BESCHICHTUNG UND TROCKNUNG MIT INFRAROTSTRAHLUNG VON GEGENSTÄNDEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von beschichteten und/oder imprägnierten Gegenständen, insbesondere von lackiertem Holz, wobei ein auf die Oberfläche des jeweiligen Gegenstandes aufgebrachtes Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel ein bei der Trocknung auszutreibendes Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel enthält, insbesondere Wasser, und wobei das Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel die Eigenschaft hat, in ungetrocknetem Zustand in den Gegenstand einzudringen, so daß einheitlich strukturierte Bereiche, insbesondere Fasern des Gegenstandes, ihre Lage in dem Gegenstand verändern und nach einer charakteristischen Zeitspanne seit dem Aufbringen des Imprägnier- bzw. Beschichtungsmittels die Oberflächenstruktur derart verändern, daß eine Nachbehandlung der Oberfläche (Schleifen, Beschichten bzw. Imprägnieren) erforderlich oderwünschenswert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Trocknen eines beschichteten und/oder imprägnierten Gegenstandes, insbesondere von lackiertem Holz, wobei ein auf die Oberfläche des jeweiligen Gegenstandes aufgebrachtes Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel einen Bestandteil aufweist, insbesondere Farbpigmente, der die Eigenschaft hat, durch seine Anwesenheit im Bereich der Oberfläche und/oder in der Beschichtung die Qualität der Beschichtung bzw. Imprägnierung zu gewährleisten, der jedoch weiterhin die Eigenschaft hat, in ungetrocknetem Zustand in den Gegenstand einzudringen und nach einer charakteristischen Zeitspanne seit dem Aufbringen des Imprägnier- bzw. Beschichtungsmittels nicht mehr in ausreichender Menge im Bereich der Oberfläche und/oder in der Beschichtung vorhanden zu sein, so daß eine Nachbehandlung der Oberfläche, insbesondere eine Nachlackierung, erforderlich oder wünschenswert ist. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines Mittels zum Trocknen von beschichteten und/oder imprägnierten Gegenständen.

[0002] Bei der Verwendung von Lacken auf Wasserbasis tritt das Problem auf, daß sich im Bereich einer zunächst glatten Holzoberfläche durch Eindringen von Wasser bestimmte, jeweils einheitlich strukturierte Bereiche bzw. Fasern des Holzes aufstellen, weil das Wasser in das Holz eindringt und zu einem Aufquellen der einheitlich strukturierten Bereiche und/oder von Zwischenbereichen zwischen den Fasern führt. Nach dem Trocknen des Lackes bzw. dem Trocknen des Lackes und des Holzgegenstandes wird daher üblicherweise die lackierte Oberfläche geschliffen und nochmals lakkiert. Die zuerst aufgebrachte Lackschicht fungiert dabei als Wassersperre, da sie ein Eindringen des Wassers in das Holz verhindert.

[0003] Dieselben oder zumindest ähnliche Effekte treten bei anderen saugenden Materialien auf, die eine Vielzahl von jeweils einheitlich strukturierten Bereichen und/oder Fasern haben. Auch treten die Effekte nicht nur bei Wasserlack auf, sondern ganz allgemein bei wasserverdünnbaren oder wasserbasierenden Beschichtungs- und/oder Imprägniermitteln, wie beispielsweise Lasuren, Beizen, Flammschutz-Beschichtungsmitteln und/oder sonstigen Schutz- und Imprägniermitteln, die auf die Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes aufgebracht werden. Weiterhin treten die Effekte nicht nur bei Wasser enthaltenden Beschichtungs- und/oder Imprägniermitteln auf, sondern auch bei derartigen Mitteln, die andere bei der Trocknung auszutreibende und/oder zu bindende Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel enthalten.

[0004] Bei der Verwendung von pigmentierten Lakken beobachtet man weiterhin auf Holz oder ähnlichen saugenden Gegenständen, daß nach einer charakteristischen Zeitspanne die Pigmente wegschlagen, worunter man das Eindringen der Pigmente ins innere des Gegenstandes versteht. Die Pigmente, die - um ihre optische Wirkung zu entfalten - sich im Bereich der Oberfläche des Gegenstandes und/oder in der aufgetragenen Schicht befinden sollen, dringen also unerwünschtermaßen in den Gegenstand ein. Dies führt dazu, daß die Beschichtung und/oder Imprägnierung nicht die erforderliche oder gewünschte Qualität aufweist. Auch hier ist eine Nachbehandlung der Oberfläche, insbesondere eine Nachlackierung, erforderlich oder zumindest wünschenswert.

[0005] Ein Wegschlagen kann nicht nur bei Pigmenten, sondern auch bei anderen, für die Qualität der Beschichtung bzw. Imprägnierung wesentlichen Bestandteilen von Beschichtungs- und/oder Imprägniermitteln auftreten, wenn diese auf die Oberfläche eines saugenden bzw. das Eindringen zulassenden Gegenstandes aufgebracht werden.

[0006] Das Trocknen der beschichteten und/oder imprägnierten Gegenstände kann passiv dadurch bewirkt werden, daß abgewartet wird, bis die Feuchtkomponente sich aufgrund eines Konzentrationsgefälles über die Umgebung des Gegenstandes und/oder über die Umgebung und den Gegenstand verteilt hat. Vor allem in industriellen Fertigungslinien findet jedoch eine aktive Trocknung statt, bei der die zu trocknenden Gegenstände beispielsweise einen Ofen durchlaufen oder mit Infrarot-Strahlung bestrahlt werden. Weiterhin ist es bekannt, insbesondere wasserbasierende Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel durch eine UV-Strahlung auszuhärten. Dabei kann das Lösungsmittel, in diesem Fall Wasser, durch die Aushärtung fest in das Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel eingebunden werden. Auch das Einbinden der Feuchtkomponente, so daß diese das Mittel nicht mehr verlassen kann, wird unter "Trocknung" verstanden.

[0007] Wasser ist bekanntermaßen als Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel zu bevorzugen, da es umweltverträglich ist. Vor allem bei der Trocknung kann dann mit offenen Systemen gearbeitet werden, die das ausgetriebene Wasser, unter Umständen nach Passieren eines Filters, in die Umgebung entlassen.

[0008] Aus der DE-A-2029557 ist ein Verfahren zum Trocknen von beschichteten Platten bekannt, bei dem die Trocknung durch Bestrahlung der Oberflächen der Platte mit Infrarotstrahlung folgt. Dadurch soll es möglich werden, beschichtete und gehärtete Platten sofort nach dem Austritt aus der entsprechenden Vorrichtung zu stapeln oder weiterzubehandeln. Bei der entsprechenden Bestrahlung nach einer Spachtelbeschichtung sollen Nachfallerscheinungen vermieden werden.

[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Trocknen von beschichteten und/oder imprägnierten Gegenständen anzugeben, durch dessen Anwendung eine Nachbehandlung der beschichteten und/oder imprägnierten Oberfläche überflüssig ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Verwendung eines Mittels zum Trocknen von beschichteten und/oder imprägnierten Gegenständen anzugeben, die es ermöglicht, nach dem Trocknen auf eine Nachbehandlung zu verzichten.

[0010] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Die erfindungsgemäße Verwendung ist Gegenstand von Anspruch 10. Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.

[0011] Verfahrensseitig wird die Trocknung vor Ablauf der charakteristischen Zeitspanne bewirkt, mit deren Ablauf die Lage der Fasern bzw. der jeweils einheitlich strukturierten Bereiche sich so verändern würde, daß eine Nachbehandlung der Oberfläche erforderlich oder wünschenswert ist, bzw. mit deren Ablauf der für die Qualität für die Beschichtung bzw. Imprägnierung wesentliche Bestandteil wegschlagen würde, so daß eine Nachbehandlung erforderlich oder wünschenswert ist.

[0012] Vorzugsweise weist die Infrarotstrahlung wesentliche, die Trocknung bewirkende Strahlungsanteile im nahen Infrarot auf, insbesondere bei Wellenlängen kleiner als 1,0 /jm. Unter "nahem Infrarot" wird der Wellenlängenbereich zwischen dem sichtbaren Bereich und 1,4 /jm verstanden. Vorteilhafterweise ist der im nahen Infrarot befindliche Energiebetrag der Temperaturstrahlung von Gegenständen gering, die sich auf Raumtemperatur befinden. Elektromagnetische Strahlung im nahen Infrarot und Temperaturstrahlung von in den meisten Fällen zwangsläufig vorhandenen Gegenständen auf Raumtemperatur können daher leicht voneinander getrennt werden. Die Steuerbarkeit von naher Infrarotstrahlung ist daher besonders gut.

[0013] Weiterhin absorbiert insbesondere Wasser nahe Infrarotstrahlung mit hohem Absorptionsgrad, so daß gezielt Wassermoleküle in der noch nicht getrockneten Beschichtung bzw. Imprägnierung angeregt und herausgeschlagen werden können. Dies hat den Vorteil, daß die übrige Beschichtung bzw. Imprägnierung und insbesondere der Gegenstand, auf dessen Oberfläche diese aufgebracht worden ist, nicht wesentlich oder gar nicht erwärmt wird. Auf eine nachfolgende Kühlung oder Wartezeit kann daher verzichtet werden. Eine Weiterverarbeitung oder Lagerung, z. B. das Stapeln von Gegenständen kann ohne Unterbrechung auf den Trocknungsvorgang folgen.

[0014] Bei einer Weiterbildung wird die Infrarotstrahlung vor ihrem Auftreffen auf die Oberfläche derart eingestellt und/oder gefiltert, daß spektrale Strahlungsanteile, die eine unerwünschte Erwärmung der Beschichtung bzw. Imprägnierung und/oder des Gegenstandes bewirken würden, fehlen. Für die Filterung können die aus dem Stand der Technik bekannten oder dem Fachmann geläufigen optischen Filter, insbesondere Transparentfilter, eingesetzt werden. Auch bei anderen Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln als Wasser kann dadurch eine gezielte Anregung erfolgen.

[0015] Bei einer Weiterbildung weist die Infrarotstrahlung ein spektrales Strahlungsflußdichte-Maximum im nahen Infrarot auf, insbesondere bei Wellenlängen kleiner als 1,0 µm. vorzugsweise wird die Infrarotstrahlung als Temperaturstrahlung eines Strahlungsemitters emittiert, der auf Temperaturen von 2500 K oder höher, insbesondere von 2900 K oder höher geheizt wird. Diese Vorgehensweise hat mehrere Vorteile. Einerseits findet wegen der großen Temperaturunterschiede zwischen dem Strahlungsemitter und der sich üblicherweise auf Raumtemperatur oder zumindest etwa auf Raumtemperatur befindenden Umgebung eine schnelle Abkühlung des Strahlungsemitters statt, wenn die Heizung abgeschaltet wird. Zum anderen ist die emittierte Strahldichte, d. h., die pro Emitteroberfläche abgestrahlte Strahlungsleistung, bei hohen Temperaturen größer als bei niedrigeren Temperaturen. Dementsprechend kann auch das Volumen des Strahlungsemitters entsprechend klein gewählt werden, so daß seine Wärmekapazität insgesamt gering ist. Folglich ist ein Strahlungsemitter bei den genannten hohen Temperaturen ausgezeichnet steuerbar. Vorzugsweise findet die Heizung in bekannter Weise auf elektrische Art statt, indem ein elektrischer Strom durch den als elektrischer Widerstand ausgebildeten Strahlungsemitter fließt. Elektrische Ströme sind auf bekannte Weise bei geringen Kosten steuerbar.

[0016] Insbesondere bei Holz, das mit Wasserlack beschichtet ist, wurde gefunden, daß ein Aufrichten von Holzfasern typischerweise nach 5 Sekunden stattfindet. Enthält der Wasserlack Pigmente, so ist ein die Qualität des Lacks negativ beeinflussendes Wegschlagen typischerweise nach 3 Sekunden beobachtbar. Vorzugsweise wird die Trocknung daher innerhalb von 5 Sekunden, insbesondere innerhalb von 3 Sekunden seit dem Aufbringen des Imprägnier- bzw. Beschichtungsmittels bewirkt.

[0017] Bei der industriellen Beschichtung bzw. Imprägnierung von Gegenständen werden diese üblicherweise kontinuierlich in eine Förderrichtung gefördert. Erfindungsgemäß durchläuft der jeweilige Gegenstand vorzugsweise eine Auftragszone, in der das Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel aufgebracht wird, und wird der Gegenstand oder seine beschichteten bzw. imprägnierten Längsabschnitte in eine Trocknungszone gefördert, in der die beschichtete bzw. imprägnierte Oberfläche mit der Infrarotstrahlung bestrahlt wird. Das Aufbringen des Beschichtungsund/oder Imprägniermittels kann rundherum oder nur auf Teilen der Oberfläche des Gegenstands erfolgen. Dementsprechend wird vorzugsweise die Infrarotstrahlung bei etwa gleichmäßig über die beschichtete bzw. imprägnierte Oberfläche verteilter Strahlungsenergie gleichzeitig auf die gesamte beschichtete bzw. imprägnierte Oberfläche eines Längsabschnitts des Gegenstandes eingestrahlt. Vorzugsweise werden eine Mehrzahl von Strahlungsquellen eingesetzt und/oder wird die Strahlung durch Streuung und/oder Reflexion entsprechend umgelenkt.

[0018] Um die Trocknung möglichst frühzeitig nach dem Auftragen beenden zu können, wird eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der der Gegenstand bzw. dessen Längsabschnitte unmittelbar nach dem Verlassen der Auftragszone oder bereits nach teilweisem Durchlaufen der Auftragszone in die Trocknungszone eintreten. Bekannt sind bereits Vorrichtungen zum Aufbringen von flüssigen oder pastösen Beschichtungs- und/oder Imprägniermitteln, bei denen das Mittel in der Auftragszone durch einen Gasstrom transportiert wird, der das in einem Vorratsraum befindliche Mittel mitreißt und auf der Oberfläche des Gegenstandes ablagert. Beispielsweise funktionieren die Beschichtungsanlagen der "VA-CUMAT"-Serie der Schiele Maschinenbau GmbH, Kapellenstr. 7, D-56651 Niederzissen nach diesem Prinzip. Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird bevorzugtermaßen der Gasstrom vor dem Erreichen des Vorratsraumes zur Kühlung einer oder mehrerer Strahlungsquellen der Infrarotstrahlung und/oder zur Kühlung anderer an der Bestrahlung in derTrocknungszone beteiligter Bauteile, wie Reflektoren, Strahlungsfilter und/oder strahlungsdurchlässige Raumteiler, verwendet. Bei Beschichtungsmitteln und/oder Imprägniermitteln, die zweckmäßigerweise erwärmt werden, um die Viskosität positiv zu beeinflussen, wirktsich die von dem Gas bei dem Kühlungsvorgang aufgenommene Wärme besonders vorteilhaft aus. Sie führt allein oder zusammen mit einer zusätzlichen Heizung zu der gewünschten Erwärmung des Beschichtungs- und/oder Imprägniermittels.

[0019] Das erfindungsgemäß für die Verwendung als Trocknungsmittel vorgeschlagene Mittel ist eine Infrarotlampe zur Trocknung eines mit einem Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel beschichteten bzw. imprägnierten Gegenstandes. Vorzugsweise ist die Infrarotlampe eine Halogenlampe.

[0020] Bei einer Weiterbildung ist die Infrarotlampe als Röhrenstrahler mit einem sich linienartig in einer strahlungsdurchlässigen Röhre, insbesondere in einer Quarzglasröhre, erstreckenden Glühfaden ausgebildet.

[0021] Bei noch einer Weiterbildung ist die Infrarotlampe mit einem Reflektorkörper kombiniert, der sich längs der Röhre erstreckt und diese im Querschnitt derartig rinnenartig an der Rückseite umgibt, daß die in Richtung der Vorderseite abgestrahlte Infrarotstrahlung durch reflektierte Strahlung verstärkt wird.

[0022] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei wird Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

ein zweiseitig beschichtetes Profilstück, bei dem ein Wegschlagen von Pigmenten vor Beendigung der Trocknung stattfindet,

Fig. 2

eine frischlackierte Holzoberfläche,

Fig. 3

die Holzoberfläche nach Fig. 2, bei der ein Aufstellen von Holzfasern stattgefunden hat,

Fig. 4

eine Vorrichtung zum Beschichten und Trocknen von Gegenständen.

[0023] Fig. 1 zeigt ein Profilstück 1 aus mitteldichtem Fasermaterial (MDF). Das MDF-Profil 1 ist frisch mit einer Wasserlackschicht 2 beschichtet. Die Wasserlackschicht 2 befindet sich jedoch bereits so lange auf dem MDF-Profil 1, daß ein Wegschlagen von Farbpigmenten 6 stattgefunden hat, die in der Wasserlackschicht 2 enthalten waren. Das Wegsehlagen ist durch drei Pfeile in der linken Bildhälfte angedeutet. Die in Fig. 1 gezeigte Darstellung entspricht einem Zeitpunkt von ca. 3 Sekunden seit dem Beginn des Auftragsvorganges, in dem die wasserlackschicht 2 aufgebracht worden ist.

[0024] Erfindungsgemäß wird das Erreichen des in Fig. 1 dargestellten Zustandes dadurch verhindert, daß die Trocknung innerhalb von 3 Sekunden, insbesondere innerhalb von einer Sekunde seit dem Beginn des Auftragsvorganges bewirkt wird.

[0025] Fig. 2 zeigt eine beschichtete Oberfläche eines Holzprofils 5 in Teildarstellung im Querschnitt. Die Beschichtung besteht aus einer Wasserlackschicht 2. Das Holzprofil 5 weist Fasern 4 auf, die an der Oberfläche des Holzprofils 5 enden. Die Oberfläche wurde vor dem Beschichten geschliffen und ist dementsprechend glatt.

[0026] Fig. 3 zeigt das Holzprofil 5 nach Fig. 2 zu einem späteren Zeitpunkt, da die Trocknung der Wasserlackschicht 2 bzw. der Wasserlackschicht 2 und des Holzprofils 5 nicht rechtzeitig bewirkt worden ist, ist seit dem in Fig. 2 dargestellten Zustand Wasser in die Fasern 4 und in Zwischenräume 3 zwischen den Fasern 4 eingedrungen, so daß sich die Fasern 4 aufgestellt haben und sowohl die die Wasserlackschicht tragende Oberfläche des Holzprofils 5 als auch die Außenoberfläche der Wasserlackschicht 2 rauh bzw. uneben geworden ist. Insbesondere von Abnehmern industriell gefertigter Produkte wird eine solche Oberflächenstruktur nicht akzeptiert. Es ist daher eine Nachbehandlung erforderlich, meist ein Schleifen der getrockneten Lackaußenoberfläche und ein anschließendes Überlackieren.

[0027] Um den in Fig. 2 dargestellten Zustand des Holzprofils 5, der einem beliebigen Zeitpunkt von weniger als 5 Sekunden seit Beginn des Auftragsvorgangs der Wasserlackschicht 2 entspricht, dauerhaft zu erhalten, wird erfindungsgemäß die Trocknung vor Ablauf der 5 Sekunden bewirkt, insbesondere innerhalb von 1 Sekunde seit dem Beginn des Auftragsvorgangs.

[0028] Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zur Lackierung von Holzmeterware im Querschnitt. Die Holzmeterware wird in der Darstellung von Fig. 4 von links nach rechts mittels dem Fachmann geläufiger Fördereinrichtungen gefördert. Dabei sind hohe Arbeitsgeschwindigkeiten, d. h., Fördergeschwindigkeiten, wünschenswert, insbesondere Fördergeschwindigkeiten von 8-80 m/min oder sogar, unter Einsatz spezieller Vorschubaggregate, Fördergeschwindigkeiten bis zu 240 m/min. Solche speziellen Aggregate werden beispielsweise von zwei synchron geregelten Motoren angetrieben und haben einen verhältnismäßig geringen Raumbedarf.

[0029] Die in Fig. 4 dargestellte Holzmeterware ist konkret ein Holzprofil 5, wie es bereits in Fig. 2 ausschnittsweise dargestellt worden ist. Das Holzprofil hat eine Länge von etwa 2 m und wird mit einer Fördergeschwindigkeit von 1 m/s bzw. 60 m/min gefördert. Dabei durchläuft es zunächst von links kommend eine Applikationskammer 20, durch deren Abmessungen in Förder- bzw. Längsrichtung eine Auftragszone definiert ist. Unmittelbar, ohne Abstand zur Applikationskammer20, schließt sich die Trocknungszone der Vorrichtung an, die durch den Längsabschnitt des Förderweges definiert ist, der einer Infrarotbestrahlung aussetzbar ist. Hierzu weist die Vorrichtung zwei Halogenlampen 11 auf, die sich senkrecht zur Bildebene der Fig. 4 erstrekken. Die Halogenlampen 11 sind als Röhrenstrahler ausgebildet. Sie weisen eine Quarzglasröhre 13 und einen etwa in der Zentrumslinie der jeweiligen Quarzglasröhre angeordneten Wolframdraht 12 auf. Der Wolframdraht 12 dient als Strahlungsemitter. Während der Bestrahlungsdauer wird der Wolframdraht 12 von elektrischem Strom durchflossen und hat dementsprechend eine Temperatur von etwa 3200 K.

[0030] Die von den Halogenlampen 11 emittierte Strahlung breitet sich entweder direkt in Richtung der zu trocknenden Holzmeterware aus, oder indirekt. Die indirekte Ausbreitung kann auf mehreren, unterschiedlichen Wegen erfolgen.

[0031] Die Halogenlampen 11 sind mit einem Lampen-Reflektorkörper 10 kombiniert, der zwei rinnenartige, sich längs der Quarzglasröhren 13 erstreckende Ausnehmungen aufweist, die im Querschnitt teilweise von den Halogenlampen 11 ausgefüllt sind. Die Oberfläche an der Unterseite des Lampen-Reflektorkörpers 10, einschließlich der Oberfläche der rinnenartigen Ausnehmungen ist reflektierend für Infrarotstrahlung. Beispielsweise besteht der Lampen-Reflektorkörper 10 aus Aluminium und ist die reflektierende Oberfläche des Lampen-Reflektorkörpers 10, genannt die obere Reflektorfläche 14 der Vorrichtung, durch Polieren des Aluminiums gebildet.

[0032] Um eine effektive Infrarotbestrahlung zu gewährleisten, ist an der rechten Seite der Trocknungszone ein Seiten-Reflektorkörper 16 angeordnet, dessen innere, zur Trocknungszone weisende Oberfläche, eine seitliche Reflektorfläche 15 ist, die für Infrarotstrahlung reflektierend ausgebildet ist. Weiterhin befindet sich an der Unterseite der Trocknungszone ein unterer Reflektorkörper 19 mit nach innen zur Trocknungszone weisenden unteren 17 und seitlichen 15 Reflektorflächen. Schließlich ist auch die Außenoberfläche des zurTrocknungszone weisenden Teils der Oberfläche der Applikationskammer 20 als seitliche Reflektorfläche 15 ausgebildet. Aufgrund der Schnittdarstellung von Fig. 4 nicht gezeigte weitere Reflektorflächen unterhalb und oberhalb der Bildebene der Fig. 4 vervollständigen die Umrandung der Trocknungszone, so daß ein nahezu geschlossener, die Trocknungszone umschließender Raum gebildet ist, in dem sich die Infrarotstrahlung durch Reflexionen annähernd homogen verteilt und so alle Seiten des durch die Trocknungszone geförderten Holzprofils 5 bei etwa gleicher Strahlungsflußdichte bestrahlt werden.

[0033] Öffnungen der Umrandung derTrocknungszone befinden sich dort, wo die Holzmeterware von links in die Trocknungszone eintritt, wo die Holzmeterware rechts die Trocknungszone verläßt und oben seitlich, rechts und links des Lampen-Reflektorkörpers 10. Die zuletzt genannten Öffnungen dienen dazu, daß Luft an der Unterseite des Lampen-Reflektorkörpers 10 entlanggeblasen werden kann, um die Halogenlampen 11 und den Lampen-Reflektorkörper 10 zu kühlen. Die Kühlung minimiert eine unerwünschte, schwer zu steuernde Temperaturstrahlung der außer den Wolframdrähten 12 an der Bestrahlung beteiligten Vorrichtungsbauteile. Diese sind insbesondere die Quarzglasröhren 13, der Lampen-Reflektorkörper 10, der Seiten-Reflektorkörper 16, die weiteren, nicht dargestellten Seiten-Reflektorkörper, der untere Reflektorkörper 19 und eine Glasscheibe 18, die die Trocknungszone in einen unteren und oberen Teilbereich unterteilt. Eine Kühlung findet separat sowohl in dem oberen als auch in dem unteren Teilbereich statt.

[0034] Wie auch die Kühlung in dem oberen Teilbereich erfolgt die Kühlung in dem unteren Teilbereich durch Zwangskonvektion von Luft. Die Zwangskonvektion wird durch eine nicht dargestellte Pumpe angetrieben, die die Luft im Saugbetrieb von rechts kommend durch die für die Holzmeterware vorgesehene Austrittsöffnung aus der Trocknungszone in den unteren Teilbereich der Trocknungszone eintreten läßt. Dort teilt sich der Luftstrom zunächst auf, um die Glasscheibe 18 an ihrer Unterseite und die Reflektorflächen im unteren Teilbereich zu kühlen. Anschließend strömt die Luft durch die rechte Durchtrittsöffnung der Applikationskammer 20 in diese hinein, wirbelt dort den flüssigen Lack auf, so daß sich ein gleichmäßiger Lacknebel bildet, welcher sich an dem Holzprofil 5 niederschlägt. An der rechten Durchtrittsöffnung der Applikationskammer 20 strömt die Luft dicht an der beschichteten Oberfläche des Holzprofils 5 entlang. Die Durchtrittsöffnung ist dementsprechend so dimensioniert, daß rundherum um das Holzprofil 5 nur noch wenige Millimeter Zwischenraum bis zum Rand der Durchtrittsöffnung sind. An der linken Durchtrittsöffnung der Applikationskammer 20, durch die das Holzprofil 5 in die Applikationskammer 20 hineingefördert wird, tritt ebenfalls Luft in die Apptikationskammer 20 ein, wobei der zwischenraum zwischen dem Holzprofil 5 und dem Rand der Durchtrittsöffnung geringer ist, um zu gewährleisten, daß der größte Teil der in die Applikationskammer einströmenden Luft durch die rechte Durchtrittsöffnung strömt. Durch eine Austrittsöffnung 21 der Applikationskammer 20 verläßt der Lacknebel die Applikationskammer 20. Durch nicht dargestellte Vorrichtungsbestandteile werden die Lackbestandteile des Lacknebels abgeschieden, gereinigt und über die Lackzuführung 23 wieder dem Vorrat aus flüssigem Lack 22 in der Applikationskammer 20 zugeführt.

[0035] Da die Durchlaufzeitjedes einzelnen Längsabschnitts des Holzprofils 5 durch die Trocknungszone etwa eine Sekunde beträgt und da die Trocknung bei Verlassen derTrocknungszone bewirkt ist, findet an der lakkierten Oberfläche des Holzprofils 5 kein Wegschlagen von Farbpigmenten statt und hat das in dem flüssigen Lack enthaltene Wasser und/oder weitere Lösungs- oder Verdünnungsmittel keine Zeit, so in das Holzprofil 5 einzudringen, daß ein Aufstellen dessen Fasern stattfindet. Um die vollständige Trocknung zu gewährleisten, emittieren die Halogenlampen 11 mit einer entsprechend ausreichenden Strahlungsleistung. Abhängig von der zu trocknenden Oberfläche pro Längsabschnitt der Holzmeterware und abhängig von der Fördergeschwindigkeit wird die Strahlungsleistung dementsprechend eingestellt. Reicht die maximale Strahlungsleistung nicht aus, werden weitere Halogenlampen (nicht dargestellt) zugeschaltet.

[0036] Die Glasscheibe 18, die die Trocknungszone unterteilt, ermöglicht eine der jeweiligen Kühllast im oberen Teilbereich und im unteren Teilbereich angepaßte Luftkühlung. Andererseits bewirkt sie eine Entkopplung des für die Lackierung benötigten Luftstromes in der Applikationskammer 20 von der Temperatur bzw. von dem Kühlbedarf der Halogenlampen 11 und des Lampen-Reflektorkörpers 10. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann es erwünscht sein, die durch die rechte Durchtrittsöffnung in die Applikationskammer 20 einströmende Luft auf höhere Temperaturen zu erwärmen (beispielsweise für eine Lackerwärmung). In diesem Fall findet alternativ oder zusätzlich ein Luftstrom an den Halogenlampen entlang in die Applikationskammer statt.

Bezugszeichenliste

[0037] 

1

MDF-Profil

2

Wasserlackschicht

3

Zwischenraum

4

Faser

5

Holzprofil

6

Farbpigment

10

Lampen-Reflektorkörper

11

Halogenlampe

12

Wolframdraht

13

Quarzglasröhre

14

obere Reflektorfläche

15

seitliche Reflektorfläche

16

Seiten-Reflektorkörper

17

untere Reflektorfläche

18

Glasscheibe

19

unterer Reflektorkörper

20

Applikationskammer

21

Austrittsöffnung

22

flüssiger Lack

23

Lackzuführung

Ansprüche

1. Verfahren zum Trocknen von beschichteten Gegenständen (1; 5), die eine Vielzahl von jeweils einheitlich strukturierten Bereichen, insbesondere Fasern, haben, insbesondere zum Trocknen von lackiertem Holz, wobei ein auf die Oberfläche des jeweiligen Gegenstandes (1; 5) aufgebrachtes Beschichtungs mittel (22) ein bei der Trocknung auszutreibendes Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel enthält, insbesondere Wasser, und wobei das Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel die Eigenschaft hat, in ungetrocknetem Zustand in den Gegenstand einzudringen, so dass die einheitlich strukturierten Bereiche (4) ihre Lage in dem Gegenstand (1; 5) verändern und nach einer charakteristischen Zeitspanne seit dem Aufbringen des Beschichtungsmittels (22) die Oberflächenstruktur derart verändern, dass eine Nachbehandlung der Oberfläche erforderlich oder wünschenswert ist, wobei die Trocknung vor Ablauf der charakteristischen Zeitspanne durch Bestrahlung der beschichteten Oberfläche mit Infrarotstrahlung in einer Trocknungszone bewirkt wird, in deren unterem und oberem, durch eine Glasscheibe, welche den Gegenstand von der Strahungsquelle trennt, abgetrennten, Bereich eine separate Kühlung ausgeführt wird.

2. Verfahren zum Trocknen von beschichteten Gegenständen (1; 5), insbesondere von lackiertem Holz, wobei ein auf die Oberfläche des jeweiligen Gegenstandes (1; 5) aufgebrachtes Beschichtungsmittel (22) einen Bestandteil (6) aufweist, insbesondere Farbpigmente, der die Eigenschaften hat,

- durch seine Anwesenheit im Bereich der Oberfläche und/oder in der Beschichtung (2) die Qualität der Beschichtung (2) zu gewährleisten, jedoch

- in ungetrocknetem Zustand in den Gegenstand (1; 5) einzudringen und nach einer charakteristischen Zeitspanne seit dem Aufbringen des Beschichtungsmittels (22) nicht mehr in ausreichender Menge im Bereich der Oberfläche und/oder in der Beschichtung (2) vorhanden zu sein, so dass eine Nachbehandlung der Oberfläche, insbesondere eine Nachlackierung, erforderlich oder wünschenswert ist,

wobei die Trocknung vor Ablauf der charakteristischen Zeitspanne durch Bestrahlung der beschichteten Oberfläche mit Infrarotstrahlung in einer Trocknungszone bewirkt wird, in deren unterem und oberem, durch eine Glasscheibe, welche den Gegenstand von der Strahungsquelle trennt, abgetrennten, Bereich eine separate Kühlung ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Infrarotstrahlung wesentliche, die Trocknung bewirkende Strahlungsanteile im nahen Infrarot aufweist, insbesondere bei Wellenlängen kleiner als 1,0 µm.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Infrarotstrahlung ein spektrales Strahlungsflussdichte-Maximum im nahen Infrarot aufweist, insbesondere bei einer Wellenlänge kleiner als 1,0 µm.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Infrarotstrahlung als Temperaturstrahlung eines Strahlungsemitters (12) emittiert wird, der auf Temperaturen von 2500 K oder höher, insbesondere von 2900 K oder höher geheizt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trocknung innerhalb von 5 Sekunden, insbesondere innerhalb von 3 Sekunden, seit dem Aufbringen des Beschichtungsmittels bewirkt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der jeweilige Gegenstand (1; 5) kontinuierlich in eine Längsrichtung gefördert wird und dabei zunächst eine Auftragszone durchläuft, in der das Beschichtungs mittel (22) aufgebracht wird, und dass der Gegenstand (1; 5) oder seine beschichteten Längsabschnitte in eine Trocknungszone gefördert werden, in der die beschichtete Oberfläche mit der Infrarotstrahlung bestrahlt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gegenstand (1; 5) bzw. dessen Längsabschnitte unmittelbar nach Verlassen der Auftragszone oder nach teilweisem Durchlaufen der Auftragszone in die Trocknungszone eintreten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Aufbringen des Beschichtungsmittels (22) in der Auftragszone durch einen Gasstrom bewirkt wird, der das in einem Vorratsraum befindliche Beschichtungsmittel (22) mitreißt und auf der Oberfläche des Gegenstandes (1; 5) ablagert,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gasstrom vor dem Erreichen des Vorratsraumes zur Kühlung einer Strahlungsquelle (11) der Infrarotstrahlung und/oder zur Kühlung anderer an der Bestrahlung in der Trocknungszone beteiligter Bauteile (16, 18, 19), wie Reflektoren, Strahlungsfilter und/oder strahlungsdurchlässige Raumteiler, verwendet wird.

10. Verwendung einer Infrarotlampe (11) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.

11. Verwendung nach Anspruch 10, wobei die Infrarotlampe (11) eine Halogenlampe ist.

12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11,
wobei die Infrarotlampe (11) als Röhrenstrahler mit einem sich linienartig in einer strahlungsdurchlässigen Röhre (13), insbesondere in einer Quarzglasröhre, erstreckenden Glühfaden (12) ausgebildet ist.

13. Verwendung nach Anspruch 12,
wobei die Infrarotlampe (11) mit einem Reflektorkörper (10) kombiniert ist, der sich längs der Röhre (13) erstreckt und diese im Querschnitt derart rinnenartig an der Rückseite umgibt, dass die in Richtung der Vorderseite abgestrahlte Infrarotstrahlung durch reflektierte Strahlung verstärkt wird.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9 , umfassend

- eine Applikationskammer (20) zum kontinuierlichen Aufbringen des Beschichtungsmittels,

- eine Transporteinrichtung zum kontinuierlichen Transport der Gegenstände von der Applikationskammer (20) in eine Trocknungszone zu einer Bestrahlungseinrichtung (10-19) zum Trocknen des Beschichtungsmittels,

wobei die Transporteinrichtung derart in ihrer Geschwindigkeit einstellbar ausgebildet ist, dass der Gegenstand innerhalb weniger als 5 Sekunden von der Applikationskammer (20) der Bestrahlungseinrichtung (10-19) zuführbar und von dieser trockenbar ist
die Trocknungszone durch eine Glasscheibe (18), welche den Gegenstand von der Strahlungsquelle trennt, in einen unteren und oberen Bereich unterteilt und im unteren und oberen Bereich eine separate Kühlung vorgesehen ist.

Claims

1. Method of drying coated and/or impregnated objects (1; 5) that comprise a plurality of regions, in particular fibres, that are each uniformly structured, in particular for drying lacquered wood, in cases such that a coating agent (22) applied to the surface of the object (1; 5) contains a solvent and/or dilution fluid, in particular water, that is to be driven out during drying, and such that the solvent or dilution fluid has the property of penetrating into the object in the undried state with the result that the uniformly structured regions (4) change their position in the object (1; 5) and, after a characteristic period of time following application of the coating agent (22), alter the surface structure in such a way as to make secondary treatment of the surface necessary or desirable,
wherein the drying is completed before the characteristic period of time has elapsed, by irradiating the coated surface with infrared radiation in a drying zone comprising a lower and an upper compartment being separated by a glass partition and being separatly cooled.

2. Method of drying coated objects (1; 5), in particular lacquered wood, in cases such that a coating agent (22) applied to the surface of the object (1; 5) includes a component (6), in particular colouring pigments, with the properties that

- its presence in the region of the surface and/or in the coating (2) ensures the quality of the coating (2), however

- in the undried condition it penetrates into the object (1; 5) and after a characteristic period of time following application of the coating agent (22) it is no longer present in sufficient quantity in the region of the surface and/or in the coating (2), so that a secondary treatment of the surface, in particular a secondary lacquering, is necessary or desirable,

wherein the drying is completed before the characteristic period of time has elapsed, by irradiating the coated surface with infrared radiation in a drying zone comprising a lower and an upper compartment being separated by a glass portition and being separatly cooled.

3. Method according to Claim 1 or 2,
characterized in that the infrared radiation comprises substantial components, which bring about the drying, in the near infrared, in particular at wavelengths below 1.0 µm.

4. Method according to Claim 3,
characterized in that the infrared radiation has a spectral radiation flux density maximum in the near infrared, in particular at a wavelength below 1.0 µm.

5. Method according to Claim 4,
characterized in that the infrared radiation is emitted as thermal radiation from a radiation emitter (12) that is heated to temperatures of 2500 K or higher, in particular 2900 K or higher.

6. Method according to one of the claims 1-5,
characterized in that the drying is completed within 5 seconds, in particular within 3 seconds, after the application of the coating agent.

7. Method according to one of the claims 1-6,
characterized in that the object (1; 5) being processed is conveyed continually in a longitudinal direction, in the course of which it first passes through an application zone in which the coating agent (22) is applied, and that the object (1; 5) or more specificially its coated longitudinal sections are conveyed into a drying zone in which the coated surface is irradiated with the infrared radiation.

8. Method according to Claim 7,
characterized in that the object (1; 5) or its longitudinal sections enter the drying zone immediately after leaving the application zone or after having partially passed through the application zone.

9. Method according to Claim 8, wherein the application of the coating agent (22) in the application zone is brought about by a stream of gas that carries along the coating agent (22), which is contained in a reservoir, and deposits it on the surface of the object (1; 5),
characterized in that before the stream of gas reaches the reservoir, it is used to cool an infrared-radiation source (11) and/or to cool other components (16, 18, 19) involved in the irradiation in the drying zone, such as reflectors, radiation filters and/or partitions transparent to radiation.

10. Use of an infrared lamp (11) to carry out the method of one of the preceding claims.

11. Use according to Claim 10, wherein the infrared lamp (11) is a halogen lamp.

12. Use according to Claim 10 or 11,
wherein the infrared lamp (11) is constructed as a tubular radiator with an incandescent filament (12) that extends linearly within a tube (13) that is transparent to radiation, in particular within a quartz-glass tube.

13. Use according to Claim 12,
wherein the infrared lamp (11) is combined with a reflector element (10) that extends along the tube (13) and in cross section has a groove-like structure, enclosing back side of the tube in such a way that the infrared radiation is intensified by addition of reflected radiation to the radiation emitted towards the front side.

14. Apparatus for carrying out the method of one of claims 1 to 9, comprising

- an application chamber (20) for continuously applying the coating agent,

- a transport mechanism for continuously transporting the objects from the application chamber into a drying zone (20) to an irradiation device (10-19) for drying the coating agent,

wherein the transport mechanism is so constructed that its speed is adjustable in such a way that the object can be conveyed from the application chamber (20) into the irradiation device (10-19) and thereby dried within less than 5 seconds,
and the drying zone is subdivided into a lower and an upper compartment by means of a glass partition (18), and wherein in the lower and upper compartment a separate cooling is provided.

Revendications

1. Procédé de séchage d'objets (1 ; 5) enduits qui possèdent une pluralité de domaines chaque fois structurés de manière uniforme, en particulier des fibres, en particulier pour le séchage de bois laqué, dans lequel un produit de couverture (22) appliqué à la surface de l'objet (1 ; 5) respectif contient un produit de solution et/ou de dilution à chasser lors du séchage, en particulier de l'eau, et dans lequel le produit de solution et/ou de dilution possède la propriété de pénétrer dans l'objet en l'état non séché, si bien que les domaines structurés de manière uniforme (4) modifient leur position dans l'objet (1 ; 5) et, après une durée caractéristique depuis l'application du produit de couverture (22), modifient la structure de surface de manière telle qu'un traitement postérieur de la surface est nécessaire ou souhaitable, dans lequel le séchage avant écoulement de la durée caractéristique est réalisé par l'irradiation de la surface enduite par rayonnement infrarouge dans une zone de séchage, subdivise dans une zone partielle inferieure et une zone partielle supérieure par une vitre, dans lequel un refroidissement a lieu séparément aussi bien dans la zone partielle superieure que dans a la zone partielle inferieure.

2. Procédé de séchage d'objets (1 ; 5) enduits, en particulier de bois laqué, dans lequel un produit de couverture (22) appliqué à la surface de l'objet (1 ; 5) respectif présente un composant (6), en particulier des pigments de couleur, qui possède les propriétés,

- par sa présence dans la zone de la surface et/ou dans l'enduit (2), d'assurer la qualité de l'enduit (2), mais

- en l'état non séché, de pénétrer dans l'objet (1 ; 5) et, après une durée caractéristique depuis l'application du produit d'imprégnation et/ou de couverture (22), de ne plus figurer en quantité suffisante dans la zone de la surface et/ou dans l'enduit (2) si bien qu'un traitement postérieur de la surface tel qu'un relaquage est nécessaire ou souhaitable, dans lequel

le séchage avant écoulement de la durée caractéristique est réalisé par l'irradiation de la surface enduite et/ou imprégnée par rayonnement infrarouge dans une zone de séchage, subdivise dans une zone partielle inferieure et une zone partielle supérieure par une vitre, dans lequel un refroidissement a lieu séparément aussi bien dans la zone partielle superieure que dans a la zone partielle inferieure.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
le rayonnement infrarouge présente essentiellement la partie de rayonnement dans l'infrarouge proche entraînant le séchage, en particulier de longueurs d'onde inférieures à 1,0 µm.

4. Procédé selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
le rayonnement infrarouge présente une maximale de densité spectrale de flux de rayonnement dans l'infrarouge proche, en particulier pour une longueur d'onde inférieure à 1,0 µm.

5. Procédé selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
le rayonnement infrarouge est émis en tant que rayonnement thermique d'un émetteur de rayonnement (12), chauffé à des températures de 2500 K ou supérieures, en particulier de 2900 K ou supérieures.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
le séchage est réalisé dans un délai de 5 secondes, en particulier de 3 secondes, à partir de l'application du produit de couverture.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que
l'objet (1 ; 5) respectif est en permanence transporté dans le sens d'une longueur et traverse d'abord une zone d'application dans laquelle le produit de couverture (22) est appliqué et que l'objet (1 ; 5) ou ses sections de longueur enduites sont transportées dans une zone de séchage dans laquelle les surfaces enduites sont irradiées par le rayonnement infrarouge.

8. Procédé selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'objet (1 ; 5) ou ses sections de longueur entrent dans la zone de séchage immédiatement après avoir quitté la zone d'application ou après avoir partiellement parcouru la zone d'application.

9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'application du produit de couverture (22) dans la zone d'application s'effectue par un flux gazeux qui entraîne le produit de couverture (22) présent dans une chambre d'approvisionnement et le dépose à la surface de l'objet (1 ; 5),
caractérisé en ce que
le flux gazeux, avant qu'il n'atteigne la chambre d'approvisionnement, est utilisé pour le refroidissement d'une source de rayonnement (11) du rayonnement infrarouge et/ou pour le refroidissement d'autres pièces (16, 18, 19) de la zone de séchage participant à l'irradiation, telles des réflecteurs, des filtres de rayonnement et/ou des murets transparents au rayonnement.

10. Utilisation d'une lampe à infrarouge (11) pour l'execution du procédé selon l'une des revendications precedantes.

11. Utilisation selon la revendication 10, dans laquelle la lampe à infrarouge (11) est une lampe halogène.

12. Utilisation selon la revendication 10 ou 11,
dans laquelle la lampe à infrarouge (11) est constituée en tant que tube rayonnant comportant un filament incandescent (12) disposé selon une ligne dans un tube (13) transparent au rayonnement, en particulier un tube en verre quartzeux.

13. Utilisation selon la revendication 12,
dans laquelle la lampe à infrarouge (11) est combinée avec un corps de réflexion (10) disposé le long du tube (13) et entourant la partie arrière de celui-ci à la manière, en coupe transversale, d'un conduit, de façon telle que le rayonnement infrarouge émis en direction de la face avant soit renforcé par le rayonnement réfléchi.

14. Dispositif pour l'execution du procédé selon l'une des revendications 1 a 9, comprenant

- une chambre d'application (20) pour l'application permanente d'un produit de couverture,

- un dispositif de transport pour le transport permanent d'objets de la chambre d'application (20) dans une zone de séchage vers un dispositif d'irradiation (10 à 19) pour le séchage du produit de couverture,

dans lequel le dispositif de transport est conçu de manière à ce que la vitesse soit réglable de façon telle que l'objet puisse être apporté en moins de 5 secondes de la chambre d'application (20) au dispositif d'irradiation (10 à 19) et puisse être séché par ce dernier, dans lequel la zone de séchage est subdivisé en une zone partielle inférieure et une zone partielle supérieure, et dans lequel un refroidissement existe séparément dans la zone partielle superieure et dans la zone partielle inférieure.

Zeichnung