlung durch eine Verbrennung erzeugt werden, beispielsweise mittels eines Gasbrenners. Derartige Gasbrenner sind problemlos regelbar, so dass der Übergang von der mittelwelligen zur langwelligen Infrarotstrahlung auf einfache Weise durch eine Reduzierung der Rauchgastemperatur bewirkt werden kann, indem der Gasbrenner dementsprechend gedrosselt wird.
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Der vorliegende Vorschlag wird anhand der rein schematischen Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
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1 ein die Strahlungsheizung tragendes Gerüst, in Längsrichtung einer Brennkammer gesehen, und
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2 ein die Strahlungsheizung tragendes Gerüst, quer zur Brennkammer gesehen, wobei jeweils nur Ausschnitte des gesamten Gerüstes dargestellt sind.
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In 1 ist mit 1 ein Gerüst bezeichnet, welches Traversen 2 und Stützen 3 aufweist. Zur Aussteifung und Stabilisierung des Gerüstes 1 sind diagonal verlaufende Spannstangen 4 vorgesehen. Längsbalken 5 erstrecken sich in Längsrichtung des Gerüstes 1 verlaufend.
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Auf beiden Seiten des Gerüstes 1 sind jeweils zwei Brenner vorgesehen, die nicht dargestellt sind und deren heiße Rauchgase in Rohrleitungen 6 abgegeben werden. Zunächst weisen die Rohrleitungen 6 einen vergleichsweise großen Durchmesser auf, in diesem Bereich sind sie als Abgasstutzen 7 bezeichnet. Von den Abgasstutzen 7 aus verzweigen sich die Rohrleitungen 6 zu Abschnitten, die als Wandabschnitte 8 und als Bodenabschnitte 9 gekennzeichnet sind. Diese Abschnitte 8 und 9 führen dann jeweils zu einem Abgasauslass 10. Die dargestellten Verläufe der einzelnen Rohrleitungen 6 bzw. Abschnitte 8 und 9 sind lediglich rein beispielhaft. Davon abweichend kann vorgesehen sein, die Rohrleitungen vom Abgasstutzen 7 aus in Art einer Ringleitung zu führen und wieder zum Abgasstutzen 7 zurückzuführen, so dass ein Teil der Rauchgase im Kreislauf geführt wird und nur ein Teil der Rauchgase durch einen an die Rohrleitung 6 anschließenden Abgasauslass 10 aus diesem Kreislauf herausgeführt wird.
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Mittels der Rohrleitungen 6 kann ein Werkstück, wie ersichtlich ist, sowohl von beiden Seiten als auch von unten beheizt werden, wenn es in eine Brennkammer eingebracht wird, in der sich das dargestellte Gerüst mit seiner Strahlungsheizung befindet. Durch die Regelung der Brenner kann die Temperatur der Rauchgase und damit die Oberflächentemperatur der Rohrleitungen 6 derart beeinflusst werden, dass die Heizung wahlweise als mittelwellige Infrarotheizung oder als langwellige Infrarotheizung und dementsprechend als Dunkelstrahler arbeitet.
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Zusätzlich zu der in den Zeichnungen dargestellten Heizeinrichtung ist vorschlagsgemäß eine an sich bekannte Konvektionsheizung vorgesehen, die mittels eines Gebläses Heißluft in die Brennkammer einbläst. Die Luftführung erfolgt dabei vorteilhaft der Art, dass die Heißluft nicht unmittelbar die Rohrleitungen 6 beaufschlagt und dann in den Innenraum der Brennkammer gelangt, sondern vielmehr an den Rohrleitungen 6 vorbei in die Brennkammer eingeblasen wird.