EP0656514B1 - Process and apparatus for drying lacquer and base material layers - Google Patents

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EP0656514B1
EP0656514B1 EP94890192A EP94890192A EP0656514B1 EP 0656514 B1 EP0656514 B1 EP 0656514B1 EP 94890192 A EP94890192 A EP 94890192A EP 94890192 A EP94890192 A EP 94890192A EP 0656514 B1 EP0656514 B1 EP 0656514B1
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EP
European Patent Office
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infrared radiator
air stream
infrared
coating
producing
Prior art date
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EP94890192A
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EP0656514A1 (en
Inventor
Friedrich Hoffmann
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Hoffmann Peter Andreas Dipl-Ing
Original Assignee
Hoffmann Peter Andreas Dipl-Ing
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Publication date
Application filed by Hoffmann Peter Andreas Dipl-Ing filed Critical Hoffmann Peter Andreas Dipl-Ing
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection

Definitions

  • the invention relates to a method with the features of introductory part of claim 1.
  • EP-A-0 348 882 discloses a device for drying water-soluble Varnishes for the production of test pieces for the Quality inspection described. It is in one with one Infrared heating source chamber introduced air from below and subtracted up. The air flow is therefore in the aligned essentially transverse to the direction of the infrared radiation.
  • the invention has for its object that from GB-A 673 956 known methods so that the drying and / or curing water-dilutable coating systems, especially of paint and base material essentially accelerates and improves without increasing the energy requirement becomes.
  • the invention consists essentially in that the procedural steps of the characterizing part of claim 1.
  • the air flow (or air flows) is approximately aligned perpendicular to the direction of the infrared rays the removal of water vapor molecules is improved. This advantage also occurs when neither the subject still the infrared radiator and the blowing nozzles are moved what makes the invention also suitable for refinishing.
  • the intensity of the air flow and the intensity of the heat input via the infrared heater (s) during drying and / or curing is changed independently of one another.
  • the procedure is, for example, that after application a first layer of high performance coating (e.g. the highest performance) of the fan and reduced Power of the infrared radiator is worked. After one others, e.g. the second layer of the coating to be produced was applied, the performance of the fan can be reduced to one higher, e.g. increased to its greatest performance and performance of the infrared radiator to a fraction of its maximum possible performance can be reduced.
  • the invention provides a device with which the process of invention is advantageously carried out can be.
  • the fans or blowers are arranged so that they one Generate airflow that is substantially perpendicular to the Direction of the infrared radiation and the for example, about 200 to 300 mm wide space from the Surface of the infrared beam and the object with the to drying and / or curing coating limited is flowed through.
  • the air flow causes evaporated water to be removed during the curing and / or drying process in that Air with high humidity constantly through air with low humidity is replaced, which is essential in comparison to EP-A 203 377 is more effective because the air flow is essentially parallel is aligned to the infrared radiator and the space between strikethrough the object and the infrared emitter.
  • the coating to be dried heat by infrared radiation fed and at the same time with the air flow at the Evaporating water molecules surface of the coating effective derived.
  • the invention works in such a way that the Airflow in the space between the infrared heater and the Object on which to dry and / or harden Coating is applied from top to bottom or horizontally aligns.
  • FIG. 1 shows the example of a two-layer Orders of filler material with a total thickness of 120 ⁇ the process flow during drying and curing after method according to the invention. That is on the vertical axis Time in minutes and on the horizontal axis of the chart the power output is plotted in% of the maximum power (100%).
  • the solid line shows the power output of the infrared radiator and the dashed line the course the output power of the blower (fan), which is an embodiment may have according to one of FIGS. 2 to 6 again.
  • the infrared radiator 1 the contour of the object on which a coating (e.g. filler or paint) to dry on an aqueous basis and / or is to be hardened, aligned or set up appropriately will.
  • a coating e.g. filler or paint
  • Infrared heater 1 is a fan in the manner of a tangential fan 5 is provided, which is housed in a housing 6.
  • a grid 7th covered air intake opening provided at the rear of the housing 6 .
  • the exit opening 8 of the housing 6 is directed downwards and preferably with a filter.
  • Fig. 7 shows a diagram with the process flow for the Drying and curing a topcoat in two layers is applied.
  • Fig. 9 shows the process flow during drying and Curing filler compound according to the invention Method.
  • the devices according to the invention are a controller can own in which the most favorable process flow for various coating systems and types of coating (especially the thickness of the coating) is, so that the required or desired process flow for example by pressing a corresponding key or Enter an appropriate code or password can be accessed. This also ensures that the drying and curing each optimally the regulations adapted by the manufacturer of the coating system becomes.

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Abstract

In order to dry and cure a coating based on a water-dilutable lacquer system, heat is supplied to the coating by means of an infrared emitter (1). In order to accelerate the evaporation of water, an air stream oriented perpendicularly to the infrared radiation is generated by means of a blower (2) between the article, on which the coating is applied, and the infrared emitter (1). The power of the infrared emitter (1) and/or that of the blower (2) can be varied in the course of the drying and curing operation. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1.The invention relates to a method with the features of introductory part of claim 1.

Mit Rücksicht auf Umweltschutzbestimmungen und um die Emission von Lösungsmitteln auf Kohlenwasserstoffbasis zu vermeiden oder wenigstens zu verringern wird zunehmend auf wasserverdünnbare Beschichtungen, wie Lack- und Grundmaterialsysteme, umgestellt.With regard to environmental protection regulations and emissions to avoid hydrocarbon-based solvents or at least will increasingly decrease to water-dilutable Coatings, such as paint and base material systems, switched.

Es hat sich gezeigt, daß das Trocknen und Aushärten von lösungsmittelhaltigen Systemen grundsätzlich anders verläuft als das Trocknen und Aushärten von wässerigen Systemen. Die wässerigen Lack- und Grundmaterialsysteme erfordern für das Verdunsten von Wasser mehr Energie, wobei das Problem besteht, daß die Trockengeschwindigkeit gering ist und stark von der Luftfeuchtigkeit abhängt.It has been shown that drying and curing solvent-based Systems runs fundamentally different than the drying and curing of aqueous systems. The watery Paint and base material systems require evaporation of water more energy, with the problem that the drying speed is slow and strong from the humidity depends.

Während zum Trocknen bzw. Aushärten von wasserverdünnbaren Systemen der erhöhte Energiebedarf von Infrarotstrahlern, z.B. solchen gemäß der EP-A 495 770, ohne weiteres aufgebracht werden kann, bedarf es zum Erhöhen der Trockengeschwindigkeit zusätzlicher Maßnahmen.While drying or curing water-dilutable Systems of increased energy requirements of infrared radiators, e.g. those according to EP-A 495 770, applied without further notice can increase the drying speed additional measures.

Aus der EP-A 203 377 ist ein Blastunnel zum Trocknen von lakkierten Werkstücken bekannt, in dem Infrarotstrahler mit Blasdüsen kombiniert sind. Die Blasdüsen des bekannten Blastunnels erzeugen Luftströme, die parallel zur Richtung der Infrarotstrahlung verlaufen, also etwa senkrecht zur Oberfläche des lackierten Werkstückes ausgerichtet sind. Es hat sich gezeigt, daß solche Luftströme zum Trocknen von wasserverdünnbaren Lack- und Grundierungssystemen nur beschränkt geeignet sind, da Wasserdampf nur schlecht entfernt wird. Ein Erhöhen der Leistung der Gebläse, welche die Blasdüsen mit Blasluft beaufschlagen, um die Trockenleistung zu verbessern, ist nicht ohne weiteres möglich, da starke, senkrecht zum Gegenstand, auf dem eine Lackschicht zu trocknen ist, ausgerichtete Luftströme unerwünschte, unebene Lackoberflächen zur Folge haben. EP-A 203 377 describes a blow tunnel for drying lacquered paints Workpieces known in the infrared heater with blow nozzles are combined. The blow nozzles of the well-known blow tunnel generate air currents that are parallel to the direction of infrared radiation run, i.e. approximately perpendicular to the surface of the painted workpiece are aligned. It has shown, that such air streams for drying water-dilutable Paint and primer systems are only suitable to a limited extent, because water vapor is poorly removed. Increasing the Performance of the blowers, which blow air to the blower nozzles, to improve the drying performance is not without further possible because strong, perpendicular to the object on which a layer of paint needs to be dried, aligned air flows result in undesired, uneven paint surfaces.

Aus der GB-A 673 956, aus der die Merkmale der einleitenden Teile der Ansprüche 1 und 5 bekannt sind, ist ein Verfahren zum Trocknen lackierter Gegenstände mit Infrarotstrahlung beschrieben, bei der die Infrarotstrahler im wesentlichen lotrecht ausgerichtet sind. Zwischen den Infrarotstrahlern und dem dazwischen angeordneten Gegentstand wird ein von oben nach unten gerichteter Luftstrom erzeugt, was den Zweck hat, die von unten nach oben gerichtete, durch thermische Konvektion bedingte Luftströmung zu überwinden, so daß zwischen den Infrarotstrahlern ein von oben nach unten gerichteter Luftstrom entsteht. Dadurch soll eine Überhitzung im oberen Bereich des zu trocknenden Gegenstandes vermieden werden. Die beschriebene Anordnung ist in der Zeichnung der GB-A 673 956 gezeigt. In dieser sind zwei Infrarotstrahler 2 und dazwischen der lakkierte Gegenstand 3 dargestellt. Oberhalb der Infrarotstrahler 2 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen des nach unten gerichteten Luftstromes (Gebläse, Ejektordüsen oder Druckluftdüsen) angeordnet, so daß der in der Zeichnung durch Pfeile symbolisierte, von oben nach unten gerichtete Luftstrom erzeugt wird.From GB-A 673 956, from which the characteristics of the introductory part Parts of claims 1 and 5 are known is a method for drying painted objects with infrared radiation described, in which the infrared radiator essentially are aligned vertically. Between the infrared radiators and the object in between becomes a top to bottom airflow directed below, which has the purpose of from bottom to top, by thermal convection to overcome conditional air flow, so that between the infrared radiators an air flow directed from top to bottom arises. This is said to cause overheating in the upper area of the object to be dried can be avoided. The one described Arrangement is shown in the drawing of GB-A 673 956. In these are two infrared radiators 2 and the lacquered in between Item 3 shown. Above the infrared heater 2 is an apparatus for generating the downward Air flow (blower, ejector or compressed air nozzles) arranged, so that symbolized in the drawing by arrows, air flow is directed from top to bottom.

In der US-PS 4 771 728, bei der die Luftströme so wie bei der EP-A 203 377 ausgerichtet sind, ist grundsätzlich die Möglichkeit angedeutet, die Intensität der Infrarotstrahlung einerseits und die der Luftströmung anderseits an die verschiedenen Trockenvorgänge einer Automobilkarosserielackierung anzupassen.In U.S. Patent 4,771,728, in which the air flows are as in the Basically, EP-A 203 377 is the possibility indicated the intensity of the infrared radiation on the one hand and that of the air flow on the other hand to the various Adapt drying processes to an automotive body paint job.

In der EP-A-0 348 882 wird eine Vorrichtung zum Trocknen wasserlöslicher Lacke zum Herstellen von Probestücken für die Qualitätsprüfung beschrieben. Dabei wird in eine mit einer Infrarotheizquelle bestückten Kammer von unten her Luft eingeleitet und nach oben abgezogen. Die Luftströmung ist daher im wesentlichen quer zur Richtung der Infrarotstrahlung ausgerichtet.EP-A-0 348 882 discloses a device for drying water-soluble Varnishes for the production of test pieces for the Quality inspection described. It is in one with one Infrared heating source chamber introduced air from below and subtracted up. The air flow is therefore in the aligned essentially transverse to the direction of the infrared radiation.

Die Vorrichtung der EP-A-0 348 882 arbeitet im Zwei-Schritt-Verfahren, wobei im ersten Schritt Frischluft zugeführt und gleichzeitig mit Infrarotstrahlung beheizt wird. Im zweiten Verfahrensschritt wird mit Umluft geheizt, jedoch keine Heizung mit Infrarotstrahlung ausgeführt. The device of EP-A-0 348 882 works in a two-step process, fresh air supplied in the first step and is heated simultaneously with infrared radiation. In the second Process step is heated with circulating air, but no heating executed with infrared radiation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus der GB-A 673 956 bekannte Verfahren so weiterzubilden, daß das Trocknen und/oder Aushärten von wasserverdünnbaren Beschichtungssystemen, insbesondere von Lack- und Grundmaterial im wesentlichen ohne den Energiebedarf zu erhöhen beschleunigt und verbessert wird.The invention has for its object that from GB-A 673 956 known methods so that the drying and / or curing water-dilutable coating systems, especially of paint and base material essentially accelerates and improves without increasing the energy requirement becomes.

Ausgehend von einem Verfahren mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1 besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Verfahrensschritte des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 ausgeführt werden.Starting from a procedure with the characteristics of the introductory Part of claim 1, the invention consists essentially in that the procedural steps of the characterizing part of claim 1.

Da bei der Erfindung der Luftstrom (oder die Luftströme) annähernd senkrecht zur Richtung der Infrarotstrahlen ausgerichtet sind, wird der Abtransport von Wasserdampfmolekülen verbessert. Dieser Vorteil tritt auch ein, wenn weder der Gegenstand noch die Infrarotstrahler und die Blasdüsen bewegt werden, was die Erfindung auch für Reparaturlackierungen geeignet macht.Because in the invention the air flow (or air flows) is approximately aligned perpendicular to the direction of the infrared rays the removal of water vapor molecules is improved. This advantage also occurs when neither the subject still the infrared radiator and the blowing nozzles are moved what makes the invention also suitable for refinishing.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die Intensität des Luftstromes und die Intensität der Wärmezufuhr über den (oder die) Infrarotstrahler während des Trocknens und/oder Aushärtens unabhängig voneinander geändert wird. Dabei wird beispielsweise so vorgegangen, daß nach dem Auftragen einer ersten Schicht der Beschichtung mit hoher Leistung (z.B. der größten Leistung) des Lüfters und verringerter Leistung des Infrarotstrahlers gearbeitet wird. Nachdem eine weitere, z.B. die zweite Schicht der zu erzeugenden Beschichtung aufgebracht wurde, kann die Leistung des Lüfters auf eine höhere, z.B. auf dessen größte Leistung erhöht und die Leistung des Infrarotstrahlers auf einen Bruchteil seiner maximal möglichen Leistung verringert werden.In the method according to the invention, it is advantageous if the intensity of the air flow and the intensity of the heat input via the infrared heater (s) during drying and / or curing is changed independently of one another. The procedure is, for example, that after application a first layer of high performance coating (e.g. the highest performance) of the fan and reduced Power of the infrared radiator is worked. After one others, e.g. the second layer of the coating to be produced was applied, the performance of the fan can be reduced to one higher, e.g. increased to its greatest performance and performance of the infrared radiator to a fraction of its maximum possible performance can be reduced.

Dadurch ist es möglich, den Verfahrensablauf an die speziellen Eigenschaften des jeweils verwendeten und zu trocknenden und/-oder auszuhärtenden Beschichtungssystems (Grundierungen, Füllerschichten und (Deck-)Lackschichten) anzupassen.This makes it possible to adapt the procedure to the special Properties of the respectively used and to be dried and / or coating system to be cured (primers, filler layers and (top) lacquer layers).

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens der Erfindung sind Gegenstand der Verfahrensunteransprüche. Advantageous developments of the method of the invention are Subject of the procedural subclaims.

Des weiteren stellt die Erfindung eine Einrichtung zur Verfügung, mit der das Verfahren der Erindung vorteilhaft ausgeführt werden kann.Furthermore, the invention provides a device with which the process of invention is advantageously carried out can be.

Diese Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens der Erfindung mit den aus der GB-A 673 956 bekannten Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 5 ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspurch 5 gekennzeichnet.This device for performing the method of the invention with the features of the introductory known from GB-A 673 956 Part of claim 5 is according to the invention by Features of the characterizing part of Claim 5 marked.

Mit der Erfindung wird eine wesentliche Steigerung der Trokkengeschwindigkeit und damit eine kürzere Trockenzeit von wässerigen Beschichtungssystemen, wie Lacken und Grund- oder Vormaterialien erzielt, da die Energiezufuhr über Infrarotstrahler (beispielsweise die der EP-A 495 770) mit einer zwangsweisen und erfindungsgemäß orientierten Luftbewegung kombiniert ist.With the invention there is a significant increase in drying speed and therefore a shorter drying time of aqueous coating systems, such as paints and primers Materials obtained because the energy supply via infrared radiators (for example that of EP-A 495 770) with a forced air movement according to the invention is combined.

Die Lüfter oder Gebläse sind so angeordnet, daß sie einen Luftstrom erzeugen, der im wesentlichen im rechten Winkel zur Richtung der Infrarotstrahlung ausgerichtet ist und der den beispielsweise etwa 200 bis 300 mm breiten Raum, der von der Oberfläche des Infrarotstrahles und dem Gegenstand mit der zu trocknenden und/oder auszuhärtenden Beschichtung begrenzt wird, durchströmt.The fans or blowers are arranged so that they one Generate airflow that is substantially perpendicular to the Direction of the infrared radiation and the for example, about 200 to 300 mm wide space from the Surface of the infrared beam and the object with the to drying and / or curing coating limited is flowed through.

Der Luftstrom bewirkt den Abtransport von verdunstetem Wasser während des Aushärte- und/oder Trockenvorganges dadurch, daß Luft mit hoher Feuchte ständig durch Luft mit niedriger Feuchte ersetzt wird, was im Vergleich zur EP-A 203 377 wesentlich wirksamer erfolgt, da der Luftstrom im wesentlichen parallel zum Infrarotstrahler ausgerichtet ist und den Raum zwischen dem Gegegenstand und dem Infrarotstrahler durchstreicht.The air flow causes evaporated water to be removed during the curing and / or drying process in that Air with high humidity constantly through air with low humidity is replaced, which is essential in comparison to EP-A 203 377 is more effective because the air flow is essentially parallel is aligned to the infrared radiator and the space between strikethrough the object and the infrared emitter.

Der Luftstrom bewirkt weiters, daß aufgrund der sich an der Beschichtungsoberfläche bildende Grenzschichtwirbel eine verstärkte Abgabe von Wassermolekülen an die vorbeistreichende Luft stattfindet. The air flow also causes that due to the Boundary layer vortex forming coating surface a reinforced Delivery of water molecules to the passing Air takes place.

Mit dem Verfahren und mit den Geräten gemäß der Erfindung wird der zu trocknenden Beschichtung Wärme durch Infrarotstrahlung zugeführt und gleichzeitig werden mit dem Luftstrom an der Oberfläche der Beschichtung verdunstende Wassermoleküle wirksam abgeleitet.With the method and with the devices according to the invention the coating to be dried heat by infrared radiation fed and at the same time with the air flow at the Evaporating water molecules surface of the coating effective derived.

Deshalb kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den Geräten das sehr enge Verarbeitungsfenster, das die optimale Verarbeitungsbedingungen für wässerige Produkte zwischen 20°C und 26°C bei 20% relativer Luftfeuchte und 26°C bis 30°C bei 75% relativer Luftfeuchte festlegt, beträchtlich erweitert werden.Therefore, with the method and the devices according to the invention the very narrow processing window that the optimal processing conditions for aqueous products between 20 ° C and 26 ° C at 20% relative humidity and 26 ° C to 30 ° C at 75% relative humidity, be expanded considerably.

Für die Praxis bedeutet dies, daß wässerige Beschichtungssysteme auch bei Umgebungstemperaturen erheblich unter 22°C oder aber bei einer relativen Luftfeuchte von über 75% verarbeitet werden können.In practice, this means that aqueous coating systems even at ambient temperatures significantly below 22 ° C or but processed at a relative humidity of over 75% can be.

Beispielsweise soll Füllermaterial einerseits nur in einer Schichtdicke von 50 bis 60 µ aufgetragen und anderseits erst nach einer Wartezeit von 15 min. (für das Abdunsten) mit dem Trockenvorgang begonnen werden.For example, filler material should only be in one Layer thickness of 50 to 60 µ applied and on the other hand after a waiting time of 15 min. (for evaporating) with the Drying process can be started.

Sowohl Schichtdicken von 50 bis 60 µ als auch die Wartezeit von 15 min. sind unbefriedigend, da zum einen, beispielsweise bei reparierten Karosserieteilen, oft die dreifache Schichtdicke notwendig wird, um Unebenheiten zu füllen, und zum anderen 15 min. Wartezeit den Arbeitsablauf empfindlich stören.Both layer thicknesses of 50 to 60 µ as well as the waiting time from 15 min. are unsatisfactory because on the one hand, for example with repaired body parts, often three times the layer thickness becomes necessary to fill bumps and secondly 15 minutes. Waiting time disrupt the workflow.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß sowohl die Wartezeit für das Abdunsten erheblich veringert und die in dieser Zeit erreichbare Durchhärtung verbessert wird, als auch die Möglichkeit geschaffen wird, durch mehrere, aufeinanderfolgende Auftragevorgänge bis 180 µ dicke Füllerschichten in kurzer Zeit herzustellen.It is an advantage of the invention that both the waiting time for the evaporation significantly reduced and the achievable during this time Curing is improved as well as the possibility is created through several successive application processes filler layers up to 180 µ thick in a short time to manufacture.

Mit einem erfindungsgemäßen Gerät, das beispielsweise etwa quadratische Infrarotstrahler von 1,5 m2 und 6 kW Leistungsaufnahme und acht Axiallüfter mit einem Gesamtfördervolumen von 1000 m3/h, die an einem der Ränder der Infrarotstrahler montiert sind, besitzt, wurden sehr gute Ergebnisse erreicht. Very good results were achieved with a device according to the invention, which has, for example, approximately square infrared radiators of 1.5 m 2 and 6 kW power consumption and eight axial fans with a total delivery volume of 1000 m 3 / h, which are mounted on one of the edges of the infrared radiators .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einem programmierbaren Mikroprozessor ausgestattet sein, so daß das Zusammenwirken von Wärmezufuhr und Lüftung, sowie deren Voll- oder Teilleistung kontinuierlich den Anforderungen entsprechend angepaßt und am Ende des Aushärtens und/oder Trocknens wahlweise eine Kühlphase ausgeführt werden kann.The device according to the invention can be programmed Microprocessor equipped so that the interaction of heat supply and ventilation, as well as their full or Partial performance continuously according to the requirements adapted and optional at the end of curing and / or drying a cooling phase can be carried out.

Mit diesem Gerät ist es bei einer Programmierung für 100% des Luftstromes und 30% der Nennleistung des Infrarotstrahlers durchaus möglich, die Wartezeit von 15 min. für das Abdunsten einer 60 µ dicken Füllerschicht auf 7 min. bei gleichzeitig verbesserter Aushärtung zu verringern. Dies gilt sinnngemäß auch für Lackschichten.With this device it is with a programming for 100% of the Air flow and 30% of the nominal output of the infrared heater quite possible, the waiting time of 15 min. for evaporating a 60 µ thick filler layer over 7 min. at the same time to reduce improved curing. This applies analogously also for paint layers.

Aufgrund der Zeitersparnis bei den Abdunstvorgängen besteht bei Anwendung des Verfahrens und bei Verwendung des Gerätes gemäß der Erfindung die Möglichkeit in einer Gesamtzeit von 35 min. eine 180 µ dicke Füllerschicht zu erzeugen (vgl. Fig. 8). Würde man vergleichsweise versuchen die gleich dicke Füllerschicht ohne Verwendung der Erfindung herzustellen, so würde man dazu theoretisch 72 min. benötigen. Nach etwa 30 min. müßte das Unterfangen jedoch abgebrochen werden, zumal das aufzutragende Füllermaterial in der Düse der Spritzpistole auszuhärten beginnt und diese zusetzt.Because of the time saved during the evaporation processes when using the procedure and when using the device according to the invention the possibility in a total time of 35 min. to produce a 180 μ thick filler layer (cf. FIG. 8). Would you try comparatively the same thickness filler layer would produce without using the invention theoretically 72 min. need. After about 30 min. however, the endeavor would have to be stopped, especially since filler material to be applied in the nozzle of the spray gun starts to harden and clog it.

Mit Vorteil wird bei der Erfindung so gearbeitet, daß man den Luftstrom in dem Raum zwischen dem Infrarotstrahler und dem Gegenstand, auf dem eine zu trocknende und/oder auszuhärtende Beschichtung aufgetragen ist, von oben nach unten oder horizontal ausrichtet.Advantageously, the invention works in such a way that the Airflow in the space between the infrared heater and the Object on which to dry and / or harden Coating is applied from top to bottom or horizontally aligns.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in welcher auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen.Further details and features of the invention emerge from the description below, in which the drawings Reference is made to the preferred embodiments show the invention.

Es zeigt

  • Fig. 1 in einem Diagramm ein Beispiel für die Prozeßführung beim Trocknen von Füllermaterial mit 120 µ Dicke,
  • Fig. 2 bis 6 verschiedene Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen gemäß der Erfindung in Schrägansicht bzw. im Vertikalschnitt und die
  • Fig. 7 bis 9 Diagramme mit weiteren Beispielen für die Prozeßführung.
    • It shows
  • 1 shows a diagram of an example of the process control when drying filler material with a thickness of 120 μ,
  • Fig. 2 to 6 different embodiments of devices according to the invention in an oblique view or in vertical section and the
  • Fig. 7 to 9 diagrams with further examples of process control.

    • Für alle in den Zeichnungen gezeigten Diagramme gilt, daß sich nach dem letzten Abschnitt des Verfahrens, in dem über die Infrarotstrahler Wärme zugeführt wird, ein - in den Diagrammen nicht wiedergegebener - Verfahrensabschnitt ausschließen kann, in dem nur die Gebläse (Lüfter) in Betrieb sind, um die getrocknete oder ausgehärtete Beschichtung abzukühlen.The following applies to all diagrams shown in the drawings: after the last section of the procedure, in which about the Infrared heater heat is supplied, one - in the diagrams not reproduced - can exclude process section, in which only the blowers (fans) are in operation to remove the dried or cool the hardened coating.

    Das in Fig. 1 gezeigte Diagramm zeigt am Beispiel eines zweilagigen Auftrages von Füllermaterial mit einer Gesamtdicke von 120 µ den Prozeßablauf beim Trocknen und Aushärten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Auf der vertikalen Achse ist die Zeit in Minuten und auf der horizontalen Achse des Diagramms die abgegebene Leistung in % der Maximalleistung (100 %) aufgetragen. Die durchgehende Linie zeigt die abgegebene Leistung des Infrarotstrahlers und die strichlierte Linie den Verlauf der abgegebenen Leistung des Gebläses (Lüfter), das eine Ausführungsform nach einer der Fig. 2 bis 6 haben kann, wieder.The diagram shown in Fig. 1 shows the example of a two-layer Orders of filler material with a total thickness of 120 µ the process flow during drying and curing after method according to the invention. That is on the vertical axis Time in minutes and on the horizontal axis of the chart the power output is plotted in% of the maximum power (100%). The solid line shows the power output of the infrared radiator and the dashed line the course the output power of the blower (fan), which is an embodiment may have according to one of FIGS. 2 to 6 again.

    Aus dem Diagramm von Fig. 1 ist ersichtlich, daß zunächst eine Zeitspanne A verstreicht, in der die erste Schicht aus zu trocknendem Füllermaterial auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen wird. Gegen Ende des Auftragens wird mit der Wärmezufuhr durch den Infrarotstrahler begonnen, dessen abgegebene Leistung bis auf 30% seiner Maximalleistung gesteigert wird. Nach dem Ende des Auftragens (Ende der Zeitspanne A, z.B. 4 min.) wird das Gebläse auf maximale Leistung geschaltet und diese Leistung bis zum Ende des ersten Verfahrensabschnittes (z.B. 11 min.) beibehalten. Der Infrarotstrahler wird vor dem Abschalten des Gebläses nach z.B. 8 min. ausgeschaltet, so daß die abgegebene Leistung kontinuierlich auf etwa 10% zum Zeitpunkt z.B. 13 min. absinkt. Nun wird eine zweite Lage Füllermaterial aufgetragen (Zeitspanne A' z.B. von 11 bis 15 min.) und im Zeitpunkt 13 min. die abgegebene Leistung des Infrarotstrahlers bis auf dessen maximale Leistung gesteigert. Nach dem Ende der Zeitspanne A' wird das Gebläse im Zeitpunkt z.B. 15 min. in Betrieb genommen jedoch nur mit etwa 70% seiner maximalen Leistung. Nach z.B. 25 min. ist der Trocknungs- und Aushärtevorgang beendet und sowohl der Infrarotstrahler als auch des Gebläse werden abgeschaltet.From the diagram of Fig. 1 it can be seen that initially a Time period A passes in which the first layer is off drying filler material on the object to be coated is applied. Towards the end of the order, the Heat supply started by the infrared radiator, its emitted Performance increased to 30% of its maximum performance becomes. After the end of the application (end of the period A, e.g. 4 min.) The fan is switched to maximum power and this service until the end of the first stage of the procedure (e.g. 11 min.) The infrared heater before switching off the fan after e.g. 8 min. switched off, so that the output power continuously about 10% at the time e.g. 13 min. sinks. Now one second layer of filler material applied (time period A 'e.g. from 11 to 15 min.) And at the time 13 min. the power delivered of the infrared radiator up to its maximum power increased. After the end of the period A ', the blower at the time e.g. 15 minutes. commissioned only with about 70% of its maximum output. After e.g. 25 min. is the Drying and curing process ended and both the infrared heater and the fan are switched off.

    Die in Fig. 2 und 3 gezeigte Vorrichtung besteht bevorzugt aus mehreren, z.B. drei, Feldern 1 von Infrarotstrahlern, die beispielsweise die aus der EP-A 495 770 bekannte Konstruktion haben können. Die Infrarotstrahler 1 tragen an ihrem in der Gebrauchslage oberen Rand drei Axiallüfter 2, die einen nach unten gerichteten Luftstrom erzeugen. Die Axiallüfter 2 sind in voneinander getrennten Gehäusen 3 untergebracht, die um eine Achse 4 verschwenkbar an den Infrarotstrahlernl befestigt sind.The device shown in FIGS. 2 and 3 preferably consists of several, e.g. three, fields 1 of infrared radiators, for example the construction known from EP-A 495 770 can have. The infrared emitters 1 wear in their Position of use upper edge three axial fans 2, one after generate airflow directed below. The axial fans 2 are housed in separate housings 3 which around an axis 4 pivotally attached to the infrared radiators are.

    Dadurch, daß mehrere Infrarotstrahler 1 und gesonderte Gehäuse 3 für die Gebläse 2 vorgesehen sind, können die Infrarotstrahler 1 der Kontur des Gegenstandes, auf dem eine Beschichtung (z.B. Füller oder Lack) auf wässeriger Basis zu trocknen und/oder auzuhärten ist, angepaßt ausgerichtet oder aufgebaut werden.The fact that several infrared emitters 1 and separate housing 3 are provided for the blower 2, the infrared radiator 1 the contour of the object on which a coating (e.g. filler or paint) to dry on an aqueous basis and / or is to be hardened, aligned or set up appropriately will.

    In bestimmten Fällen kann die Einrichtung gemäß Fig. 2 auch so angeordnet sein, daß die Gebläse 2 an einem Seitenrand der Infrarotstrahler 1 angeordnet sind, so daß eine horizontal gerichtete Luftströmung erzeugt wird.In certain cases, the device according to FIG. 2 can also do so be arranged that the blower 2 on one side of the Infrared emitters 1 are arranged so that a horizontally directed Air flow is generated.

    An der Luft-Eintrittsseite und an der Luft-Austrittsseite der Gehäuse 3 sind (Luft-)Filter 9 eingesetzt.On the air inlet side and on the air outlet side of the Housing 3 (air) filter 9 are used.

    Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist am oberen Ende der Infrarotstrahler 1 ein Gebläse nach Art eines Tangentiallüfters 5 vorgesehen, der in einem Gehäuse 6 untergebracht ist. An der Rückseite des Gehäuses 6 ist eine durch ein Gitter 7 abgedeckte Luftansaugöffnung vorgesehen. Die Austrittsöffnung 8 des Gehäuses 6 ist nach unten gerichtet und vorzugsweise mit einem Filter versehen.4 is at the top of the Infrared heater 1 is a fan in the manner of a tangential fan 5 is provided, which is housed in a housing 6. At the rear of the housing 6 is a through a grid 7th covered air intake opening provided. The exit opening 8 of the housing 6 is directed downwards and preferably with a filter.

    Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist ein Radiallüfter 10 vorgesehen, der Luft in einen Kanal 11 leitet, dessen Austrittsöffnung 12 ebenfalls an der Vorderseite der Infrarotstrahler 1 nach unten gerichtet ist und mit einem Filter ausgestattet sein kann.In the embodiment shown in Fig. 5 is a radial fan 10 provided that directs air into a channel 11, the Exit opening 12 also at the front of the infrared radiator 1 is directed downwards and equipped with a filter can be.

    Anstelle von Lüftern mit sich drehenden Gebläserädern kann der Luftstrom zwischen den Strahlerfeldern 1 und dem Gegenstand, auf dem eine Beschichtung aufgebracht ist, auch von mit Druckluft betriebenen Ejektordüsen 16 erzeugt werden. Eine solche Ausführungsform eines Gebläses 15 zeigt Fig. 6. Auch hier sind die Halterungen für die Gebläse 15 am oberen Rand von Infrarotstrahlern 1 um eine Achse 4 verschwenkbar befestigt. In der Mitte der Ejektordüse 16 mündet eine Druckluftleitung 17, die bewirkt, daß ein Strom von Luft, der aus der Ejektordüse 16 im wesentlichen parallel zur Vorderseite der Infrarotstrahler 1 austritt, erzeugt wird.Instead of fans with rotating fan wheels, the Air flow between the radiation fields 1 and the object, on which a coating is applied, even with compressed air operated ejector 16 are generated. Such Embodiment of a blower 15 is shown in FIG. 6. Also here the brackets for the blowers 15 at the top of infrared radiators 1 pivotally attached to an axis 4. In the A compressed air line 17 opens out in the middle of the ejector nozzle 16 causes a flow of air from the ejector 16 in the essentially parallel to the front of the infrared radiator 1 emerges, is generated.

    Die in den Fig. 7, 8 und 9 wiedergegebenen Diagramme zeigen Prozeßabläufe, die unterschiedlichen Beschichtungen angepaßt sind.The diagrams shown in FIGS. 7, 8 and 9 show Processes adapted to different coatings are.

    Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit dem der Prozeßablauf für das Trocknen und Aushärten eines Decklacks, der in zwei Schichten aufgetragen wird.Fig. 7 shows a diagram with the process flow for the Drying and curing a topcoat in two layers is applied.

    Fig. 8 zeigt den Prozeßablauf für eine Füllerschicht mit einer Stärke von 180 µ. Das Programm der Fig. 8 ist eine Weiterentwicklung des Programms von Fig. 1.Fig. 8 shows the process flow for a filler layer with a Thickness of 180 µ. 8 is a further development the program of FIG. 1.

    Schließlich zeigt Fig. 9 den Prozeßablauf beim Trocknen und Aushärten von Kittspachtelmasse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.Finally, Fig. 9 shows the process flow during drying and Curing filler compound according to the invention Method.

    Gemeinsam ist allen Prozeßabläufen, daß beim Trocknen einer ersten, aufgetragenen Schicht einer Beschichtung aus einem wasserlöslichen oder wasserverdünnbaren System die abgegebene Leistung des Infrarotstrahlers ein Bruchteil seiner maximalen Leistung beträgt, wogegen das Gebläse mit maximaler Leistung arbeitet. Nach dem Auftragen einer zweiten Schicht entspricht die Leistung des Infrarotstrahlers seiner maximalen Leistung und die abgegebene Leistung des Gebläses ist ein Bruchteil seiner maximalen Leistung.Common to all process flows is that when drying one first, applied layer of a coating from a water-soluble or water-dilutable system the dispensed Power of the infrared heater is a fraction of its maximum Power, whereas the blower with maximum power is working. After applying a second coat the power of the infrared radiator at its maximum power and the fan output is a fraction its maximum performance.

    Allgemein gesagt, wird beim Trocknen und Aushärten einer ersten Schicht eines waserverdünnbaren Systems der Luftstrom mit höherer Leistung an dem zu beschichtenden Gegenstand vorbeibewegt, als in der zweiten Stufe nach dem Auftragen der zweiten Beschichtung, wogegen die abgegebene Leistung des Infrarot-strahlers bei der zweiten Stufe, also dem Trocknen und Aushärten der zweiten Schicht höher ist als in der ersten Stufe beim Trocknen und Aushärten der ersten Schicht.Generally speaking, drying and curing will be a first Layer of a water-dilutable system using airflow higher performance moves past the object to be coated, than in the second stage after applying the second Coating, whereas the output of the infrared radiator in the second stage, i.e. drying and curing the second layer is higher than in the first stage at Drying and curing the first layer.

    Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Geräte eine Steuerung besitzen können, in welcher der jeweils günstigste Prozeßablauf für verschiedene Beschichtungssysteme und Beschichtungsarten (insbesondere Stärke der Beschichtung) gespeichert ist, so daß der jeweils erforderliche oder gewünschte Prozeßablauf beispielsweise durch Drücken einer entsprechenden Taste oder Eingabe einer entsprechenden Kennzahl oder eines Kennwortes abgerufen werden kann. So ist auch sichergestellt, daß das Trocknen und Aushärten jeweils optimal den Vorschriften des Herstellers des Beschichtungssystems angepaßt ausgeführt wird.It is understood that the devices according to the invention are a controller can own in which the most favorable process flow for various coating systems and types of coating (especially the thickness of the coating) is, so that the required or desired process flow for example by pressing a corresponding key or Enter an appropriate code or password can be accessed. This also ensures that the drying and curing each optimally the regulations adapted by the manufacturer of the coating system becomes.

    Claims (8)

    1. Process for drying and/or curing water-dilutable coatings, such as paint systems or base material systems, in which process heat is supplied by infrared radiation and, in the space between the at least one infrared radiator and the article to which the coating to be dried and/or cured is applied, an air stream oriented substantially at right-angles to the direction of the infrared radiation is produced with a direction of flow from the top to the bottom or horizontally, characterised in that, in a first process stage, a first layer of the coating to be produced is applied and the power of the fan producing the air stream is selected to be higher than in a second or following process stage in which a second or further layer of the coating is applied, and in that, in the first process stage, the power given off by the infrared radiator is selected to be lower than in the second or following process stage.
    2. Process according to claim 1, characterised in that heat is supplied by means of at least one infrared radiator.
    3. Device for carrying out the process according to claim 1 or 2, having at least one infrared radiator (1), and having at least one apparatus (2, 5, 10, 15) for producing an air stream between the infrared radiator (1) and the article to which the coating to be dried and/or cured is applied, the outlet opening (8) for the air stream produced by the apparatus (2, 5, 10, 15) being arranged at the front side of the infrared radiator (1) and being oriented substantially transversely to the plane of the infrared radiator (1), characterised in that the apparatus (2, 5, 10, 15) for producing an air stream is provided at at least one edge of the infrared radiator (1), in that the power of the infrared radiator (1) and of the apparatus (2, 5, 10, 15) for producing the air stream is alterable, and in that patterns in the changes of the power of the infrared radiator (1) and/or of the apparatus (2, 5, 10, 15) for producing the air stream are stored in a memory and can optionally be accessed.
    4. Device according to claim 3, characterised in that the apparatus (2, 5, 10, 15) for producing the air stream is arranged at the, in the use position, upper edge and/or at a side edge of the infrared radiator (1).
    5. Device according to claim 3 or 4, characterised in that the apparatus (2, 5, 10, 15) for producing the air stream is a fan (2, 5, 10).
    6. Device according to either claim 3 or claim 4, characterised in that the apparatus (2, 5, 10, 15) for producing the air stream is an ejector nozzle (15) operated with compressed air.
    7. Device according to claim 5 or 6, characterised in that the fan (2, 5, 10) or the ejector nozzle (15) is pivotable relative to the infrared radiator (1).
    8. Device according to any one of claims 5 to 7, characterised in that a filter (9) is associated with the air inlet opening and preferably the air outlet opening of the fan (2, 5, 10) or the ejector nozzle (15).
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