DE2528334A1

DE2528334A1 - PROCESS AND FURNACE FOR THE HEAT TREATMENT OF WORKPIECES

Info

Publication number: DE2528334A1
Application number: DE19752528334
Authority: DE
Inventors: Kenneth Ellison; Alan Sidney Whike
Original assignee: B&K Machinery International Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Canada Inc
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1975-06-25
Publication date: 1976-10-07
Also published as: GB1496404A; FR2305704B1; IT1029223B; AU1171576A; JPS51110754A; JPS5548237B2; SE410515B; AU503146B2; FR2305704A1; ZA761275B; SE7508164L

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DiPL-ING. CURT WALLACH ^a München 2,DiPL-ING. CURT WALLACH ^a Munich 2,

DIPL-ING. GÜNTHER KOCH ΞονΤ^Γ⁸ DIPL-ING. GÜNTHER KOCH ΞονΤ ^ Γ ⁸

DR. TINO HAI BACHDR. TINO HAI BACH

UNSER ZEICHEN: "] 5 229OUR MARK: "] 5 229

B & K MACHINERY INTERIiATIOlTAL LIMITED Malton, Ontario, KanadaB & K MACHINERY INTERIiATIOlTAL LIMITED Malton, Ontario, Canada

Verfahren und Ofenanlage für die Wärmebehandlung von WerkstückenProcess and furnace system for the heat treatment of workpieces

Die Erfindung betrifft öfen zum Trocknen oder Aushärten von Überzügen, die aus Farben, Lacken, Klebstoffen und dgl. bestehen, welche oxidierbare Lösungsmittel enthalten und auf ein den Ofen durchlaufendes Werkstück aufgetragen worden sind, z.B. auf eine Bahn eines band- oder streifenförmigen Materials. The invention relates to ovens for drying or curing Coatings that consist of paints, varnishes, adhesives and the like. Which contain oxidizable solvents and on a workpiece passing through the oven has been applied, for example onto a sheet of tape or strip-shaped material.

Die hier in Betracht kommenden öfen werden gewöhnlich als "Luftumwälzungs-Konvektionsöfen" bezeichnet.The ovens under consideration are usually called "Air circulation convection ovens" referred to.

Solche öfen sind gewöhnlich in mehrere Ofenzonen unterteilt, und in jeder dieser Zonen sind Umwälzgebläse und Kanäle bzw. Leitungen vorhanden, die dazu dienen, die Atmosphäre in der betreffenden Zone ständig so umzuwälzen, daß das Werkstück von einem Gasstrom überstrichen wird. Diese Gase werden während des Umwälzens erhitzt, um die richtige Ofentemperatur aufrechtzuerhalten. Ein Teil der Gase wird kontinuierlich als Abgas abgezogen und durch Zusatzluft oder Zusatzgase ersetzt.Such ovens are usually divided into several oven zones, and in each of these zones there are circulating fans and ducts that serve to circulate the atmosphere in the to constantly circulate the relevant zone so that the workpiece is swept over by a gas stream. These gases are during heating to maintain the correct oven temperature. A part of the gases is continuously referred to as exhaust gas withdrawn and replaced by additional air or additional gases.

Beim Aushärten von Lösungsmittel enthaltenden Überzügen, mit denen z.B. Blechmaterial in Streifenform versehen worden ist, ergeben sich verschiedene Probleme. Erstens müssen die Lösungsmitteldämpfe unschädlich gemacht werden, bevor sie an die AtmoshäreWhen curing solvent-containing coatings with which e.g. sheet material has been provided in strip form face various problems. First, the solvent vapors must be rendered harmless before they can be released into the atmosphere

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gegeben werden können, um eine Verunreinigung der Atmosphäre zu verhindern. Dies kann in bestimmten Fällen mit Hilfe einer Lösungsmittelextraktion geschehen, bei der die in den Ofenabgasen enthaltenen Lösungsmitteldämpfe kondensiert werden, um erneut verwendet werden zu können; alternativ kann man zu diesem Zweck einen Katalysator, z.B. Platin, benutzen. In den meisten Fällen werden jedoch die Lösungsmitteldämpfe einfach dadurch oxidiert, daß man die Abgase durch eine Verbrennungskammer leitet, die meistens geeignet sein muß, die Lösungsmittel zu 98$ bis 99$ zu oxidieren, damit die geltenden Vorschriften über den Emissionsschutz bei Anlagen dieser Art erfüllt werden. Bei diesen Verbrennungseinrichtungen handelt es sich gewöhnlich um mit Gas beheizte Einrichtungen, und der Brennstoffverbrauch, der durch das erforderliche Ausmaß der Oxidation des Lösungsmittels bedingt ist und außerdem durch die sehr großen Abgasmengen solcher öfen beeinflußt wird, ist von maßgebender Bedeutung für die Konstruktion eines solchen Ofens.can be given to prevent contamination of the atmosphere. In certain cases this can be done with the help of a Solvent extraction happen, in which the solvent vapors contained in the furnace exhaust gases are condensed to to be able to be used again; alternatively, a catalyst, e.g. platinum, can be used for this purpose. In the however, in most cases the solvent vapors become simple oxidized by passing the exhaust gases through a combustion chamber, which in most cases must be suitable for the solvents to oxidize $ 98 to $ 99, so the regulations over the emission protection for systems of this type are fulfilled. These incinerators are usually related to gas-fired equipment, and fuel consumption, which depends on the extent of the required Oxidation of the solvent is caused and is also influenced by the very large amounts of exhaust gas from such ovens of crucial importance for the construction of such a furnace.

Zwar ermöglicht es die Rückgewinnung der durch solche Verbrennungseinrichtungen erzeugten Wärme zur Nutzung in dem Ofen oder an einer anderen Stelle, die Betriebskosten der Verbrennungseinrichtung etwas zu senken, doch ist es in vielen Fällen unmöglich, die bei der Verbrennungseinrichtung zurückgewonnene Wärme auf wirtschaftliche Weise oder im vollen Ausmaß nutzbar zu machen.It is true that it enables the recovery of the waste produced by such incinerators generated heat for use in the furnace or elsewhere, the operating costs of the incinerator to reduce something, but in many cases it is impossible to use that recovered from the incinerator To make heat usable in an economical way or to the full extent.

Daher wäre es erwünscht, die Menge der an die Atmosphäre abgegebenen Abgase möglichst weitgehend zu verringern, so daß man mit kleineren Verbrennungseinrichtungen zum Verarbeiten der Abgase auskommt· Es ist bereits vorgeschlagen worden, oxidierte Gase, die von der Abgasverbrennungseinrichtung abgegeben werden, kontinuierlich erneut umzuwälzen und sie innerhalb der Anlage weiter zu verwenden, so daß sich das an die Atmosphäre abgegebene Abgasvolumen entsprechend verringert, doch ist diese Lösung nur von begrenztem Wert, denn es bleiben große MengenTherefore, it would be desirable to measure the amount of that released into the atmosphere To reduce exhaust gases as much as possible, so that one can use smaller combustion equipment to process the It has already been proposed that oxidized gases emitted by the exhaust gas incinerator to circulate continuously again and to use them within the system, so that the released into the atmosphere The exhaust gas volume is reduced accordingly, but this solution is only of limited value because large quantities remain

an oxidierten Gasen zurück, die infolge der beschränkten Regelbarkeit der Temperatur in den verschiedenen Zonen des Ofens nicht erneut verwendet werden können. Da jedes an die Atmosphäre abgegebene Abgasvolumen durch Frischluft ersetzt werden muß, die früher oder später auf die Verbrennungstemperatur erhitzt werden muß, ergibt sich ein unnötiger Warmeverbrauch.of oxidized gases due to the limited controllability the temperature in the different zones of the oven cannot be reused. As each of the atmosphere The volume of exhaust gas given off must be replaced by fresh air, which sooner or later heats up to the combustion temperature must be, there is an unnecessary heat consumption.

Ein zweiter Hauptfaktor, der bei der Konstruktion eines solchen Ofens zu berücksichtigen ist, ist die Art und Weise, in der die verschiedenen Ofenzonen beheizt werden. Es sind bereits verschiedene Beheizungsverfahren und -anordnungen vorgeschlagen worden; bei einem häufig angewendeten Verfahren werden Gasbrenner benutzt, mittels welcher die umgewälzten Gase in den verschiedenen Zonen erhitzt werden. Natürlich stellen die Brennstoffkosten, die zum Erhitzen der Gase aufgewendet werden müssen, einen weiteren wichtigen Paktor dar, der die Kosten des Ofenbetriebs beeinflußt. Ferner sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen der Verbrauch an Brennstoff zum Erhitzen der Gase in den verschiedenen Ofenzonen dadurch verringert werden soll, daß die von der Verbrennungseinrichtung abgegebenen oxidierten Gase erneut durch die verschiedenen Zonen geleitet werden; mit Hilfe solcher Anordnungen haben sich bereits gewisse Erfolge erzielen lassen. Jedoch ergeben sich hierbei weitere Schwierigkeiten. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß sich die von einer typischen Verbrennungseinrichtung abgegebenen Abgase auf einer-Temperatur von etwa 76O⁰C befinden. Bei so hohen Temperaturen sind die gebräuchlichen Kanäle aus Stahlblech, die Gebläse, die Regeleinrichtungen und dgl. nicht mehr betriebsfähig, und daher muß man diese Teile aus Speziellegierungen herstellen, damit sie den hohen Temperaturen standhalten. Diese Maßnahme führt natürlich zu einer erheblichen Steigerung der Baukosten des Ofens, die Wartung muß in kürzeren Zeitabständen erfolgen, und die Betriebssicherheit des Ofens verringert sich.A second major factor to consider when designing such an oven is the way in which the various oven zones are heated. Various heating methods and arrangements have been proposed; A frequently used method uses gas burners by means of which the circulated gases are heated in the various zones. Of course, the cost of fuel used to heat the gases is another important factor affecting the cost of furnace operation. Furthermore, arrangements have already been proposed in which the consumption of fuel for heating the gases in the various furnace zones is to be reduced in that the oxidized gases given off by the combustion device are again passed through the various zones; certain successes have already been achieved with the help of such arrangements. However, there are other difficulties involved. This is particularly due to the fact that the output of a typical incinerator exhaust gases are at a temperature of about 76o C ^0. At such high temperatures the usual ducts made of sheet steel, the fans, the control devices and the like are no longer operational, and therefore these parts must be made of special alloys so that they can withstand the high temperatures. This measure naturally leads to a considerable increase in the construction costs of the furnace, maintenance must be carried out at shorter intervals, and the operational reliability of the furnace is reduced.

Weiterhin ist beim Konstruieren eines solchen Ofens die Tatsache zu berücksichtigen, daß es möglich sein muß, die Temperatur der Gase in den verschiedenen Zonen zu regeln und diese Regelung bei den verschiedenen Zonen fortschreitend so durchzuführen, daß der auf das Streifen- oder Bandmaterial aufgebrachte Überzug aufoptimale Weise ausgehärtet wird. Solche Überzüge können mehrere verschiedene Lösungsmittel enthalten, die sich bezüglich ihrer Siedepunkte unterscheiden, so daß der Überzug von innen nach außen fortschreitend getrocknet wird, um ihn in den gewünschten endgültigen Zustand zu bringen. Ferner enthalten Farben oder Lacke bestimmter Arten Lösungsmittel mit relativ hohem Siedepunkt, so daß sie eine relativ hohe Ofentemperatur bedingen, während bei anderen Überzügen, z.B. solchen aus Klebstoffen, Lösungsmittel mit relativ niedrigem Siedepunkt verwendet werden, bei denen niedrigere Ofentemperaturen erforderlich sind.Furthermore, when designing such a furnace, account must be taken of the fact that it must be possible to control the temperature to regulate the gases in the different zones and to carry out this regulation progressively in the different zones, that the coating applied to the strip or tape material is cured in an optimal manner. Such Coatings can contain several different solvents which differ in terms of their boiling points, so that the Coating is progressively dried from the inside out in order to bring it into the desired final state. Further paints or varnishes of certain types contain solvents with a relatively high boiling point, so they have a relatively high Oven temperature, while with other coatings, e.g. those made of adhesives, solvents with relatively low Boiling point where lower oven temperatures are required.

Soll ein Ofen geschaffen werden, der es ermöglicht, über einen relativ großen Temperaturbereich zahlreiche verschiedene Lacke, Überzüge, Klebstoffe und dgl. zu verarbeiten, ist es daher erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Gastemperaturen in den verschiedenen Zonen genau geregelt werden können. Die Regelung der Gastemperatur in den verschiedenen Zonen eines Ofens wird dann, wenn die Gase auch nur teilweise mit Hilfe erneut umgewälzter Gase von hoher Temperatur aus einer ■Verbrennungseinrichtung erhitzt werden, besonders schwierig, denn zur Regelung der Temperatur ist es erforderlich, jeder Zone ein Gemisch aus Frischluft und Abgasen der Verbrennungseinrichtung zuzuführen, das so abgestimmt ist, daß in der betreffenden Zone die richtige Gastemperatur erreicht wird. Wie erwähnt, erweist sich die Verbindung von auf hoher Temperatur befindlichen Abgasen einer Verbrennungseinrichtung nicht nur als schwierig, sondern auch als relativ kostspielig, wenn man die Anforderungen an die zu benutzenden Einrichtungen berücksichtigt, und daher ist es entsprechend unerwünscht, erneut umgewälzte Abgase einer Verbrennungseinrichtung zur Aufrechterhaltung der Gastemperaturen in den verschiedenen Ofenzonen zu verwenden.If a furnace is to be created that enables numerous different paints, Coatings, adhesives and the like. To process, it is therefore necessary to ensure that the gas temperatures in the different zones can be precisely regulated. The regulation of the gas temperature in the different zones of a furnace is made when the gases are only partially recirculated with the aid of recirculated high-temperature gases from a combustion device be heated, particularly difficult, because to regulate the temperature it is necessary to make a mixture of each zone To supply fresh air and exhaust gases to the incinerator, which is tuned so that the correct gas temperature is reached in the relevant zone. As mentioned, it turns out the connection of high temperature exhaust gases from an incinerator is not only difficult, but difficult also as relatively expensive when one takes into account the requirements of the facilities to be used, and therefore is it is accordingly undesirable to recirculate exhaust gases from a combustion device to maintain the gas temperatures to be used in the various oven zones.

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Ein weiterer Gesichtspunkt, der bei der Konstruktion eines solchen Aushärtungsofens zu beachten ist, besteht darin, daß es aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, dafür zu sorgen, daß der Lösungsmitteldampfgehalt eines beliebigen der Leitungsanlage des Ofens entnommenen Gasstroms einen bestimmten Prozentsatz nicht überschreitet, der für jedes einzelne Lösungsmittel als untere Explosionsgrenze festgelegt ist. Normalerweise wird dies dadurch erreicht, daß man dafür sorgt, daß die in die verschiedenen Zonen eingeleiteten Zusatzgase nur vernachlässigbar geringe Mengen an Lösungsmitteldämpfen enthalten, und daß bei jeder Zone ein ausreichender Belüftungsgrad aufrechterhalten wird. Wenn sich ein ungewöhnlicher Betriebszustand ergibt, so daß zu große Mengen an Lösungsmitteldämpfen von den Gasen mitgerissen werden und der zulässige Lösungsmittelgehalt überschritten wird, muß man Notmaßnahmen ergreifen, um den Ofen zu belüften und den Lösungsmitteldampfgehalt der im Ofen vorhandenen Gase so herabzusetzen, daß die Gefahr einer Explosion vermieden wird. Wenn solche Notmaßnahmen überhaupt oder in kurzen Zeitabständen getroffen werden müssen, ist kein wirtschaftlicher Betrieb der Ofenanlage möglich, denn bei jeder Außerbetriebsetzung ergeben sich erhebliche Verluste an vergeudetem Material und nutzbarer Produktionszeit.Another consideration when designing one Curing oven is that, for safety reasons, it is necessary to ensure that the solvent vapor content of any gas stream withdrawn from the piping of the furnace is a certain percentage does not exceed the lower explosion limit specified for each individual solvent. Usually will this is achieved by ensuring that the additional gases introduced into the various zones are negligible contain small amounts of solvent vapors and that adequate ventilation is maintained in each zone will. If there is an unusual operating condition so that excessive amounts of solvent vapors are entrained by the gases and the permissible solvent content is exceeded, emergency measures must be taken to shut down the oven ventilate and the solvent vapor content of those present in the furnace Reduce gases so that the risk of explosion is avoided. If such emergency measures are taken at all or in the short term If time intervals have to be met, the furnace system cannot be operated economically, because every time it is shut down there are significant losses of wasted material and usable production time.

Es ist jedoch erwünscht, bei jeder solchen Ofenanlage Vorkehrungen zu treffen, die ein schnelles Belüften und Abkühlen der Anlage derart ermöglichen, daß der Betrieb der Fertigungsstraße zum Aufbringen von Überzügen nur in einem minimalen Ausmaß unterbrochen zu werden braucht, damit man z.B. schnell von einer Überzugsfarbe auf eine andere Überzugsfarbe übergehen kann, und gleichzeitig muß dafür gesorgt sein, daß die Ofenanlage im Notfall belüftet werden kann, wenn der Grenzwert des Lösungsmittelgehalts der Gase versehentlich überschritten wird. Bei den bis jetzt bekannten Ofenanlagen ist eine solche Kombination einer weitgehenden Anpassungsfähigkeit mit den erforderlichen Sicherheitseinrichtungen nicht anzutreffen, und wenn z.B. auf eine andere Farbe übergegangen werden soll, müssen ziemlich zeitraubende Arbeiten durchgeführt werden.However, it is desirable to take precautions with any such furnace installation to meet that allow rapid ventilation and cooling of the system in such a way that the operation of the production line only needs to be interrupted to a minimal extent to apply coatings, e.g. Coating color can go over to another coating color, and at the same time it must be ensured that the furnace system in an emergency can be ventilated if the limit value for the solvent content of the gases is accidentally exceeded. With the up Now known furnace systems is such a combination of extensive adaptability with the necessary safety devices not to be found, and if, for example, a change is to be made to a different color, it must be quite time-consuming Work to be carried out.

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An bestimmten Punkten der Aushärtungsanlage ist es ferner erwünscht, das Streifen- oder Bandmaterial nicht nur nach dem Konvektionsverfahren mit Hilfe umgewälzter heißer Gase zu erhitzen, sondern das Material auch Strahlungswärme auszusetzen, damit das Metall selbst erwärmt wird, um den Anstrich oder ein anderes Überzugsmaterial von innen nach außen fortschreitend auszuhärten. Bis Jetzt wird eine solche Anwendung von Strahlungswärme - wenn überhaupt - gewöhnlich mit Hilfe von gasbeheizten Strahlungsheiζeinrichtungen oder elektrischer Strahlungsheizeinrichtungen bewirkt, die in dem Ofen angeordnet sind, Die Benutzung solcher Strahlungsheizeinrichtungen bedingt natürlich einen noch höheren Brennst off auf wand, wodurch sich die Betriebskosten des Ofens weiter erhöhen.At certain points in the curing system, it is also desirable not only to heat the strip or tape material by the convection process with the help of circulated hot gases, but also to expose the material to radiant heat so that the metal itself is heated to make the paint or a to cure other coating material progressively from the inside out. Until now, such an application is made of radiant heat - if at all - usually with the help of gas-heated radiant heaters or electric radiant heaters caused, which are arranged in the furnace, The use of such radiant heating devices is of course conditional an even higher fuel consumption, which means that the Further increase the operating costs of the furnace.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ofen und ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken der genannten Art zu schaffen, bei dem die verschiedenen Nachteile und Verlustquellen bekannter öfen und Verfahren möglichst vermieden sind. Gemäß der Erfindung wird ein größerer Teil der Lösungsmitteldämpfe enthaltenden Ofenzonenabgase dem Ofen und damit den verschiedenen Zonen erneut zugeführt. Bevor dies geschieht, werden die Abgase durch den einzelnen Zonen zugeordnete Verbrennungseinrichtungen geleitet, die jeweils am Eingang der betreffenden Zone angeordnet sind und dazu dienen, die zugeführten Abgase auf eine geregelte erhöhte Temperatur zu bringen, damit die Lösungsmitteldämpfe oxidiert werden. Hierbei wird jeder Zone ein oxidiertes Gasvolumen zugeführt, das ausreicht, um in der betreffenden Zone eine vorbestimmte Gastemperatur aufrechtzuerhalten. Eine weitere Verbrennungseinrichtung ist der Austrittsseite des Ofens zugeordnet, und durch diese Einrichtung wird ein bestimmter Anteil der Ofenabgase geleitet, damit ein Teil dieser Abgase an die Atmosphäre abgegeben werden kann, wobei diese letzte Verbrennungseinrichtung die vorhandenen Lösungsmitteldämpfe so oxidiert, daß die Entstehung von Umweltschäden vermieden wird. Ein weiterer Teil der Lösungsmitteldämpfe enthaltenden Ofenabgase wird durch eineThe invention is based on the object of providing a furnace and a method for treating workpieces of the type mentioned create where the various disadvantages and sources of loss of known ovens and processes are avoided as much as possible. According to the invention, a greater part of the furnace zone exhaust gases containing solvent vapors is the furnace and thus the fed back to different zones. Before this happens, the exhaust gases are passed through combustion devices assigned to the individual zones directed, which are each arranged at the entrance of the zone in question and are used to feed the Bringing exhaust gases to a controlled elevated temperature so that the solvent vapors are oxidized. Here an oxidized gas volume is fed to each zone which is sufficient to maintain a predetermined gas temperature in the relevant zone maintain. Another combustion device is assigned to the exit side of the furnace, and through a certain proportion of the furnace exhaust gases are passed through this device so that some of these exhaust gases are released into the atmosphere can be, this last incinerator oxidizes the existing solvent vapors so that the The emergence of environmental damage is avoided. Another part of the furnace exhaust gases containing solvent vapors is through a

Beipaß-Verbrennungseinrichtung geleitet, von der aus die oxidierten Gase einer Strahlungsheizeinrichtung zugeführt werden, um diese mit der benötigten Wärme zu versorgen, so daß Strahlungswärme unmittelbar an das Streifen- oder Bandmaterial abgegeben werden kann. Schließlich werden die oxidierten Gase aus der Strahlungsheizeinrichtung in den Ofen übergeleitet, um eine zusätzliche Belüftung zu bewirken.Passed bypass incinerator from which the oxidized Gases are supplied to a radiant heating device in order to supply them with the required heat, so that radiant heat can be delivered directly to the strip or tape material. Eventually the gases are oxidized transferred from the radiant heater to the furnace to provide additional ventilation.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gibt die Abgasverbrennungseinrichtung ihre Abgase an gesonderte Strahlungsheizleitungen ab, die an die Stelle der ersten Konvektionszone des Ofens treten, und die oxidierten Dämpfe werden dann über einen Kamin abgeführt.In another embodiment of the invention, the exhaust gas incinerator is their exhaust gases to separate radiant heating lines, which take the place of the first convection zone the furnace and the oxidized vapors are then discharged through a chimney.

Ferner doll durch die Erfindung ein Aushärtungsofen geschaffen werden, der die schon genannten Vorteile bietet, bei dem die Abgase einer oder mehrerer Zonen, in welchen die Abgase geringe Lösungsmittelmengen aufnehmen, erneut direkt durch eine Zone geleitet werden, in der große Lösungsmittelmengen frei werden, um so die Belüftung dieser Zone zu verbessern, bei dem die Abgase der Zonen, in denen geringe Lösungsmittelmengen frei werden, entsprechend einer Kaskadenanordnung fortschreitend durch weitere Zonen geleitet werden, in denen größere Lösungsmittelmengen freigesetzt werden, um auch die Ventilation dieser weiteren Zonen zu verbessern, bei dem weiterhin die Beipaß-Verbrennungseinrichtung ihre Abgase an eine Strahlungsheizrohranordnung abgibt, die sich über und unter einem Teil des Werkstücks erstreckt, wobei diese Einrichtung nach innen gerichtete Strahlungsflächen besitzt, die Strahlungswärme an beide Seiten des Werkstücks abgeben, wobei die Rohranordnung eine Erweiterung des Oxidationsraums bildet, so daß sich die Verweilzeit der Abgase verlängert und eine ausreichende Oxidation der erneut umgewälzten Ofenabgase sichergestellt ist. Somit bilden die Lösungsmitteldämpfe einen Teil des Brennstoffs zum Zuführen von Wärme zu der Strahlungsheizeinrichtung. Zu der . Beipaß-Verbrennungseinrichtung gehört eine Einrichtung zum Variieren der Brennstoffzufuhr, und es ist eine RegeleinrichtungFurthermore, a curing oven can be created doll by the invention, which offers the advantages already mentioned, in which the Exhaust gases of one or more zones, in which the exhaust gases absorb small amounts of solvent, again directly through a Zone are passed in the large amounts of solvent are released, so as to improve the ventilation of this zone, in which the exhaust gases of the zones in which small amounts of solvent are released, progressing according to a cascade arrangement be passed through further zones, in which larger amounts of solvent are released, in order to also ventilate them to improve further zones in which the bypass incinerator continues releases its exhaust gases to a radiant heating tube assembly that extends above and below part of the workpiece extends, this device having inwardly directed radiant surfaces, the radiant heat to both Release sides of the workpiece, the tube arrangement forming an extension of the oxidation space, so that the dwell time the exhaust gases are extended and sufficient oxidation of the recirculated furnace exhaust gases is ensured. Consequently the solvent vapors form part of the fuel for supplying heat to the radiant heater. To the . By-pass incinerator includes a means for varying the fuel supply and it is a controller

zum Variieren der Zufuhr erneut umgewälzter Ofenabgase zu der Verbrennungseinrichtung vorhanden, so daß es möglich ist, nach Bedarf größere oder kleinere Mengen von Lösungsmitteldämpfen zu oxidieren,, Auf diese Weise steht ein sehr anpassungsfähiges System zur Verfügung, bei dem ein fester Anteil der Ofenabgase an die Atmosphäre abgegeben wird, während die übrigen Abgase entweder von den den verschiedenen Zonen zugeordneten Verbrennungseinrichtungen oder der Beipaß-Verbrennungseinrichtung aufgenommen werden, was sich jeweils danach richtet, wieviel Wärme die Zonen-Verbrennungseinrichtungen benötigen, um den Wärmebedarf der betreffenden Zonen zu decken. Somit werden gemäß der Erfindung Änderungen der der Atmosphäre zuzuführenden Abgasmengen und der aufzunehmenden Frischluft vermieden. Schließlich soll durch die Erfindung ein Aushärtungsofen der genannten Art geschaffen werden, bei dem die einzelnen Ofenzonen nicht nur einzelne Zonen-Verbrennungseinrichtungen aufweisen, mittels welcher die erneut umgewälzten Ofenabgase oxidiert werden, bevor sie den verschiedenen Zonen erneut zugeführt werden, sondern zusätzlich auch Ergänzungsheiζeinrichtungen, die ein schnelles Aufheizen der verschiedenen Zonen ermöglichen und es gestatten, nach Bedarf zusätzliche Wärme zu erzeugen.for varying the supply of recirculated furnace exhaust gases to the incinerator so that it is possible after Need to oxidize larger or smaller amounts of solvent vapors, this way a very adaptable one is available System available in which a fixed proportion of the furnace exhaust gases is released into the atmosphere, while the remaining exhaust gases picked up either by the incinerators associated with the various zones or by the bypass incinerator which depends in each case on how much heat the zone incinerators need to meet the heat demand of the zones concerned. Thus, according to the invention, there are changes in the amounts of exhaust gases to be supplied to the atmosphere and the fresh air to be taken in is avoided. Finally, the invention is intended to provide a curing oven of the aforementioned Kind be created in which the individual furnace zones not only have individual zone combustion devices, by means of which the recirculated furnace exhaust gases are oxidized before they are fed back to the various zones, but In addition, there are also supplementary heating devices that provide a quick Allow the various zones to be heated and generate additional heat as required.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention and advantageous details of the invention are described below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Aushärtungsofenanlage mit Einrichtungen, die es ermöglichen, eine Materialbahn mit einem Grundierungsüberzug und gleichzeitig eine weitere Materialbahn mit einem Decküberzug zu behandeln bzw. auszuhärten;Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a curing oven system with devices that it enable a material web with a primer coating and at the same time a further material web with treat or cure a top coat;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, der weitere Einzelheiten der Ofenanlage erkennen läßt;FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1, the further one Reveals details of the furnace system;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, in dem die andere Hälfte der Ofenanlage dargestellt ist;Fig. 3 is an enlarged detail from FIG. 1, in which the the other half of the furnace is shown;

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Fig. 4 einen vergrößerten schematisehen Längsschnitt durch die Strahlungsheiζeinrichtung des Ofens nach Fig« 2; und4 shows an enlarged schematic longitudinal section through the radiation heating device of the furnace according to FIG. 2; and

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform einer Strahlungsheiζeinrichtung.Fig. 5 is a schematic representation of a modified embodiment a radiation heater.

In Fig. 1 erkennt man in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer Ofenanlage für eine Fertigungsstraße, bei der Bänder oder Streifen aus Blech mit einem Anstrich bzw. einer Grundierung und einem Decküberzug versehen werden. Für jeden Fachmann liegt es natürlich auf der Hand, daß man auch Ofenanlagen der in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Art schaffen könnte, die anderen Zwecken dienen, z.B. dem Aushärten von Überzügen anderer Art einschließlich Überzügen aus Klebstoffen, wobei nur unbedeutende konstruktive Änderungen erforderlich sind.In Fig. 1 can be seen in a schematic representation of the structure of a furnace system for a production line in which Tapes or strips made of sheet metal are provided with a coat of paint or a primer and a top coat. For each It is of course obvious to those skilled in the art that furnace systems of the general type shown in FIG. 1 can also be created that serve other purposes, e.g. curing of coatings of other types, including coatings of adhesives, where only insignificant structural changes are required.

Gemäß Fig. 1 gehören zu der Ofenanlage ein Grundierungs-Behandlungsofen 10 und ein Deckanstrich-Behandlungsofen 12, die zwar voneinander getrennt, jedoch an ein und dieselbe Belüftungs- und Heizanlage angeschlossen sind, so daß sie sich gleichzeitig betreiben lassen, um gleichzeitig zwei verschiedene Streifen oder Bänder auszuhärten.According to FIG. 1, the furnace system includes a primer treatment furnace 10 and a top coat treatment furnace 12, which, although separated from one another, are connected to one and the same ventilation and heating system are connected so that they can be operated at the same time to two different ones at the same time To cure strips or tapes.

Gemäß Fig. 1 ist der Grundierungs-Aushärtungsofen 10 praktisch in vier Zonen 1OA, 1OB, 1OC und 1OD unterteilt, während der Deckanstrich-Aushärtungsofen 12 in fünf Zonen 12A, 12B, 12C, 12D und 12E unterteilt ist.Referring to Fig. 1, the primer curing oven 10 is practical divided into four zones 1OA, 1OB, 1OC and 1OD, while the top coat curing oven 12 is divided into five zones 12A, 12B, 12C, 12D and 12E is divided.

Die öfen 10 und 12 haben im wesentlichen den gleichen grundsätzlichen Aufbau, und daher wird im folgenden zunächst eine eingehende Beschreibung des Ofens 10 gegeben, doch ist zu bemerken, daß der Deckanstrich-Aushärtungsofen 12 im wesentlichen mit den gleichen Einrichtungen versehen ist, auf die weiter unten etwas näher eingegangen wird.The ovens 10 and 12 are essentially the same in principle Construction, and therefore a detailed description of the furnace 10 is given below, but it should be noted that that the top coat curing oven 12 is provided with substantially the same facilities as those below will be discussed in more detail.

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Die vier Zonen 1OA bis 1OD des Ofens 10 sind zu einer einzigen zusammenhängenden Baugruppe zusammengefaßt, die als Tunnel oder langgestreckte Kammer ausgebildet ist, deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie einen hindurchlaufenden Streifen bzw. ein Band aus Blech oder ein anderes streifenförmiges Werkstück aufnehmen kann. Zu jeder dieser vier Zonen gehören ihnen einzeln zugeordnete Ofenzonen-Gasumwälzkammern 14, 16, 18 und 20, durch die hindurch die in den Zonen vorhandenen Gasgemische kontinuierlich auf bekannte Weise umgewälzt werden, z.B. mit Hilfe beliebiger nicht dargestellter Gebläse und Leitungen.The four zones 10A to 10 of the furnace 10 are a single one coherent assembly summarized, which is designed as a tunnel or elongated chamber, their dimensions are chosen so that they have a continuous strip or a band of sheet metal or another strip-shaped workpiece can accommodate. Each of these four zones has individually assigned oven zone gas circulation chambers 14, 16, 18 and 20, through which the gas mixtures present in the zones are continuously circulated in a known manner, e.g. Help any fan and lines not shown.

Die Abgase werden aus den verschiedenen Ofenzonen über zugehörige Leitungen 22, 24, 26 und 28 abgezogen. Um die Belüftung der Zone 1OB zu verstärken, sind die Abgasleitungen 26 und 28 zu einer Leitung JO vereinigt, über die die Abgase der Ofenzonen 1OC und 1OD der Ofenzone 1OB erneut zugeführt werden.The exhaust gases are drawn off from the various furnace zones via associated lines 22, 24, 26 and 28. To the ventilation To reinforce the zone 10B, the exhaust pipes 26 and 28 are combined to form a pipe JO through which the exhaust gases from Oven zones 1OC and 1OD are fed back to the oven zone 1OB.

Der Ofenzone 1OA wird Frischluft über eine Frischluftleitung 32 zugeführt, die an eine Frischluftspeiseeinrichtung 34 angeschlossen ist, von der Frischluft aus der Atmosphäre aufgenommen wird. Bei einer alternativen Anordnung, die gemäß der Erfindung bevorzugt wird, ist die Speiseeinrichtung 34 mit der Be- und EntlUftungsanlage der Räume verbunden, in denen die Überzüge auf das Streifenmaterial aufgebracht werden. Auf diese Weise wird die Atmosphäre in diesen Räumen frisch und atembar gehalten, und alle Lösungsmitteldämpfe, die in den genannten Räumen entstehen könnten, bleiben in die Ofenanlage eingeschlossen, in der von ihnen Gebrauch gemacht wird, so daß die aus den Lösungsmitteldämpfen gewinnbare Wärme in den öfen ausgenutzt werden kann und nicht einfach aus den genannten Räumen an die Atmosphäre abgeführt wird. Diese Anordnung macht auch die Verwendung einer Verbrennungseinrichtung in Verbindung mit der Belüftungsanlage der genannten Räume entbehrlich, die anderenfalls benötigt würde, um den Vorschriften über den Umweltschutz zu entsprechen. Eine Frischluftzweigleitung 32a kann gemäß Fig. 1 an den Eingang der Ofenzone 1OA angeschlossen sein,Fresh air is supplied to the oven zone 10A via a fresh air line 32 which is connected to a fresh air feed device 34 that takes in fresh air from the atmosphere. In an alternative arrangement, according to the Invention is preferred, the feed device 34 is with the Ventilation system connected to the rooms in which the coatings are applied to the strip material. To this Way, the atmosphere in these rooms is kept fresh and breathable, and all the solvent vapors that are in the said Spaces that might arise remain enclosed in the furnace system in which they are used, so that the exploited heat recoverable from the solvent vapors in the ovens and cannot simply be discharged from the rooms mentioned to the atmosphere. This arrangement also makes the use of a combustion device in connection with the ventilation system of the rooms mentioned is dispensable, otherwise would be needed to comply with environmental regulations. A fresh air branch line 32a can be connected to the input of the furnace zone 10A according to FIG. 1,

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so daß Frischluft direkt der Öffnung an der Vorderseite dieser Ofenzone zugeführt wird.so that fresh air is direct from the opening at the front of this Oven zone is fed.

Der Auslaß 22 ist dem Hauptofenauslaßabschnitt 22a in der Zone 1OA zugeordnet und an eine zentrale Mischkammer J>6 angeschlossen, die durch eine Hauptspeiseleitung 38 mit Zweigspeiseleitungen 40, 4-2 und 44 verbunden ist, welche ihrerseits zu den Zonenumwälzkammern 16, 18 und 20 der Ofenzonen 1OB, 1OC und 1OD führen.The outlet 22 is assigned to the main furnace outlet section 22a in the zone 10A and connected to a central mixing chamber J> 6 which is connected by a main feed line 38 to branch feed lines 40, 4-2 and 44, which in turn lead to the zone circulation chambers 16, 18 and 20 of the Oven zones 1OB, 1OC and 1OD lead.

Die Mischkammer 56 steht ferner in Verbindung mit dem Abgaskanal 46, der eine Abgas-Verbrennungseinrichtung 48 speist, aus der die Abgase zu einem Kamin 50 gelangen. Auf der Ausgangsseite der Verbrennungseinrichtung 48 kann eine Wärmerückgewinnungseinrichtung 52 vorhanden sein, und die hier zurückgewonnene Wärme kann an beliebiger Stelle zu Heizzwecken verwendet werden bzw» dazu dienen, z.B· mit Hilfe eines Luftvorwärmers 54 die über die Leitung j4 zugeführte Frischluft vorzuwärmen» The mixing chamber 56 is also in communication with the exhaust gas duct 46, which feeds an exhaust gas incinerator 48, from which the exhaust gases reach a chimney 50. On the exit side of the combustion device 48, a heat recovery device 52 can be present, and the one recovered here Heat can be used at any point for heating purposes, e.g. with the help of an air preheater 54 preheat the fresh air supplied via line j4 »

Es ist zu bemerken, daß der Mischkammer j?6 Ofenabgase zugeführt werden, bei denen es sich im wesentlichen um die vereinigten Abgase aus den Zonen 1OD, 1OC, 1OB und 1OA handelt. Diese Abgase enthalten sämtliche Lösungsmitteldämpfe, die aus dem Überzug des MaterialStreifens entfernt worden sind, während dieser den Ofen 10 durchlief.It should be noted that 6 furnace exhaust gases are fed to the mixing chamber which are essentially the combined exhaust gases from zones 1OD, 10C, 10B and 10A. These exhaust gases contain any solvent vapors that have been removed from the coating of the strip of material during this passed through the furnace 10.

Gemäß der Erfindung dient ein Teil dieser Dämpfe zum Beheizen der Zonen 1OB, 1OC und 1OD. Zu diesem Zweck ist jeder dieser Zonen eine gesonderte Verbrennungseinrichtung 56 bzw. 58 bzw. 60 zugeordnet, und diesen Verbrennungseinrichtungen werden die Lösungsmitteldämpfe mitführenden Ofenabgase über die Zweigleitungen 40, 42 und 44 zugeführt. Die Verbrennungseinrichtungen dienen zum Oxidieren der Lösungsmitteldämpfe, und die auf hoher Temperatur befindlichen oxidierten Gase werden dann mit den erneut umgewälzten Ofenzonengasen gemischt, die in die Ofen-According to the invention, some of these vapors are used to heat zones 10B, 10C and 10D. To that end, everyone is this Zones a separate combustion device 56 or 58 or 60 assigned, and these incinerators are the solvent vapors entrained furnace exhaust gases via the branch lines 40, 42 and 44 supplied. The incinerators are used to oxidize the solvent vapors, and the on High temperature oxidized gases are then mixed with the recirculated furnace zone gases that are fed into the furnace

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zonen über die zugehörigen Umwälzkammern 16, 18 und 20 eintreten, wobei gleichzeitig erreicht wird, daß sich der prozentuale Gehalt der zirkulierenden Zonengase an Lö'sungsmitteldämpfen verringert. Ferner ist eine Abzweigspeiseleitung 62 vorhanden, die zu einem Luftvorhang 63 der Ofenzone 1OD führt, damit heiße Gase in das Austrittsende dieser Zone eingeleitet werden.zones enter via the associated circulation chambers 16, 18 and 20, at the same time it is achieved that the percentage of solvent vapors in the circulating zone gases is reduced. Furthermore, a branch feed line 62 is present, which leads to an air curtain 63 of the furnace zone 1OD, so that hot Gases are introduced into the exit end of this zone.

Damit die Temperatur in jeder der Zonen 1OB, 1OC und 1OD geregelt werden kann, sind in die Leitungen 40, 42 und 44 Regeleinrichtungen 66 eingeschaltet, die an nicht dargestellte, in den betreffenden Zonen angeordnete Temperaturfühler angeschlossen sind. Jede Änderung einer Zonentemperatur als Folge einer Schwankung der Wärmebelastung führt zu einer änderung des Volumens der den Verbrennungseinrichtungen zugeführten Ofenabgase durch die Regeleinrichtungen 64, so daß die Zufuhr heißer oxidierter Gase aus den zugehörigen Verbrennungseinrichtungen 56, 58 und 60 entsprechend variiert wird. Auf diese Weise läßt sich die Temperatur in jeder Ofenzone auf den jeweils gewünschten Wert einregeln.This regulates the temperature in each of the zones 1OB, 1OC and 1OD control devices 66 are switched on in lines 40, 42 and 44, which are connected to, not shown, in FIG temperature sensors arranged in the relevant zones are connected. Any change in a zone temperature as a result of a Fluctuations in the heat load lead to a change in volume of the furnace exhaust gases supplied to the incinerators through the control devices 64 so that the supply of hotter oxidized Gases from the associated combustion devices 56, 58 and 60 is varied accordingly. In this way, the temperature in each oven zone can be adjusted to the desired value in each case adjust.

Die Verbrennungseinrichtungen 56, 58 und 60 werden gemäß einem bekannten Verfahren normalerweise mit Erdgas oder einem anderen Brennstoff beheizt, wobei sich der Brennstoffverbrauch jeweils nach dem Prozentsatz richtet, in dem Lösungsmitteldämpfe in den über die Leitungen 40, 42 und 44 zugeführten.Abgasen enthalten sind. Um die Temperatur des von den drei Verbrennungseinrichtungen abgegebenen oxidierten Gases zu regeln, sind Temperaturregler 68 vorhanden, welche die Abgastemperatur der verschiedenen Verbrennungseinrichtungen fühlen und die Brennstoffzufuhr entsprechend regeln.The combustion devices 56, 58 and 60 are according to a known methods normally heated with natural gas or another fuel, whereby the fuel consumption increases in each case according to the percentage in which solvent vapors are contained in the exhaust gases supplied via lines 40, 42 and 44 are. Temperature regulators are used to regulate the temperature of the oxidized gas given off by the three incinerators 68, which shows the exhaust gas temperature of the various combustion devices feel and regulate the fuel supply accordingly.

Um ein schnelles Aufheizen der Ofenzonen 1OA bis 1OD zu ermöglichen, sind gemäß Fig. 1 im Bereich der Umwälzkammern Hilfsheizeinrichtungen 70 angeordnet. Natürlich werden diese Hilfsheizeinrichtungen in erster Linie bei der erstmaligen Inbetriebsetzung des Ofens benutzt, und sobald die Leitungen 40, 42 und 44 in derTo enable quick heating of the oven zones 1OA to 1OD, auxiliary heating devices 70 are arranged according to FIG. 1 in the region of the circulation chambers. Of course, these will be auxiliary heating devices primarily used when the furnace is first started up and as soon as the lines 40, 42 and 44 are in the

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normalen Menge von Losungsraitteldämpfen durchströmt werden, genügt in weitaus der Mehrzahl der Fälle der Betrieb dar einzelnen Verbrennungseinrichtungen 56, 58 und 60 zur Erzeugung der gesaraten für die vier Ofenzonen benötigten Wärmemengen, d.h. die Hilfsheizeinrichtungen 70 werden nur mit kleiner Flamme betrieben oder dann abgestellt. Zwar werden solche Hilfsheizeinrichtungen gewöhnlich z.B_e mit Erdgas betrieben, doch könnte man auch jeden beliebigen anderen Brennstoff verwenden, der ausreichende Wärmemengen liefert. Natürlich kann man entsprechende Regeleinrichtungen vorsehen, die jedoch in Pig. 1 der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind.Normal amount of solvent vapors are flowed through, in the majority of cases it is sufficient to operate the individual combustion devices 56, 58 and 60 to generate the total amount of heat required for the four furnace zones, ie the auxiliary heating devices 70 are only operated with a small flame or are then switched off. While such auxiliary heaters usually eg _e fueled by natural gas, but could also use any other fuel that sufficient amounts of heat supplies. Corresponding control devices can of course be provided, but these are in Pig. 1 are not shown for the sake of clarity.

In die Eintrittsleitung 32 ist eine weitere Heizeinrichtung 72 eingeschaltet, mittels welcher das in die Ofenzone 1OA eintretende Gemisch aus Frischluft und Abgasen erhitzt wird, bei der es sich jedoch nicht um eine Verbrennungseinrichtung handelt, d.h. die an dieser Stelle keine Oxidation der Lösungsmitteldämpfe bewirkt.A further heating device is located in the inlet line 32 72 switched on, by means of which the mixture of fresh air and exhaust gases entering the furnace zone 10A is heated, at which, however, is not an incinerator, i.e. which does not oxidize the solvent vapors at this point causes.

Damit die Abfuhr von Abgasen aus den Zonen 1OC und 1OD geregelt werden kann, sind in die Abgasleitungen 26 und 28 Regelventile ¹Jk eingeschaltet, und es sind druckempfindliche Regeleinrichtungen 76 vorhanden, die den Druck in diesen Ofenzonen fühlen und die Regelventile 74 entsprechend verstellen. Auch in die Abgasleitung 24 ist ein Regelventil 78 eingeschaltet, dem eine Druckfühleinrichtung 80 zugeordnet ist, mittels welcher der Druck in der Ofenzone 1OB gefühlt und der Öffnungsgrad des Regelventils variiert wird₀ Thus, the discharge of exhaust gases from the zones 1oc and 1OD may be controlled, 26 and 28 control valves are switched ¹ Jk in the exhaust pipes, and are pressure-sensitive control means 76 provided which sense the pressure in this furnace zones and adjust the regulating valves 74 accordingly. A control valve 78 is also switched into the exhaust gas line 24, to which a pressure sensing device 80 is assigned, by means of which the pressure in the furnace zone 10B is sensed and the degree of opening of the control valve is varied ₀

Damit das streifenförmige Behandlungsgut der Wirkung von Strahlungswärme ausgesetzt werden kann, ist gemäß Fig_e 1 eine insgesamt mit 82 bezeichnete Strahlungsheizeinrichtung vorhanden, deren Einzelheiten aus Fig. 4 ersichtlich sind, und die in einem Abgasabgabeteil des Ofens zwischen den Zonen 1OA und 1OB angeordnet ist. Gemäß Fig. 4 ist die Strahlungsheizeinrichtung 82 als im wesentlichen U-förmige Rohrschleife mit einem unterenThus, the strip-shaped material to be treated to the action can be exposed to radiant heat, is shown in FIG _e 1 a, generally designated 82 radiant heater available, the details of Fig. 4 are shown, and which is arranged in an exhaust gas discharge portion of the furnace between the zones 1OA and 1Ob. According to Fig. 4, the radiant heater 82 is a substantially U-shaped pipe loop with a lower

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Schenkel 84, einem oberen Schenkel 86 und einem Verbindungsabschnitt 88 ausgebildet. Die beiden Schenkel der Einrichtung 82 übergreifen die Unterseite bzw. die Oberseite des den Ofen 10 durchlaufenden streifenförmigen Werkstücks und sind so weit voneinander entfernt,daß gewisse Lageänderungen des den Ofen durchlaufenden Materialstreifens möglich sind. Die beiden Schenkel 84 und 86 sind mit nach innen gerichteten Strahlflächen 90 versehen, die vorzugsweise auf der Innenseite des U-Rohrs Wärmeübertragungsflächen z.B. in Form von Rippen, Erhöhungen o.dgl. aufweisen. Auf der Außenseite ist das U-Rohr isoliert, um Wärmeverluste nach außen zu verhindern.Leg 84, an upper leg 86 and a connecting portion 88 formed. The two legs of the facility 82 overlap the lower side or the upper side of the strip-shaped workpiece passing through the furnace 10 and are so wide away from each other that certain changes in position of the furnace continuous strip of material are possible. The two legs 84 and 86 have inwardly directed radiant surfaces 90 provided, which is preferably on the inside of the U-tube heat transfer surfaces e.g. in the form of ribs, elevations or the like. exhibit. The U-tube is insulated on the outside to prevent heat loss to the outside.

Gemäß Pig. 1 ist eine Umgehungsleitung 92 vorhanden, die von der Mischkammer 36 zu einer zugehörigen Verbrennungseinrichtung 94 führt, die ihre Abgase einem Ende der Strahlungsheizeinrichtung 82 zuleitet, und zwar entweder dem freien Ende des unteren Schenkels 84 oder dem freien Ende des oberen Schenkels 86. Das andere Ende der Strahlungsheizeinrichtung 82 steht im Bereich des Abgasabgabeteils 22a in Verbindung mit der Ofenzone 1OA, an die sich eine Abgasleitung 22 anschließt, welche zu der schon beschriebenen Mischkammer 36 führt. Die Verbrennungseinrichtung 94 ist in die Umgehungsleitung 92 eingeschaltet und dient dazu, die Lösungsmitteldämpfe zu oxidieren, die von den aus der Mischkammer 36 kommenden Abgasen mitgeführt werden. Diese Verbrennungseinrichtung in der Umgehungsleitung 92 wird normalerweise mit Erdgas oder einem anderen Brennstoff beheizt. Die Temperatur der von der Verbrennungseinrichtung abgegebenen oxidierten Gase wird mit Hilfe eines temperaturempfindlichen Reglers 96 geregelt, der auf die Temperatur der Abgase dieser Verbrennungseinrichtung anspricht.According to Pig. 1, there is a bypass line 92 leading from the mixing chamber 36 to an associated incinerator 94 leads its exhaust to one end of the radiant heater 82 feeds, either to the free end of the lower leg 84 or the free end of the upper leg 86. The other end of the radiant heating device 82 is in connection with the furnace zone in the region of the exhaust gas discharge part 22a 10A, to which an exhaust gas line 22 connects, which leads to the mixing chamber 36 already described. The incinerator 94 is connected to the bypass line 92 and serves to oxidize the solvent vapors entrained by the exhaust gases coming from the mixing chamber 36 will. This incinerator in bypass 92 is normally powered by natural gas or some other fuel heated. The temperature of the oxidized gases given off by the incinerator is measured with the aid of a temperature-sensitive Regulator 96 regulated, which is responsive to the temperature of the exhaust gases from this combustion device.

Die U-förmige Rohranordnung mit den Abschnitten 84, 86 und 88 bildet eine langgestreckte Oxidationskammer, so daß eine lange Verweilzeit gewährleistet ist, die ausreicht, um die Lösungsmitteldämpfe zu oxidieren. Somit kann man die Verbrennungseinrichtung 94 in der Umgehungsleitung 92 bei einer etwas niedri-The U-shaped tube arrangement with the sections 84, 86 and 88 forms an elongated oxidation chamber, so that a long Residence time is guaranteed which is sufficient to oxidize the solvent vapors. Thus one can use the incinerator 94 in the bypass line 92 at a slightly low

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geren Temperatur betreiben und trotzdem eine ausreichende Oxidation erreichen.operate at a lower temperature and still maintain a sufficient temperature Achieve oxidation.

Die Zufuhr von Abgasen zu der Verbrennungseinrichtung 94 von der Mischkammer 36 aus wird mit Hilfe eines Ventils 98 geregelt, das durch einen auf den Druck in der Ofenzone 1OA ansprechenden Regler 99 gesteuert wird.The supply of exhaust gases to the combustor 94 of FIG the mixing chamber 36 is regulated with the aid of a valve 98, which is controlled by a controller 99 responsive to the pressure in the oven zone 10A.

Damit in Notfällen ein schnelles Abkühlen und Belüften des Ofens möglich ist, sind mehrere zum schnellen Abkühlen dienende Prischlufteinlässe den verschiedenen Teilen der ganzen Ofenanlage zugeordnet, so daß an den betreffenden Punkten Frischluft zugeführt werden kann. Diese zur schnellen Kühlung dienenden Belüftungseinrichtungen 100 sind als Ventile bzw. Regelklappen ausgebildet, die manuell oder mit Hilfe eines Befehlssignals oder automatisch durch eine beliebige llotsteuereinrichtung geöffnet bzw. geschlossen werden können. Bei einer typischen Anordnung sind den für Kotfälle vorhandenen Regel- bzw. Steuereinrichtungen Gasanalysatoren zugeordnet, die sich in dem Ofen an verschiedenen Punkten befinden und so ausgebildet sind, daß sie Warnsignale erzeugen, sobald der Lösungsmitteldampfgehalt der Abgase denjenigen Prozentsatz überschreitet, welcher der unteren Sxplosionsgrenze des betreffenden Lösungsmittels entspricht.In order to allow the furnace to cool down and ventilate quickly in emergencies, several are provided for quick cooling Primary air inlets assigned to the various parts of the entire furnace system, so that at the relevant points Fresh air can be supplied. These ventilation devices 100, which are used for rapid cooling, are designed as valves or Control flaps formed manually or with the aid of a command signal or automatically by any solder control device can be opened or closed. In a typical arrangement, those for feces are in place Regulating or control devices assigned to gas analyzers, which are located in the furnace at various points and are designed to generate warning signals as soon as the solvent vapor content of the exhaust gases reaches that percentage which corresponds to the lower explosion limit of the solvent in question.

Gemäß Fig. 1 ist zur Unterstützung des Schnellkühlventils in der Abgasleitung 2β eine zusätzliche Abdichtungsklappe vorhanden, um jede Gefahr zu vermeiden, daß Abgase des Ofens beim Auftreten einer Undichtigkeit an diesem Punkt der Anlage aus der Leitung 26 in die Atmosphäre entweichen.According to Fig. 1 is to support the rapid cooling valve An additional sealing flap is provided in the exhaust pipe 2β in order to avoid any risk of exhaust gases from the furnace if a leak occurs at this point in the system, escape from line 26 into the atmosphere.

Stromaufwärts des Gebläses F führt eine Druckentlastungsleitung 104 von einem Punkt zwischen der Regelklappe 100 und der Verschlußklappe 102 zurück zu der Abgas-Rückumwälzleitung 30* so daß alle an der Regelklappe 100 vorbei entweichenden Abgase erneut zu der Leitung 30 gefördert werden.Upstream of the fan F, a pressure relief line 104 leads from a point between the control flap 100 and the shutter 102 back to the exhaust gas recirculation line 30 * so that all exhaust gases escaping past the control flap 100 are conveyed to the line 30 again.

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Über die ganze Ofenanlage sind zahlreiche weitere Gebläse ver~ teilt, die in Pig. 1 schematisch angedeutet sind, und deren Wirkungsweise für jeden Fachmann auf der Hand liegt; sie dienen natürlich dazu, die erforderlichen Gasströme in den verschiedenen Teilen der Ofenanlage aufrechtzuerhalten.There are numerous other fans throughout the furnace shares that in Pig. 1 are indicated schematically, and their mode of action is obvious to any person skilled in the art; they serve of course, to maintain the required gas flows in the various parts of the furnace.

Gemäß Pig.1 ist derDeckschicht-Aushärtungsofen 12 im wesentlichen in der gleichen Weise mit Zonenverbrennungseinrichtungen sowie Einrichtungen zum erneuten Umwälzen der Zonenabgase ausgerüstet, und in Fig. 1 erkennt man die Zonen-Rückumwälzkammern 114, 116, 118, 120 und 122, die den verschiedenen Ofenzonen 12A bis 12E zugeordnet sind. Auch in diesem Fall führen von der Hauptspeiseleitung 38 aus Zweigleitungen 124, 128, 130 und zu den zugehörigen Zonen-Umwälzkammern 12B bis 12E. Die verschiedenen Zonenverbrennungseinrichtungen 134, 136, I38 und dienen zum Oxidieren der ihnen über die Zweigleitungen zugeführten Lösungsmitteldämpfe und zum Erzeugen von Wärme zum Umwälzen der Gase in den zugehörigen Zonen.According to Pig. 1, the top coat curing oven 12 is essentially in the same way with zone incinerators as well Equipped devices for recirculating the zone exhaust gases, and in Fig. 1 you can see the zone recirculation chambers 114, 116, 118, 120 and 122 representing the different oven zones 12A to 12E are assigned. In this case, too, branch lines 124, 128, 130, and 130 lead from the main feed line 38 to the associated zone circulation chambers 12B to 12E. The different Zone burners 134, 136, I38, and serve to oxidize the solvent vapors fed to them via the branch lines and to generate heat for circulation of the gases in the associated zones.

Natürlich sind bei dem Ofen 12 Regeleinrichtungen vorhanden, die den bezüglich des Ofens 10 beschriebenen ähneln, jedoch der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind.Of course, there are controls in the oven 12 similar to those described with respect to the oven 10, but with this Are not shown for the sake of clarity.

Ferner sind Hilfsheizeinrichtungen 142 für die Ofenzonen 12A bis 12E vorhanden. Der Speiseleitung 152 ist eine Heizeinrichtung 150 zugeordnet, mittels welcher das der Ofenzone 12A zugeführte Gemisch aus Frischluft und Abgasen erhitzt wird. Bei dieser Heizeinrichtung handelt es sich nicht um eine Verbrennungseinrichtung, d.h. sie dient nicht dazu, an dieser Stelle in den Abgasen enthaltene Lösungsmitteldämpfe zu oxidieren.Further, auxiliary heaters 142 are for the furnace zones 12A up to 12E available. The feed line 152 is a heater 150 assigned, by means of which the furnace zone 12A supplied Mixture of fresh air and exhaust gases is heated. This heating device is not a combustion device, i.e. it does not serve to oxidize the solvent vapors contained in the exhaust gases at this point.

In den Hauptabgasabgabeteil der Ofenzone 12A ist eine Strahlungsheizeinrichtung 15²J- eingebaut, die der vorstehend beschriebenen Strahlungsheizeinrichtung 82 nach Fig. 4 ähnelt, mit einer in eine Umgehungsleitung eingeschalteten Verbrennungseinrichtung 156 versehen ist und in der gleichen Weise gesteuert wird wie die beschriebene Verbrennungseinrichtung 94 des Ofens 10. ^{A radiant heater 15 2} J- is built into the main exhaust gas discharge part of the furnace zone 12A, which is similar to the radiant heater 82 of FIG Oven 10.

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Ähnlich wie bei dem Ofen 10 sind bei dem Ofen 12 zum schnellen Abkühlen dienende BeIUftungseinrichtungen 158 vorhandene Die aus den Ofenzonen 12C, 12D und 12E austretenden Abgasströme werden durch zugehörige Leitungen 16O, 1Ö2 und 164 geführt, die sämtlich mit Regelklappen versehen sind, wie es bezüglich der Ofenzonen 1OC und 1OD beschrieben wurde. Eine gemeinsame Rückleitung 166 leitet die Abgase der Zonen 12C, 12D und 12E zu der Zone 12B zurück.Similar to the furnace 10, in the furnace 12, ventilation devices 158 are provided for rapid cooling Exiting exhaust gas streams from the furnace zones 12C, 12D and 12E are passed through associated lines 16O, 1Ö2 and 164, the are all provided with control flaps, as described with regard to the furnace zones 1OC and 1OD. A common return line 166 directs the exhaust gases from zones 12C, 12D and 12E to the Zone 12B back.

Die Abgase der Zone 12B werden über eine Leitung 168 abgeführt, die in der Frischluftspeiseleitung 152 mündet, so daß der Zone 12A ein Gemisch aus Frischluft und Ofenabgasen direkt zugeführt wird. Die Abgase des Hauptofenteils der Zone 12A werden über eine Leitung I70 zu der den beiden Öfen 10 und 12 gemeinsamen Mischkammer 36 geleitet.The exhaust gases from zone 12B are discharged via a line 168, which opens into the fresh air feed line 152, so that a mixture of fresh air and furnace exhaust gases is fed directly to zone 12A will. The exhaust gases from the main furnace part of zone 12A are communicated to the two furnaces 10 and 12 via a line 170 Mixing chamber 36 passed.

Gemäß Fig. 1 ist eine der Abdichtungsklappe 102 ähnelnde Abdichtungsklappe 172 zur Unterstützung der in die Leitung 166 eingeschalteten Regelklappe 158 für eine schnelle Entlüftung vorhanden.1, a sealing flap similar to the sealing flap 102 is a sealing flap 172 to support the control valve 158, which is switched on in line 166, for rapid venting available.

Während des normalen Betriebs, d.h. nach dem Erreichen des Beharrungszustandes, enthalten die Mischkammer 36 und die Leitung 38 normalerweise Ofenabgase mit einem Gehalt an Lösungsmitteldampf, der dem Sollwert entspricht oder sich ihm annähert. Diese Gase strömen durch die Leitung 38 zu den Zweigleitungen 40, 42 und 44. Natürlich strömen ähnliche Gase auch durch die Zweigleitungen 124, 128, I30 und 1J52. Eine nähere Erläuterung der Arbeitsweise des Ofens 12 dürfte sich erübrigen, da dieser Ofen im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Ofen 10 und gleichzeitig damit arbeitet.During normal operation, i.e. after the steady state has been reached, the mixing chamber 36 and the conduit contain 38 Normally furnace exhaust gases with a solvent vapor content that equals or approaches the set point. These gases flow through line 38 to the branch lines 40, 42 and 44. Of course, similar gases also flow through branches 124, 128, I30 and 1J52. A closer one Explanation of the operation of the furnace 12 should be unnecessary, since this furnace is essentially in the same way as the furnace 10 and operates at the same time.

Sobald die Abgase durch die Zweigleitungen strömen, gelangen sie zu den Verbrennungseinrichtungen 56* 58 und 60, wo die Lösungsmitteldämpfe auf bekannte Weise oxidiert werden. Diese Verbrennung der Lösungsmitteldämpfe führt zusammen mit derAs soon as the exhaust gases flow through the branch lines, they reach the incinerators 56 * 58 and 60, where the solvent vapors be oxidized in a known manner. This combustion of the solvent vapors leads along with the

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Erzeugung von Wärme durch die Brenner der Verbrennungseinrichtungen zu einer Erhöhung der Temperatur der entweichenden oxidierten Gase, die ausreicht, um die in den Zonen 1OB, 1OC und 1OD zirkulierenden Gase auf der gewünschten Temperatur zu halten. Es ist natürlich zu bedenken, daß die Temperaturen in den verschiedenen Zonen bei der bevorzugten Betriebsweise auf verschiedenen Werten gehalten werden, und daß man daher normalerweise unterschiedliche Wärmemengen zuführen muß» Wie erwähnt, wird die Temperatur in den genannten Zonen mit Hilfe der Regelklappen 64 in den Zweigleitungen 40, 42 und 44 geregelt, die ihrerseits durch die temperaturempfindlichen Regler 66 gesteuert werden. Um die Temperatur in einer bestimmten Zone herabzusetzen, wird die zugehörige Regelklappe weiter geschlossen, um die Zufuhr der Lösungsmitteldämpfe enthaltenden Abgase zu der betreffenden Verbrennungseinrichtung zu verringern.Generation of heat by the burners of the incinerators to an increase in the temperature of the escaping oxidized gases, which is sufficient to reduce the temperature in zones 1OB, 1OC and 1OD to keep circulating gases at the desired temperature. It is of course to be considered that the temperatures in the various zones are maintained at different values in the preferred mode of operation, and that one therefore normally must supply different amounts of heat »As mentioned, the temperature in the named zones is determined using of the control flaps 64 in the branch lines 40, 42 and 44, which in turn are controlled by the temperature-sensitive controller 66 can be controlled. In order to reduce the temperature in a certain zone, the associated control flap is wider closed to the supply of the exhaust gases containing solvent vapors to the relevant incinerator to decrease.

Auf diese Weise läßt sich die in jeder Zone herrschende Temperatur genau einregeln»In this way, the prevailing temperature in each zone adjust exactly »

Ein Teil der zirkulierenden Gase wird als Ofenabgas aus den Zonen 1OC und 1OD kontinuierlich über die zugehörigen Abgasleitungen 26 und 28 abgeführt und über die Leitung 30 erneut in die Zone 1OB eingeleitet. Gleichzeitig werden der Zone 1OB in der beschriebenen Weise von der Verbrennungseinrichtung 56 aus oxidierte Gase zugeführt, so daß sich bei der Zone 1OB im Vergleich zu den Zonen 1OC und 1ÖD normalerweise etwa der dreifache Gasdurchsatz ergibt. Dies ist erwünscht, denn in der Zone 1OB werden größere Lösungsmittelmengen verdampft als in jeder der Zonen 1OC und 1OD.A portion of the circulating gases is continuously discharged as furnace exhaust gas from zones 1OC and 1OD via the associated exhaust gas lines 26 and 28 and fed back into zone 10B via line 30. At the same time, oxidized gases are fed from the combustion device 56 to zone 10B in the manner described, so that in zone 10B compared to zones 10C and 10D there is normally about three times the gas throughput. This is desirable because larger amounts of solvent are evaporated in zone 10B than in each of zones 10C and 10D.

Die Abgase der Zone 1OB werden über die Abgasleitung 24 abgeführt und über die Leitung yi erneut mit den in der Zone 1OA zirkulierenden Gasen gemischt. An dieser Stelle wird die von der Ofenanlage jeweils benötigte Prischluftmenge zugeführt, so daß sich die Erwärmung der Gase in der Zone 1OA regeln läßt.The exhaust gases from zone 10B are discharged via exhaust line 24 and mixed again with the gases circulating in zone 10A via line yi. At this point, the amount of air required by the furnace is supplied so that the heating of the gases in zone 10A can be regulated.

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und daß sich gleichzeitig der gesamte prozentuale Gehalt des in der Zone 1OA zirlculierenden Gasgemisches an Lösungsmitteldampf en etwas verringert, da eine Vermischung mit Frischluft stattfindet, ohne daß Jedoch die Gase vor dem Eintreten in die Zone 1OA oxidiert werden. Es ist zu bemerken, daß die Heizeinrichtung 72 nicht als Verbrennungseinrichtung zur Wirkung kommt, sondern lediglich dazu dient, die in der Zone 1OA zirkulierenden Gase auf der gewünschten stabilen Temperatur zu halten. Dies ist erwünscht, da in den meisten Fällen die Zone 1OA mit einer etwas niedrigeren Temperatur betrieben werden muß als die Zonen 1OB, 1OC und 1OD. Der Gasdurchsatz der Zone 1OA ergibt sich aus der Summe der gesamten Abgasmenge der Zone 1OB und der zugeführten Frischluft, so daß von Zone zu Zone eine additive, kaskadenartige Belüftung erfolgt.and that at the same time the entire percentage content of the gas mixture circulating in the zone 10A of solvent vapor en somewhat reduced, since mixing with fresh air takes place without, however, the gases before entering the Zone 10A are oxidized. It should be noted that the heater 72 does not act as a combustion device, but merely serves to circulate the circulating in zone 10A To keep gases at the desired stable temperature. This is desirable because in most cases the zone 10A with must be operated at a slightly lower temperature than zones 1OB, 1OC and 1OD. The gas throughput of zone 10A results is the sum of the total amount of exhaust gas in zone 10B and the fresh air supplied, so that from zone to zone one additive, cascade-like ventilation takes place.

Die gesamten Abgase der Zone 1OA werden am Hauptofenauslaß 22a über die Leitung 22 abgeführt und in die Mischkammer 56 eingeleitet, wo sie erneut zur Verfügung stehen, um über die Speiseleitung 58 wieder umgewälzt zu werden.The entire exhaust gases of zone 10A are discharged at the main furnace outlet 22a via the line 22 and introduced into the mixing chamber 56, where they are available again to be circulated again via the feed line 58.

Während des gesamten Betriebs wird ein wechselnder Anteil der Gase aus der Mischkammer 36 ständig über die Umgehungsleitung 92 abgezogen und durch die in diese Leitung eingeschaltete Verbrennungseinrichtung 94 geführt. Die oxidierten Gase gelangen zu der Strahlungsheizeinrichtung 82, in der sie durch die Rohrabschnitte 84, 88 und 86 nach Fig» 4 zirkulieren, um einen Teil ihrer Wärme an die Wärmeaustauschflächen 90 abzugeben, die diese Wärme dann direkt von beiden Seiten her an den dazwischen hindurchlaufenden Materialstreifen S abgeben.During the entire operation, a changing proportion of the gases from the mixing chamber 36 is constantly via the bypass line 92 is withdrawn and passed through the incinerator 94 connected to this line. The oxidized gases get there to the radiant heater 82 in which they circulate through the pipe sections 84, 88 and 86 of FIG To deliver part of their heat to the heat exchange surfaces 90, the this heat is then given off directly from both sides to the material strip S running between them.

Die von der Strahlungsheizeinrichtung 82 abgegebenen Gase strömen zu dem Hauptofenauslaßteil 22a und mischen sich mit den in die Abgasleitung 22 eintretenden kühleren Gasen, um dann zu der Mischkammer 36 zurückgeführt zu werden.The gases discharged from the radiant heater 82 flow to the main furnace outlet part 22a and mix with the in The cooler gases entering the exhaust line 22 to then be returned to the mixing chamber 36.

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Während des gesamten Betriebs wird kontinuierlich eine feste Teilmenge der Gase aus der Mischkammer J>6 über die Abgasleitung 46 und die Verbrennungseinrichtung 48 abgezogen, woraufhin Wärme aus diesen Gasen in der Wärmerückgewinnungseinrichtung 52 zurückgewonnen wird, während die Abgase über den Kamin 50 entweichen können.During the entire operation, a fixed portion of the gases is continuously withdrawn from the mixing chamber J> 6 via the exhaust line 46 and the combustion device 48, whereupon heat is recovered from these gases in the heat recovery device 52, while the exhaust gases can escape via the chimney 50.

Vorzugsweise wird der Prozentsatz der Gase, die über die Verbrennungseinrichtung 48 dem Kamin 50 zugeführt werden, so niedrig gehalten, wie es sich mit dem Volumen der der Ofenanlage zugeführten Frischluft und den Mengen an Lösungsmitteldämpfen und Verbrennungsprodukten vereinbaren läßt, die während des Ofenbetriebs entstehen.Preferably the percentage of gases passing through the incinerator 48 are fed to the chimney 50, kept as low as the volume of the furnace system fresh air supplied and the amounts of solvent vapors and combustion products can be agreed during the Furnace operations arise.

Es ist zu bemerken, daß Gase aus den Verbrennungseinrichtungen, die sich auf einer sehr hohen Temperatur von z.B. etwa 76O⁰C befinden, nur auf der Austrittsseite der Verbrennungseinrichtungen 56, 58, 60, 94 und 48 anfallen. Sobald die Gase die betreffenden Verbrennungseinrichtungen passiert haben, mischen sie sich in den Zonen 10B, 1OC und 1OD mit den erneut umgewälsten Gasen, so"daß sie ihre überschüssige Wärme an diese Gase abgeben«. Werden die Gase dann erneut von den Leitungen aufgenommen, befinden sie sich daher auf einer erheblich niedrigeren Temperatur. Die von der Strahlungsheizeinrichtung 82 abgegebenen Gase mischen sich im Ofenauslaßteil sofort mit kühleren Gasen. Daher ergeben sich keine Schwierigkeiten aus der Handhabung von Gasen, welche die Ofenanlage und die Rohrleitungen mit sehr hohen Temperaturen'durchströmen. In der Praxis überschreitet die maximale, normal auftretende Betriebstemperatur, die in allen Teilen der Leitungen, den Gebläsen und dgl. zu beobachten ist, den Wert von etwa 48O°C nicht. Bei solchen Temperaturen kann man die üblichen Werkstoffe für Rohrleitungen und Gebläse verwenden, ohne daß eine Beschädigung zu befürchten ist.It is to be noted that gases from the combustion devices which are located at a very high temperature of for example about ⁰ 76o C, only on the outlet side of the combustion devices 56, 58, 60, 94 and 48 are incurred. As soon as the gases have passed the relevant incinerators, they mix with the recirculated gases in zones 10B, 10C and 10D so that "they give off their excess heat to these gases". If the gases are then taken up again by the lines, they are located The gases emitted by the radiant heater 82 mix immediately with cooler gases in the furnace outlet part. Therefore, there are no difficulties in handling gases which flow through the furnace system and the pipelines at very high temperatures In practice, the maximum, normally occurring operating temperature, which can be observed in all parts of the lines, the fans and the like, does not exceed the value of about 480 ° C. At such temperatures, the usual materials for pipes and fans can be used without that damage is to be feared.

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Während des Betriebs der Ofenanlage im Beharrungszustand sind die in die einzelnen Zonen 1OB, 1OC und 1OD eintretenden Gasmengen mehr oder weniger stabil, d.h. es treten nur sehr geringfügige Änderungen in Abhängigkeit von der Tätigkeit der verschie· denen Temperaturregler auf.During the operation of the furnace system in the steady state, the gas quantities entering the individual zones 1OB, 1OC and 1OD are more or less stable, i.e. there are only very minor changes depending on the activity of the different which temperature controller on.

Entsprechend wird auch die Menge der Abgase, die über die Verbrennungseinrichtung 48 und den Kamin 50 an die Atmosphäre abgegeben werden, auf einem stabilen Prozentsatz des gesamten Abgasausstoßes der Ofenanlage gehalten. Dieser Prozentsatz kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Lösungsmittel und dem Sauerstoffbedarf der Anlage etwas variieren. Ist es möglich, die Anlage bei einem niedrigeren Prozentsatz an Sauerstoff zu betreiben und trotzdem eine einwandfreie Oxidation der Lösungsmitteldämpfe aufrechtzuerhalten, benötigt man eine geringere Frischluftmenge, d.h. es braucht nur eine geringere Abgasmenge an die Atmosphäre abgegeben zu werden.The amount of exhaust gases passing through the combustion device is also corresponding 48 and chimney 50 are released to the atmosphere at a stable percentage of total exhaust emissions the furnace. This percentage can depend on the properties of the solvent and the The oxygen requirements of the system vary somewhat. Is it possible to run the plant at a lower percentage of oxygen too operate and still maintain a perfect oxidation of the solvent vapors, one needs a lower one Amount of fresh air, i.e. only a smaller amount of exhaust gas needs to be released into the atmosphere.

Wie erwähnt, muß die Ofenanlage beim Betrieb sehr anpassungsfähig sein, damit die verschiedensten Werkstoffe behandelt werden können, die Überzüge der verschiedensten Art mit den entsprechenden Lösungsmitteln tragen. Bei manchen Werkstoffen und Lösungsmitteln verbrauchen die Verbrennungseinrichtungen 56, 58 und 60 der verschiedenen Zonen einen größeren Anteil der Abgase, so daß sich das Volumen der Abgase, die von der in die Umgehungsleitung eingeschalteten Verbrennungseinrichtung verarbeitet werden müssen, auf ein Minimum verringert.As mentioned, the furnace system must be very adaptable in operation so that the most varied of materials can be treated, the coatings of the most varied of types with the appropriate Carry solvents. With some materials and solvents, the incinerators 56, 58 and 60 of the different zones have a larger proportion of the exhaust gases, so that the volume of the exhaust gases processed by the incinerator connected in the bypass line must be reduced to a minimum.

In anderen Fällen ist die Belastung der Zonen-Verbrennungseinrichtungen 56* 58 und 60 geringer, und in diesen Fällen muß die Verbrennungseinrichtung 94 in der Umgehungsleitung 92 so eingeregelt werden, daß sie einen entsprechend größeren Teil der Abgase verarbeitet, um den prozentualen Gehalt der Abgase an Lösungsmitteldämpfen herabzusetzen und diesen Gehalt innerhalb der gesamten Ofenanlage auf dem Nullwert zu halten.In other cases the load is on the zone incinerators 56 * 58 and 60 less, and in these cases must the combustion device 94 in the bypass line 92 can be regulated so that it has a correspondingly larger part the exhaust gases are processed to reduce the percentage of solvent vapors in the exhaust gases and this content within of the entire furnace system at the zero value.

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Sobald in den Zonen 1OB, 10C und 10D der Behar rungs zustand erreicht ist, muß man das durch die Verbrennungseinrichtung 94 geleitete Gasvolumen so einregeln, wie es Jeweils erforderlich ist, damit die restlichen Lösungsmitteldämpfe in der Ofenanlage verbraucht werden. Somit verleiht die Benutzung der ■Verbrennungseinrichtung 94 der gesamten Ofenanlage ein hohes Maß von Anpassungsfähigkeit, ohne daß es erforderlich ist, die an die Atmosphäre abgegebenen Abgasmengen, die praktisch vergeudet werden, zu vergrößern.As soon as the steady state in zones 1OB, 10C and 10D is reached, one must regulate the gas volume passed through the combustion device 94 as required in each case so that the remaining solvent vapors in the furnace are used up. Thus, using the ■ Combustion device 94 of the entire furnace system a high Degree of adaptability without the need for the amounts of exhaust gases emitted to the atmosphere, which are practically wasted be to enlarge.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, eine andere Ausführungsform einer Strahlungsheizeinrichtung zu benutzen, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist.In some cases it may be appropriate to use a different embodiment to use a radiant heater as shown in FIG.

Bei dieser Ausführungsform ist die Zone 1OA des Ofens so abgeändert, daß keine Konvektionsbeheizung des Werkstücks, der Umwälzgebläse und der Gasleitungen erfolgt, da an ihrer Stelle eine stärkere Strahlungsheizwirkung innerhalb der gesamten Zone 1OA herbeigeführt wird. Gemäß Fig. 5 ist der Zone 1OA eine Frischluftzuführungsleitung 32a zugeordnet, der die Frischluft von einer beliebigen Quelle aus, z.B. aus dem Raum, in dem die Überzüge aufgebracht werden, oder aus der Atmosphäre, zugeführt wird. Die Mischkammer 36 ist mit der Zone 1OA durch eine Gaszuführungsleitung 200 verbunden, die die mit Lösungsmittel geschwängerten Gase von der Mischkammer 36 zu der Verbrennungseinrichtung 202 leitet; die von der Verbrennungseinrichtung 202 abgegebenen Gase werden durch eine Strahlungsheizeinrichtung in Form einer Rohranordnung 204 geleitet, zu der im wesentlichen ein oberer und ein unterer Kanal gehören, welche sich oberhalb bzw. unterhalb der Bahn des Materialstreifens oder Werkstücks, von dem die Zone 1OA durchlaufen wird, über die ganze Länge dieser Zone erstreckt. Ferner ist eine Rückleitung 206 vorhanden, die das andere Ende der Strahlungsheizeinrichtung 204 über den Wärmetauscher 54 zum Vorwärmen der zugeführten Frischluft mit dem Kamin 50 verbindet.In this embodiment, zone 10A of the furnace is modified so that that no convection heating of the workpiece, the circulating fan and the gas lines takes place because in their place a stronger radiant heating effect is brought about within the entire zone 10A. 5, zone 10A is one Fresh air supply line 32a associated with the fresh air from any source, e.g. from the room in which the Coatings are applied, or from the atmosphere, is supplied. The mixing chamber 36 is connected to the zone 10A through a gas supply line 200, which directs the solvent impregnated gases from the mixing chamber 36 to the incinerator 202; from the incinerator 202 discharged gases are passed through a radiant heater in the form of a pipe arrangement 204, to which essentially an upper and a lower channel belong, which are located above and below the path of the material strip or workpiece, from which the zone 10A is traversed, extends over the entire length of this zone. Furthermore, there is a return line 206 present, the other end of the radiant heater 204 via the heat exchanger 54 for preheating the supplied Fresh air connects to the fireplace 50.

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Eine Abgasleitung 210 nimmt die von der in Fig. 5 nicht dargestellten Zone 1OB abgegebenen Abgase auf und steht in Verbindung mit der Frischluftzufuhrungsleitung 32a, so daß über eine Zweigleitung 212 der Zone 1OA ein Gasgemisch zugeführt werden kann, das aus heißen Abgasen und kühlerer Frischluft besteht und dazu dient, den Ofen 1OA zu belüften. Somit wird die Zone 1OA parallel zu dem Werkstück von Belüftungsgas durchströmt, das nur eine minimale Heizwirkung ausübt.An exhaust line 210 takes the one not shown in FIG. 5 Zone 1OB emitted exhaust gases and is in communication with the fresh air supply line 32a, so that over a branch line 212 of the zone 10A can be supplied with a gas mixture consisting of hot exhaust gases and cooler fresh air exists and is used to ventilate the furnace 1OA. The zone 10A is thus traversed by aeration gas parallel to the workpiece, that only has a minimal heating effect.

Die Abgase der Zone 1OA werden über die Abgasleitung 22 abgezogen und wieder zu der Mischkammer 36 gefördert.The exhaust gases from zone 10A are drawn off via the exhaust line 22 and conveyed back to the mixing chamber 36.

Zusätzliche Frischluft kann erforderlichenfalls zum Kühlen der Strahlungsheizeinrichtung 204 über einen zweiten Frischlufteinlaß 216 zugeführt werden.Additional fresh air can, if necessary, be used to cool the radiant heater 204 via a second fresh air inlet 216 are fed.

Gemäß Fig. 5 dienen sämtliche von der Verbrennungseinrichtung 202 abgegebenen Gase in erster Linie dazu, den Materialstreifen durch Strahlungswärme unter Benutzung der Strahlungsheizeinrichtung 204 zu erwärmen, und danach werden diese Gase über die Abgasleitung 206 dem Kamin 50 zugeführt. Somit tritt die Verbrennungseinrichtung 202 nach Fig«, 5 an die Stelle der Abgas-Verbrennungseinrichtung 48 nach Fig. 1, so daß sich Wärme auf noch wirtschaftlichere Weise zurückgewinnen läßt.According to FIG. 5, all of the gases emitted by the incinerator 202 are primarily used to clean the strip of material by radiant heat using the radiant heater 204, and then these gases are over the Exhaust pipe 206 is fed to chimney 50. Thus, the incinerator occurs 202 according to FIG. 5 in place of the exhaust gas combustion device 48 of FIG. 1, so that heat can be recovered in an even more economical manner.

Bezüglich der Wirkungsweise der Verbrennungseinrichtung 9A in der Beipaß~Leitung 92 und der Strahlungsheizeinrichtung 82 ergeben sich keine Änderungen,Regarding the operation of the combustion device 9A in the bypass line 92 and the radiant heater 82 there are no changes,

Da während der Inbetriebsetzung der Ofenanlage in der zugeführten Frischluft nur ein kleiner Prozentsatz an Lösungsmitteldämpfen enthalten ist oder Lösungsmitteldämpfe vollständig fehlen, werden die Hilfsbrenner 70 nach Fig. 1 so eingestellt, daß jeder Zone eine ausreichende Wärmemenge zugeführt wird, um eine einwandfreie Aushärtung oder sonstige Behandlung des Wertstücks und des darauf vorhandenen Überzugs zu gewährleisten.Since during the commissioning of the furnace system in the supplied Fresh air only contains a small percentage of solvent vapors or solvent vapors completely are absent, the auxiliary burners 70 according to FIG. 1 are set so that that a sufficient amount of heat is supplied to each zone to ensure proper curing or other treatment of the To ensure the valuable item and the coating present on it.

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Mit zunehmendem Gehalt der in den Zonen zirkulierenden Abgase an Lösungsmitteldämpfen wird die durch die Zonen-Verbrennungseinrichtungen gelieferte Wärmemenge größer, so daß es dann möglich ist, die Hilfsbrenner zu drosseln und sie nur noch mit kleiner Flamme weiter zu betreiben.As the level of solvent vapors in the exhaust gases circulating in the zones increases, the level of solvent vapors through the zone incinerators The amount of heat supplied is greater, so that it is then possible to throttle the auxiliary burners and they only continue to operate with a low flame.

Soll die Fertigungsstraße aus irgendeinem Grund stillgesetzt werden, z.B. für den Übergang auf eine andere Farbe oder einen anderen Überzug oder aus einem sonstigen Grund, wird gemäß Fig. 1 die zur schnellen Abkühlung dienende Belüftungseinrichtung 100 in Betrieb gesetzt, um der Ofenanlage an verschiedenen Punkten Frischluft auf direktem Wege dort zuzuführen, wo die betreffenden Regelklappen vorhanden sind, so daß die Temperatur der Gase in den verschiedenen Zonen schnell gesenkt wird.Should the production line be shut down for any reason, e.g. to switch to a different color or a another coating or for some other reason, the ventilation device serving for rapid cooling is shown in FIG. 1 100 put into operation in order to supply fresh air directly to the furnace system at various points where the regulating dampers in question are present so that the temperature of the gases in the various zones is quickly reduced.

Auf diese Weise ist es möglich, relativ schnell auf eine andere Farbe oder dgl. überzugehen, da es nur erforderlich ist, die Fertigungsstraße stillzusetzen, die Regelklappen für die schnelle Abkühlung der Ofenanlage zu betätigen und dann, wenn der Betrieb wieder aufgenommen werden soll, die Hilfsbrenner in Betrieb zu setzen, damit die verschiedenen Zonen schnell wieder auf ihre Betriebstemperatur gebracht werden können.In this way it is possible to switch to a different color or the like relatively quickly, since it is only necessary to use the Shut down the production line, operate the control flaps for rapid cooling of the furnace system and then, if to resume operation, to put the auxiliary burners into operation so that the various zones can be reached quickly can be brought back to their operating temperature.

Ansprüche:Expectations:

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Claims

EXPECTATIONS

1 · Heat treatment furnace system for treating a workpiece that bears a coating which contains evaporable solvents and the like, which can be oxidized and are therefore suitable for covering at least part of the heat requirement of the furnace system, characterized by a furnace chamber arrangement (10) with a first furnace zone (10A) and a second furnace zone (10B) through which the workpiece (S) can be moved one after the other, at least the second furnace zone being designed so that gases can be continuously circulated in it, gas supply devices (j52, 30) , which make it possible to continuously supply furnace gases to the furnace zones, exhaust gas discharge devices (22, 24) which are connected to the furnace zones and enable part of the gaseous atmosphere present therein to be continuously withdrawn from the furnace zones, as well as an exhaust gas overflow device (32), which the exhaust gas discharge device of the second furnace zone with the gas supply Connects device of the first furnace zone in order to supply exhaust gases withdrawn from the second furnace zone again without any further treatment to the first furnace zone, so that these exhaust gases flow through the first furnace zone in order to then be discharged from it via the associated exhaust gas discharge device (22).

2. Furnace according to claim 1, characterized by a third furnace zone (1OC), an exhaust gas discharge device (26) for the third furnace zone, a device (42) leading to the third furnace zone for supplying furnace gases and an exhaust gas flow connection (30) which is in communication with the exhaust gas discharge device (26) of the third furnace zone and the Furnace gas supply device for the second furnace zone is available, so that it is possible to withdraw exhaust gases from the third furnace zone to the second furnace zone again and then from the second furnace zone according to a cascade arrangement » and then feed them back into the first oven zone.

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5. Furnace according to claim 1, characterized in that the first furnace zone (10A) is one zone in which solvent vapors are widely released and that it is the second Oven zone (10B) is a zone in which a lower amount of solvent vapors compared to the first oven zone is released.

4. Furnace according to claim 1, characterized by a device (52a) assigned to the first oven zone (10A) for supplying fresh air to the first oven zone as part of the furnace gases for the first furnace zone.

5 · furnace system according to claim 1, characterized by exhaust gas recirculation devices connected to the first furnace zone (10A) (j6, 38) to recirculate a portion of the exhaust gases taken from the first furnace zone to the second furnace zone (IOB) and a further gas supply device (40) for supplying these gases to the second furnace zone.

6. Oven system according to claim 5 * characterized by a third oven zone (1OC), a fourth oven zone (IOD) and connecting devices (36, J> 8) connected to the exhaust gas discharge device (22) of the first oven zone (IOA) for receiving again to be circulated Exhaust gases from the first furnace zone and zone gas supply devices (42, 44) connected to these connecting devices for recirculating part of the exhaust gases from the first furnace zone to the third furnace zone and the fourth furnace zone as furnace gases intended therefor.

7. Furnace according to claim 5 * by a furnace zone gas combustion device (56) connected to the additional device (4o) for supplying gases connected to the second furnace zone (IOB), which removes the exhaust gases be fed to the first oven zone (IOA), which enables to oxidize solvent vapors contained in the exhaust gases, and

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which includes means (64) for regulating the supply of the exhaust gases to the combustion means so that the supply can be regulated by heat to the second furnace zone.

8. Furnace according to claim 6, characterized by furnace gas incinerators (58, 60) connected to the means (42, 44) for supplying gases connected to the third furnace zone (1OC) or the fourth furnace zone (IOD) are to which exhaust gases of the first furnace zone (IOA) are fed, which make it possible to contain these exhaust gases Oxidizing solvent vapors; and having means (64) for regulating the supply of exhaust gases to the incinerators the third and fourth furnace zones are assigned, so that the heat supply to the third and fourth furnace zones can regulate.

9. Furnace according to claim 8, characterized by a plurality of air heating devices (70) of one assigned to each of the furnace zones (IOA to 10D) which are separate from the zone incinerators (56, 58, 60) and allow, in the absence of a sufficient Heat supply by the zone incinerators to heat the gases in the furnace zones concerned.

10. Furnace according to claim 8, characterized by a normally closed fresh air supply and control device (100) which operate leaves to supply fresh air to the furnace zones to cause rapid cooling of the furnace zones.

11. Furnace according to claim 1, characterized by an exhaust gas incinerator (48) connected to the device (22) for removing exhaust gases from the first Oven zone (IOA) is connected to the continuously one Part of the exhaust gases from the first furnace zone is supplied, and which causes a combustion of these exhaust gases in such a way that the

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solvent vapors contained therein are oxidized, as well as through a chimney (50) for releasing the exhaust gases of the incinerator into the atmosphere «

12. Furnace system for treating a workpiece that has a coating that contains vaporizable solvents and the like, which can be oxidized in order to cover at least part of the heat demand of the furnace system, characterized by a furnace chamber arrangement (10) with a first oven zone (10A) and a second oven zone (10B) which the workpiece (S) can be moved through one after the other, at least the second furnace zone being designed so that can be continuously circulated in their furnace gases, exhaust gas discharge devices connected to the two furnace zones (22, 24) for continuously removing part of the furnace gases from each of the two furnace zones, with the furnace zones connected gas supply devices (32, 30) for continuous Feeding furnace gases to the furnace zones while the exhaust gases are removed from the furnace zones, one into a bypass line (92) activated combustion device (94) for receiving part of the from the first furnace zone discharged exhaust gases and for the oxidation of solvent vapors contained therein and a heat exchanger (82) to which the oxidized gases are supplied from the incinerator connected in the bypass line, and the to it serves to give off radiant heat to the workpiece, the oxidized gases then escape from the heat exchanger and with the gases present in the first oven zone (IOA) Mix"

13. Furnace according to claim 12, characterized in that the heat exchanger is a within the first furnace zone (10A) extending pipe or duct arrangement (84, 86, 88) belongs to the heat radiation surfaces (90), through which radiant heat is given off directly to the workpiece (S) in the first furnace zone.

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14. Furnace according to claim 12, characterized by means (98) for regulating the amount of exhaust gas that is switched on per unit of time in the bypass line (92) Combustion device (94) is supplied, as well as a Means (99) for sensing the temperature of the exhaust gases leaving the first furnace zone (IOA) and for controlling the regulating means such that the exhaust gas throughput of said combustion device as a function of the sensed exhaust gas temperature is regulated.

15. Furnace according to claim 12, characterized by a further radiant heating device arranged in the first furnace zone (IOA) in the form of a pipe or Channel arrangement (204) for emitting radiant heat to the workpiece (S), one connected to this radiant heating device further combustion device (202) for feeding the radiant heating device to an elevated temperature brought combustion gases as well as an exhaust gas flow connection (200, 36), which the further combustion device with the exhaust gas discharge device (22) connects the first furnace zone and serves to dispense part of the output from the first furnace zone To supply exhaust gases to the further combustion device.

16. Furnace according to claim 15 * by a device (206) connected to the further radiant heating device (204) for discharging combustion exhaust gases to the atmosphere, the further combustion device (202) being operated in such a way that the solvent vapors present are oxidized to an extent sufficient to ensure minimal pollution of the atmosphere, wherein the further combustion device serves at the same time to the further radiant heating device at least one To supply part of the heat it needs.

17. Furnace according to claim 16, characterized by a device (216) for supplying Prisch-

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air to the further radiant heating device (204) and to regulate its temperature as well as through a device (212) for supplying gases to the first furnace zone (10A) through connection means (210) with the exhaust gas discharge means (24) of the second furnace clamp (10B) connected and serves to re-introduce exhaust gases continuously withdrawn from the second furnace zone into the first furnace zone.

18. Method for performing a heat treatment of a Workpiece that has a coating, the evaporable solvent And the like. Contains, which can be oxidized to at least part of the heat demand of a furnace Carrying out the procedure to cover marked by continuously moving the material through at least one first furnace zone and one adjoining it second furnace zone of a furnace chamber arrangement, wherein at least the second furnace zone continuously circulating gases contains, continuous supply of gases to both furnace zones, continuous discharge of exhaust gases from the furnace zones as well as continuous passage of the exhaust gases removed from the second furnace zone with subsequent renewed supply of these Exhaust gases to the first furnace zone in such a way that at least a portion of the gases are replaced as exhaust gases from the first furnace zone be discharged.

19. The method according to claim 18, characterized in that gases in a third furnace zone are constantly are circulated so that exhaust gases are continuously removed from the third furnace zone, and that these are removed from the third furnace zone Exhaust gases are continuously returned to the second furnace zone in a cascade arrangement, so that gases withdrawn in the cascade arrangement of the third furnace zone to the second furnace zone and the second furnace zone Gases flow to the first oven zone.

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20. The method according to claim 19 »characterized in that continuously a part of the The exhaust gases removed from the first furnace zone are fed back to the second furnace zone, so that the exhaust gases returned in this way are there where they are introduced into the second furnace zone, undergo continuous combustion to generate heat, which covers at least part of the heat demand of the second furnace zone, and that the gases subjected to combustion one have lower solvent vapor content than those mentioned in the above Oven zone circulated gases and used in the manner mentioned as additional gases, so that in the second Oven zone circulating gases a predetermined value of the solvent vapor content is maintained.

21. The method according to claim 18, characterized in that the amount of in the first furnace zone solvent vapors generated is greater than the amount of solvent vapors generated in the second furnace zone, and that the amount of solvent vapors generated in the second oven zone is greater than the amount in the third oven zone generated solvent vapors.

22. The method according to claim 18, characterized in that the first furnace zone as a component fresh air is continuously supplied to the furnace gases for the first furnace zone.

2Y. Process according to Claim 20, characterized in that part of the exhaust gases is continuous the first furnace zone is returned to the third furnace zone that these exhaust gases are there where they are fed to the third furnace zone are continuously subjected to combustion to generate heat that is at least a portion of the The heat demand of the third furnace zone covers, and that the gases subjected to combustion have a lower content of solution have medium steam - than those circulating in the third oven zone -

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generating gases, and that they are supplied in the manner mentioned Form additional gas, which is used to set a predetermined value of the solvent vapor content in the gases circulating in the third furnace zone maintain.

24. The method according to claim 18, characterized in that a portion of the exhaust gases continuously The first furnace zone is branched off, that this partial quantity is passed through a combustion device connected in a bypass line is directed to oxidize the solvent vapors contained in the exhaust gas that of the said incinerator gases emitted in the bypass line through a pipe or duct arrangement arranged in the first furnace zone are guided, and that the pipe or channel arrangement is used to the workpiece as it passes through the first furnace zone to supply radiant heat.

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