(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 2212 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (1) T3 Int.Cl. B0D 3/14 (06.01) B0D 3/02 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 12/40 EP 2212 B1 (4) Tytuł wynalazku: Urządzenie do podgrzewania taśmy metalowej i sposób podgrzewania taśmy metalowej () Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 09/40 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 13/07 (73) Uprawniony z patentu: Gesellschaft für aero- und thermodynamische Verfahrenstechnik mbh, Leverkusen, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 2212 T3 WERNER LUZ, Leverkusen, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Dariusz Mielcarski SULIMA-GRABOWSKA-SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. Skr. poczt Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 SGS-32/VAL EP B1 Opis 1 2 [0001] Wynalazek dotyczy urządzenia do podgrzewania taśmy metalowej w piecu konwencyjnym, w szczególności w celu suszenia powłoki naniesionej uprzednio na tę taśmę metalową. Ponadto wynalazek dotyczy sposobu podgrzewania taśmy metalowej. [0002] Dla różnych zastosowań przemysłowych, szczególnie w przemyśle aluminiowym i stalowym, istnieje potrzeba nanoszenia powłok ochronnych albo dekoracyjnych na metalowy materiał taśmowy i suszenia ich przy zapewnieniu dużej wydajności urządzeń oraz efektywnego wykorzystania energii, przy jednoczesnym przestrzeganiu odnośnych przepisów ochrony środowiska. Standardowo do suszenia wykorzystuje się różne alternatywne metody, przykładowo suszenie w piecach konwencyjnych, napromieniowywanie suszące, albo też suszenie za pomocą indukcji elektromagnetycznej. Suszenie przy użyciu indukcji elektromagnetycznej jest przedstawione przykładowo w EP B1 albo w FR [0003] Dokument EP B1 opisuje urządzenie do powlekania blachy metalowej i do suszenia oraz utwardzania tej powłoki, jak również sposób powlekania blachy metalowej i suszenia oraz utwardzania tej powłoki. Sposób obejmuje etap podgrzewania wstępnego powłoki za pomocą źródła ogrzewania indukcyjnego, po którym następuje etap jej utwardzania za pomocą pieca konwekcyjnego. [0004] Kompletne urządzenia powlekające i suszące dla metalowego materiału taśmowego projektowane są indywidualnie dla zadanej przez użytkownika, maksymalnej przepustowości materiału, przy czym nie może ono ulegać dowolnie dalszemu zwiększaniu bez narażenia na obniżenie jakości obróbki. Jeżeli pomimo wszystko pożądane byłoby zwiększenie zdolności przepustowej, wtedy szczególnie w obszarze pieca suszącego muszą zostać dokonane znaczne dodatkowe inwestycje (przedłużone odcinki pieca konwekcyjnego), aby przy odpowiednio zwiększonej prędkości taśmy zapewnić jakość materiału pozostającą na tym samym poziomie. [000] Wychodząc z tego, wynalazek ma do spełnienia zadanie utworzenia urządzenia do podgrzewania taśmy metalowej w piecu konwekcyjnym, w szczególności w celu suszenia naniesionej najpierw na tę taśmę metalową powłoki, które zapewni niezawodne podgrzewanie materiału, i które można będzie elastycznie dopasować do zadanej wstępnie przez użytkownika przepustowości materiału. [0006] Zgodnie z wynalazkiem zadanie to jest rozwiązane za pomocą urządzenia według części przedznamiennej zastrzeżenia patentowego 1 w ten sposób, że przed piecem kon-

3 2 1 2 wekcyjnym, w kierunku transportu taśmy metalowej, jest usytuowane urządzenie do indukcyjnego podgrzewania tej taśmy metalowej. [0007] Poprzez zastosowanie dodatkowego urządzenia do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej, przy ustalonej wydajności pieca może zostać jeszcze dodatkowo zwiększona przepustowość materiału, dla której został zaprojektowany ten piec konwekcyjny (zasada booster ), bez konieczności zastosowania większych dodatkowych inwestycji. Indukcyjne urządzenie grzewcze charakteryzuje się porównywalnie kompaktową budową, może więc bez problemu zostać zintegrowane z instalacją w istniejących warunkach przestrzennych. Przykładowo urządzenie do indukcyjnego podgrzewania wstępnego, w przypadku stosowania pieca konwekcyjnego do suszenia powłoki naniesionej na taśmę metalową, może bez większych nakładów zostać zintegrowane na odcinku pomiędzy urządzeniem powlekającym i obudową pieca. [0008] Zorientowanie taśmy metalowej, która ma być podgrzewana bądź suszona, w obrębie pieca konwencyjnego albo urządzenia do indukcyjnego podgrzewania wstępnego, zasadniczo nie jest ustalone. Taśmę metalową prowadzi się w stosowny sposób poziomo, zarówno przez urządzenie do indukcyjnego podgrzewania wstępnego, jak i przez łączący się z nim piec konwekcyjny. Jest jednak również możliwe zawracanie taśmy pomiędzy urządzeniem do indukcyjnego podgrzewania wstępnego i piecem konwekcyjnym. [0009] Urządzenie do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej zawiera korzystnie co najmniej jedną cewkę indukcyjną, przy czym ta cewka indukcyjna obejmuje segment tunelu, poprzez który prowadzi się taśmę metalową. W ten sposób zapewnia się przestrzenne oddzielenie pomiędzy taśmą metalową, która ma być podgrzewana bądź suszona, i cewką indukcyjną, tak że z jednej strony wyklucza się niebezpieczeństwo wzajemnych uszkodzeń mechanicznych, a z drugiej strony wyklucza się zanieczyszczenie cewki indukcyjnej przez parujące z powierzchni taśmy rozpuszczalniki w przypadku uprzedniego naniesienia na nią powłoki. Rozumie się samo przez się, że segment tunelu, który otacza taśmę w obszarze co najmniej jednej cewki indukcyjnej, musi być przepuszczalny magnetycznie. W tym celu jest on wykonany korzystnie z tworzywa sztucznego. Cewka indukcyjna ma ze swojej strony korzystnie chłodzenie wodne. [00] Według dalszego, korzystnego wykonania wynalazku przewidziano, że przed urządzeniem do podgrzewania indukcyjnego, w kierunku transportu taśmy metalowej, usytuowane są środki do wpuszczania powietrza. Za pomocą tych środków do wpuszczania powietrza dmucha się strumieniem powietrza na taśmę, który po dotarciu do powierzchni taśmy spływa korzystnie równolegle względem tej taśmy poprzez urządzenie do wstępnego

4 3 1 2 podgrzewania indukcyjnego tej taśmy metalowej. Ma to taką zaletę, że poprzez ten strumień powietrza umożliwia się dodatkowe schładzanie komponentów urządzenia do podgrzewania wstępnego. Jednocześnie zorientowany równolegle do kierunku przesuwu taśmy strumień powietrza spełnia funkcję blokady, tak że powietrze nie może wypływać z pieca konwekcyjnego w kierunku przeciwnym do kierunku przesuwu taśmy, a tym samym niepotrzebnie dogrzewać urządzenie do podgrzewania indukcyjnego bądź wpływać do usytuowanego wcześniej urządzenia powlekającego. Jako strumień powietrza wybiera się korzystnie strumień powietrza świeżego o temperaturze pokojowej od 40 o C. [0011] Rozumie się samo przez się, że zamiast powietrza można użyć również innych odpowiednich gazów, przykładowo azotu. [0012] Środki do wpuszczania powietrza mogą być ukształtowane w sposób zróżnicowany. Korzystnie są one ukształtowane jako rozmieszczone po obu stronach powierzchni taśmy metalowej skrzynki dyszowe, i przykładowo wykonane ze stali nierdzewnej. Według dalej idącej nauki wynalazku, skrzynki dyszowe łączą się z przebiegającą klinowo w kierunku transportu taśmy metalowej przestrzeń nadmuchu, która dalej przechodzi w segment tunelu urządzenia do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej. Poprzez taki klinowy kształt przestrzeni nadmuchu, do segmentu tunelu wprowadza się chłodzący strumień powietrza o stosunkowo dużej prędkości. [0013] Według dalszej korzystnej postaci wynalazku, segment tunelu przechodzi w odcinek tunelu łączący segment tunelu z piecem konwekcyjnym. W tym odcinku tunelu przewidziano korzystnie zespół odsysania. [0014] Służy on z kolei do odsysania strumienia gazu przepływającego poprzez segment tunelu równolegle do kierunku przebiegu taśmy, tak że nie może on wpływać do pieca konwekcyjnego i obniżać panującego tam poziomu temperatury. [001] Ponadto wynalazek ma do spełnienia zadanie udostępnienia sposobu podgrzewania taśmy metalowej, w szczególności w celu suszenia naniesionej uprzednio na tę taśmę metalową powłoki, który charakteryzuje się wysokim stopniem elastyczności i efektywności energetycznej. [0016] Zgodnie z wynalazkiem, zadanie to jest rozwiązane za pomocą sposobu według części przedznamiennej zastrzeżenia patentowego 13 przez to, że taśmę metalową najpierw podgrzewa się wstępnie w urządzeniu do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej, a następnie ogrzewa się ją dalej w piecu konwekcyjnym. [0017] W odniesieniu do zgodnego z wynalazkiem sposobu przedstawione wyżej zalety obowiązują odpowiednio. W szczególności zastosowany jest sposób suszenia warstw

5 4 1 2 ochronnych albo dekoracyjnych, naniesionych najpierw na taśmę metalową w urządzeniu powlekającym. Wskutek tego, że taśmę metalową przed wlotem do urządzenia do indukcyjnego podgrzewania wstępnego poddaje się korzystnie nadmuchowi powietrza, szczególnie powietrza atmosferycznego, które następnie przepływa równolegle względem taśmy metalowej poprzez urządzenie do indukcyjnego podgrzewania wstępnego, z jednej strony wykorzystuje się oddziaływanie chłodzące strumienia powietrza w urządzeniu do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej, szczególnie w odniesieniu do przewidzianej tam cewki indukcyjnej, z drugiej zaś zapobiega się wypływaniu gorących gazów z pieca konwekcyjnego w kierunku przeciwnym do kierunku przesuwu taśmy. [0018] W przypadku suszenia powłoki naniesionej na taśmę metalową, korzystnie transportuje się ją od urządzenia powlekającego do pieca konwekcyjnego, w zamkniętym układzie tunelowym. W ten sposób jest zagwarantowane, że zawarte w powłoce udziały rozpuszczalnika nie zostaną uwolnione do otoczenia, lecz zostaną doprowadzone do ekologicznego usuwania bądź spalania wtórnego. [0019] W dalszym ciągu wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie rysunku obrazującego przykład wykonania. Jedyna Figura pokazuje zgodne z wynalazkiem urządzenie do suszenia powłoki naniesionej na taśmę stalową. [00] Urządzenie zawiera widzianą w kierunku transportowym taśmy stalowej 1 jednostkę powlekającą 2 taśmę, z rolkowym mechanizmem nakładającym 2a do nakładania powłoki zawierającej rozpuszczalnik na taśmę stalową 1. Ponadto to urządzenie zawiera piec konwekcyjny 3 do suszenia powłoki naniesionej w urządzeniu powlekającym. Zgodnie z wynalazkiem, przed piecem konwekcyjnym 3 w kierunku transportu taśmy stalowej 1 usytuowane jest urządzenie 4 do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy stalowej 1. Jest ono ukształtowane korzystnie w postaci cewki indukcyjnej 4, która otacza segment 8 tunelu, poprzez który prowadzi się taśmę stalową 1. Ten segment tunelu wykonany jest w niniejszym przykładzie z tworzywa sztucznego, wskutek czego nie występują przeszkody we wnikaniu pola magnetycznego do segmentu 8 tunelu. [0021] Jak to widać na Figurze, taśmę stalową 1 prowadzi się pomiędzy jednostką powlekającą 2 i piecem konwekcyjnym 3 w zamkniętym układzie tunelowym. Układ ten, patrząc w kierunku transportu taśmy stalowej 1, zawiera łączący się z wyjściem z jednostki powlekającej 2 odcinkiem 6 tunelu, który ze swojej strony przechodzi w dobiegającą, klinową przestrzeń 7 nadmuchu. Ta przestrzeń 7 nadmuchu jest ograniczona przez usytuowane po obu stronach powierzchni taśmy stalowej 1 skrzynki dyszowe 7a, poprzez które powietrze atmosferyczne może wpływać do układu tunelowego, tak jak to jeszcze w dal-

6 1 2 szym ciągu zostanie bardziej szczegółowo wyjaśnione. Z przestrzenią 7 nadmuchu łączy się otoczony przez cewkę indukcyjną 4 segment 8 tunelu, który ze swej strony przechodzi w usytuowany bezpośrednio przed piecem konwekcyjnym 3 odcinek 9 tunelu. W odcinku 9 tunelu przewidziano zespół odsysania, który z kolei odsysa strumień powietrza atmosferycznego wdmuchany poprzez skrzynki dyszowe 7a do układu tunelowego za pomocą dmuchawy 7b. [0022] Sposób działania opisanego wyżej urządzenia jest następujący: Taśmę stalową, która ma być powlekana, wprowadza się do jednostki powlekającej 2 - w nie przedstawiony bliżej sposób - z prędkością zwykle rzędu 60 0 m/min, i tam powleka się ją przy użyciu rolkowego mechanizmu nakładającego 2a powłoką zawierającą rozpuszczalnik. Po zmianie kierunku na rolce nawrotnej 2b, taśmę stalową 1 prowadzi się w płaszczyźnie poziomej, i po opuszczeniu jednostki powlekającej 2 wprowadza się ją do zamkniętego układu tunelowego. Po przejściu odcinka 6 tunelu taśmę stalową 1 transportuje się poprzez dobiegającą w kształcie klina przestrzeń 7 nadmuchu. Tam przedmuchuje się ją za pomocą strumienia powietrza atmosferycznego o temperaturze ok. 40 o C, wypływającego ze skrzynek dyszowych 7a. [0023] Następnie taśmę stalową 1 wprowadza się do otoczonego przez cewkę indukcyjną 4 segmentu 8 tunelu, gdzie podgrzewa się ją wstępnie z temperatury otoczenia do temperatury ok o C. Strumień powietrza atmosferycznego L przepływa poprzez segment 8 tunelu równolegle do taśmy stalowej 1, i z podgrzanej wstępnie taśmy przejmuje frakcje rozpuszczalnika o niskiej temperaturze wrzenia, jak np. ketony i alkohole, które w fazie podgrzewania wstępnego przechodzą w fazę lotną. Następnie taśma stalowa 1 i strumień powietrza atmosferycznego L wylatują z segmentu 8 tunelu do odcinka 9 tunelu łączącego segment 8 tunelu z piecem konwekcyjnym 3, gdzie z kolei strumień powietrza atmosferycznego L odsysa się przez zespół odsysania oraz doprowadza się go do ekologicznego usuwania bądź spalania wtórnego. [0024] Następnie taśmę stalową 1 wprowadza się do pieca konwekcyjnego 3, gdzie za pośrednictwem podawanego przez dmuchawę 3a gorącego powietrza o temperaturze o C podgrzewa się ją do temperatury o C, przy czym także frakcje rozpuszczalnika o wysokiej temperaturze wrzenia (temperatura wrzenia ok. o C) przechodzą w fazę lotną, a powłoka naniesiona na taśmę stalową 1 wysycha całkowicie. W piecu konwekcyjnym 3, w porównaniu z układem tunelowym, panuje nieco niższe ciśnienie (różnica ciśnienia ok. - Pa), co dodatkowo uniemożliwia wypływ powietrza z pieca konwekcyjnego.

7 6 Zastrzeżenia patentowe Urządzenie do podgrzewania taśmy metalowej (1) w piecu konwekcyjnym (3) celem suszenia powłoki naniesionej najpierw na tę taśmę metalową (1), przy czym przed piecem konwekcyjnym (3) w kierunku transportu taśmy metalowej (1) usytuowano urządzenie do indukcyjnego podgrzewania wstępnego tej taśmy metalowej (1), przed urządzeniem (4) do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej, w kierunku transportu taśmy metalowej (1), są usytuowane środki do wpuszczania powietrza (7a) do przedmuchiwania taśmy metalowej powietrzem atmosferycznym. 2. Urządzenie według zastrzeżenia 1, urządzenie do podgrzewania indukcyjnego zawiera co najmniej jedną cewkę indukcyjną (4), przy czym ta cewka indukcyjna otacza segment (8) tunelu, poprzez który jest prowadzona taśma metalowa (1). 3. Urządzenie według zastrzeżenia 2, segment (8) tunelu wykonany jest z tworzywa sztucznego. 4. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, środki do wpuszczania powietrza są ukształtowane jako skrzynki dyszowe (7a) usytuowane po obu stronach powierzchni taśmy metalowej.. Urządzenie według zastrzeżenia 2 i 4, skrzynki dyszowe (7a) zawierają dobiegającą klinowo w kierunku transportu taśmy metalowej (1) przestrzeń (7) nadmuchu, która przechodzi w co najmniej jeden otoczony przez cewkę indukcyjną (4) segment (8) tunelu. 6. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń 2 do, segment (8) tunelu przechodzi w odcinek (9) tunelu łączący segment (8) tunelu z piecem konwekcyjnym (3). 7. Urządzenie według zastrzeżenia 6, na odcinku (9) tunelu przewidziano zespół odsysania ().

8 Urządzenie według jednego z zastrzeżeń 1 do 7, to urządzenie zawiera jednostkę powlekającą (2) taśmę, usytuowaną przed tym urządzeniem w kierunku transportu taśmy metalowej (1). 9. Urządzenie według zastrzeżenia 8, taśma metalowa (1) jest prowadzona w zamkniętym układzie tunelowym () pomiędzy jednostką powlekającą (2) taśmę a piecem konwekcyjnym (3).. Sposób podgrzewania taśmy metalowej (1) w celu suszenia powłoki naniesionej najpierw na taśmę metalową (1), przy czym tę taśmę metalową (1) najpierw podgrzewa się wstępnie w urządzeniu (4) do indukcyjnego podgrzewania wstępnego taśmy metalowej (1), a następnie podgrzewa się ją dalej w piecu konwekcyjnym (3), znamienny tym, że taśmę metalową (1) przed wlotem do urządzenia (4) do indukcyjnego podgrzewania wstępnego przedmuchuje się powietrzem atmosferycznym. 11. Sposób według zastrzeżenia, znamienny tym, że taśmę metalową (1) przed podgrzaniem powleka się w jednostce (2) powlekającej. 12. Sposób według jednego z zastrzeżeń, albo 11, znamienny tym, że taśmę metalową (1) transportuje się w zamkniętym układzie tunelowym () od jednostki powlekającej (2) do pieca konwekcyjnego (3). 13. Sposób według zastrzeżenia do 12, znamienny tym, że powietrze przepływa poprzez urządzenie (4) do indukcyjnego podgrzewania wstępnego równolegle względem taśmy metalowej (1). 14. Sposób według zastrzeżenia 13, znamienny tym, że powietrze odsysa się przed piecem konwekcyjnym (3). Uprawniony: Gesellschaft für aero- und thermodynamische Verfahrenstechnik mbh Pełnomocnik: mgr inż. Dariusz Mielcarski Rzecznik patentowy

9 8

10 9 DOKUMENTY CYTOWANE W OPISIE Ta lista dokumentów cytowanych przez Zgłaszającego została przyjęta jedynie dla informacji czytającego i nie jest częścią europejskiego opisu patentowego. Została ona utworzona z dużą starannością; Europejski Urząd Patentowy nie ponosi jednak żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy i braki. Dokumenty patentowe cytowane w opisie EP B1 [0002] FR [0002] EP B1 [0003]