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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trocknen einer auf einer Oberflache aufgetragenen Schicht, insbesondere aus wasserloslichem Lack, mit zumindest einer, vorzugsweise flachlg strahlenden, Infrarotstrahlungsquelle, die In einem vorbestimmbaren Abstand zur zu trocknenden Oberflächenschicht positionierbar Ist
Einrichtungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bereits seit einiger Zeit in Verwendung, um insbesondere die Trocknung von Lacken zu beschleunigen, die auf Oberflachen jeglicher Art wie Metall, Holz oder Kunststoff aufgetragen s ! nd Dabe ! wird in grossdtmensionierten Industrieanlagen die serienmässige Trocknung von lackierten Teilen vorgenommen,
so etwa auch beim Lackieren von Kraftfahrzeug-Karosserien Aber auch kleinere Gewerbe- oder Handwerksbetriebe wenden solche Trockeneinrichtungen wenn auch In bedeutend kleinerem Massstab an Die Trockeneinnchtungen werden dazu von der lackierten Oberflache beabstandet angeordnet, wobei die erzeugte Strah ! ung moghchst breitftachig auftreffen soll, um eine gleichmässige Trocknung zu erzielen
Die n bekannten Trocheneinnchtungen verwendeten nfrarotquellen sind dabei ublicherweise von einer Quarzglashülle umgeben und haben den Nachteil, dass die Trocknung bei relativ hohem Energieaufwand relativ viel Zeit In Anspruch nimmt.
Dieses Verhalten ist bel wasserlöslichen Lacken besonders ausgepragt. obgleich gerade diese Art von Lacken aufgrund der hohen Umweltvertraghchkeit sich immer grosserer Beliebtheit erfreuen bzw bestimmte Vorschriften erfullen konnen Um die Trockenzeit insbesondere solcher wasserlöslicher Lacke zu verringern, kann die abgestrahlte Leistung aber nicht beliebig erhoht werden, da sich sonst Dampfblasen auf der Lackoberflache ausbilden bzw die Untergrundoberfläche gegen die hohen Temperaturen nicht bestandig ist
Aus der EP-A-O 398 658 ist ein Heizgenerator bekanntgeworden,
der aus einem beschichteten Quarzrohr und einem dann befindlichen elektrischen Widerstand gebildet ist Bei Erhitzen der Beschichtung entfaltet diese ihre gasreimgende Wirkung und ermoglicht somit den bel Heizanlagen auftretenden charakteristischen Geruch zu unterbinden Obgleich In der Einleitung dieser Druckschrift ganz allgemein von Trocknem In Zusammenhang mit möglichen Ausführungen von Heizgeneratoren die Rede ist, wird auf die besondere Problematik der Trocknung von auf einer Oberfläche aufgetragenen Schichten, insbesondere wasserloslichen Lacken o a, uberhaupt nicht eingegangen
In der Einleitung der EP-A-0 398 658 wird In einer Aufzählung von verschiedenen moglichen Arten von rohrförmigen Heizgeneratoren auch ein solcher beschneben,
der eine von einem Metallrohr umgebene Heizwicklung umfasst
Die Bekanntheit einer solchen Metallrohr-Heizdraht-Kombination ist in der gegenstandlichen Anmeldung deutlich hervorgehoben, die entscheidende erfinderische Tatigkeit besteht aber dann, eine solche fur das Trocknen von Oberflachenschichten, insbesondere fur wasserlösliche Lacke, einzusetzen, was bisher nachweislich noch nicht geschehen ist. Die EP-A-0 398 658 enthält keinerlei Hinweise für einen Fachmann, von der üblichen Verwendung von Quarzrohrstrahlern für die Trocknung von Lackschichten abzugehen und anstelle dieser Metallrohrstrahler einzusetzen
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trockeneinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine Verringerung der Trockenzeiten ohne Schädigung der Oberfläche oder der aufgetragenen Schicht durchführbar ist.
Weitere Aufgabe ist es, eine technisch einfach herstellbare Einrichtung zu schaffen, mit der auch der für das Trocknen erforderliche Energieaufwand reduziert werden kann
Erfindungsgemass wird dies dadurch erreicht, dass die Infrarotstrahlungsquelle aus einem von einer Metallhulle umgebenen Widerstands-Heizdraht gebildet ist
Eine solche Strahlungsquelle Ist an sich bereits bekannt und ist vor vielen Jahren In vielfacher Stückzahl für den Hausgebrauch, etwa als Badezimmer-Heizstrahler hergestellt worden.
In der Zwischenzeit werden Strahlungsquellen für diese Zwecke ausschliesslich In Form von Quarzlampen verwendet, bel denen die Heizwicklung von einem Quarzglasrohr umgeben ist Auch die für die Trocknung von Lackoberflachen bereits bekannten Infrarotstrahler weisen solche Quarzglashüllen auf Der erfindungsgemasse Strahler zeigt sich bei Vergleich mit solchen Quarzglasstrahlern in
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um etwa die Hälfte, wobei aber zugleich eine bedeutend raschere Trockenzeit erzielt werden kann.
Besonders eklatant hat sich dieser Unterschied bei mit wasserlöslichen Lacken lackierten
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Oberflachen gezeigt Bisher waren die zu langen Trockenzeiten der Grund gewesen, weshalb wasserlosliche Lacke besonders für gewerbliche und handwerkliche Zwecke abgelehnt worden sind Mit der erfindungsgemässen Einrichtung kann die bisherige Trockenzeit fur wasserlosliche
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geschaffen werden
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Metallhulle aus einem Rohr, vorzugsweise Stahlrohr, gebildet ist, in welchem der Widerstands-Heizdraht entlang dessen Langsnchtung geführt Ist
Dadurch kann eine mit technisch geringem Aufwand herstellbare Ausführungsform einer erfindungsgemässen Trockenelnnchtung erzielt werden.
Gemass einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der WiderstandsHeizdraht Innerhalb der Metallhülle In einem Füllstoff eingebettet ist
Gemass einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das U-förmig gebogene Rohr in einer langllchen Reflektoranordnung mit vorzugsweise parabelformigem Querschnitt angeordnet sein Dadurch wird die erzeugte Infrarotstrahlung In Form eines Im wesentlichen parallelen Strahlenbundels auf die zu trocknende Oberfläche gelenkt und somit eine glelchmasslge flächige Bestrahlung erreicht
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere nebeneinander, voneinander beabstandet angeordnete Infrarotstrahlungsquellen vorgesehen sind, wodurch eine relativ grossflachige Bestrahlung einer Oberflächenschicht möglich ist.
Besonders bevorzugt kann es für eine gleichmässige Abstrahlung der Infrarotstrahlung gemäss einer weiteren Variante der Erfindung sein, dass die Infrarotstrahlungsquellen in Form einer Matnx aus Zellen und Spalten auf einem Tragerrahmen angeordnet sind
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei Spalten bestehend aus jeweils vier, mit Ihren Langsachsen parallel ausgenchteten Infrarotquellen vorgesehen sind, wobei der Zellen- und der Spaltenabstand ungefähr der Breite einer Infrarotquelle entspricht.
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t etner so) chen Anordnung) asst stehlasst
Gemass einer anderen Vanante der Erfindung kann die Trocknung noch weiter beschleunigt und verglelchmasslgt werden, wenn zumindest eine In Richtung der zu trocknenden Oberflächenschicht gerichtete Gasstrahlvorrichtung, vorzugsweise eine Luftdüse, vorgesehen ist, welche mit einer Gasdruckquelle, Insbesondere einem Luftkompressor, verbindbar ist
Die am einfachsten mit unter Druck stehender Luft beaufschlagten Dusen erzeugen einen auf die Oberflache mit der aufgetragenen Schicht gerichteten Luftstrom, der die Trocknung besonders positiv beeinflusst und zugleich eine vorteilhafte Kühlwirkung auf die Oberflache hat.
In diesem Zusammenhang kann es besonders vorteilhaft sein, wenn jeweils eine Vielzahl von Luftdüsen entlang des halben Zeilenabstands zwischen den Infrarotquellen vorgesehen sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Luftdüsen durch ein mit der Gasdruckquelle verbundenes Rohr mit quer zur Längsachse verlaufenden Bohrungen gebildet sind
Damit ergibt sich eine technisch einfache Lösung zur Erzielung einer Kombinationswirkung aus Warmebestrahlung und Belüftung der angestrahlten Oberfläche.
Schliesslich kann gemass einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine in alle erforderliche Stellungen positionierbare Trockeneinrichtung vorgesehen sein, indem sie von einer Haltevorrichtung verschwenk- und verschiebbar gehalten ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei
Fig 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Trockeneinnchtung ;
Fig 2 einen Querschnitt der Trockeneinrichtung gemass Fig. 1 ;
Fig 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemassen Trockeneinrichtung ;
Fig 4 eine Seitenansicht einer Haltevorrichtung für eine erfindungsgemässe Trockeneinrichtung und
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eines DetailsIn Fig 1 ist eine Einrichtung zum Trocknen einer auf einer Oberflache aufgetragenen Schicht dargestellt, mit der aufgrund des besonders vorteilhaften Strahlungsspektrums insbesondere wasserloshche Lacke schnell und unter relativ geringem Energieeinsatz getrocknet werden konnen
Dazu wird eine vorzugsweise flachig strahlende Infrarotstrahlungsquelle.
In einem vorbestimmbaren Abstand zur zu trocknenden Oberflachenschicht positioniert und diese bestrahlt
Erfindungsgemass ist vorgesehen, dass die Infrarotstrahlungsquelle aus einem von einer Metallhulle 3 umgebenen Widerstands-Heizdraht 1 gebildet Ist Die Metallhülle ist im Ausführungsbeispiel gemäss Fig.
1 aus einem U-formig gebogenem Stahlrohr 3 oder einem anderen Metallrohr gebildet, In welchem der Widerstands-Helzdraht 1 entlang dessen Langsnchtung gerührt ist Um den Heizdraht, der z B aus Wolframdraht bestehen kann, ausreichend zu isolieren, ist dieser innerhalb der Metallhulle in einem Fullstoff 2 eingebettet
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z B durch Oberflachenbehandlung, geschwarzt sein
Die Form, In der das Rohr gebogen ist, kann je nach Bedarf variieren und zum Beispiel auch 0-for-mig o. Åa sein
In Fig 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Trockeneinrichtung dargestellt, In der mehrere nebeneinander und voneinander beabstandet angeordnete Infrarotstrahlungsquellen 4.
40 vorgesehen sind, wobei jeweils das U-förmig gebogene Rohr 4 in einer anglichen Reflektoranordnung 40 mit vorzugsweise parabelformigem Querschnitt angeordnet ist, sodass eine genchtete, breitfachige Abstrahlung erzielbar ist
Die Infrarotstrahlungsquellen 4, 40 sind dabei In Form einer Matrix aus Zellen und Spalten auf einem umlaufenden Tragerrahmen 9 angeordnet, der In dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Rohr mit quadratischem Querschnitt besteht
Es sind dabei zwei Spalten bestehend aus jeweils vier, mit ihren Langsachsen parallel ausgenchteten nfrarotquellen 4, 40 angeordnet, wobei der Zellen- und der Spaltenabstand ungefähr der Breite einer Infrarotquelle 4, 40 entspricht
Der Anschlusswert der acht Strahlungsquellen betragt so z.
B 4, 8 kW, wobei In einem Abstand von 30 cm nach ungefahr 5 Minuten je nach Untergrund eine Temperatur der Oberflache zwischen 65 C und 80 C erreicht wird
Die mit dieser erfindungsgemassen Einrichtung erzeugbare Infrarotstrahlung, welche besonders Intensiv im Bereich der IR-Wassermolekülbande strahlt, bewirkt eine besonders glelchmÅasslge und schnelle Trocknung von, insbesondere wasserloslichen, Lackschichten auf Oberflächen Um den Trockeneffekt noch zu verstarken, ist eine in Richtung der zu trocknenden Oberflachenschicht gerichtete Gasstrahlvorrichtung 7 vorgesehen, die in Fig 3 durch mehrere mit einem nicht dargestellten Luftkompressor verbundene Luftdüsen zu''1lmengesetzt ist.
Damit lasst sich eine auf die zu trocknende Oberflächenschicht genchtete Luftsi. jmung hervorrufen, die die Verdampfung des Losungsmittels, Insbesondere des Wassers, beschleunigen. Zugleich wird durch die Luftströmung auch eine Kuhlung der zu trocknenden Oberflächenschicht durchgeführt
Es kann die dafur verwendete Luft durch ein anderes Gas ersetzt werden, das auch aus einer Gasdruckflasche In die Düsen eingeleitet werden kann Der angewandte Gasdruck ist so zu wählen, dass das Gas bzw die Luft mit einer Geschwindigkeit auf die Oberfläche auftrifft, die die Trocknung positiv beeinflusst, dabei aber keine Beschädigungen der Lackschicht hervorruft.
In Fig 3 sind dazu jeweils eine Vielzahl von Luftdüsen 70 entlang des halben Zeilenabstands zwischen den Infrarotquellen 4, 40 vorgesehen, wobei die Luftdüsen durch ein mit der Gasdruckquelle verbundenes Rohr 7 mit quer zur Langsachse verlaufenden Bohrungen 70 gebildet sind. Ober die Einrichtung können beispielsweise SO Luftdusen mit einem Durchmesser von 0, 8 mm verteilt angeordnet werden.
In Fig. 5 und 6 ist dazu eine beispielhafte Verbindung einer von einer Hauptzuleitung abzweigenden Luftzuleitung 28 mit einer weiteren Leitung 25 uber ein Rohroliven 27 aufweisendes Eckstuck dargestellt, welche Leitung 25 Innerhalb des Rahmens 9 die Luft den Dusenrohren 7 zuführt Der in den Leitungen herrschende Luftdruck kann über ein nicht dargestelltes Reduzierventil an die gewünschte Luftaustrittsgeschwindigkeit angepasst werden.
In Fig. 4 ist eine Halte Vorrichtung für eine erfindungsgemässe Trockeneinrichtung 11 dargestellt, welche diese verschwenk- und verschiebbar halt Dazu ist eine Plattform 20 mit Radem
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21 ausgeführt, die eine StUtzsäule 22 tragt, an die im oberen Bereich ein Schwenkarm 23 verschwenkbar angelenkt ist. Der Schwenkarm Ist über einen Feststellhebel 24 In einer dafur vorgesehen Fuhrung arretierbar, wobei ein Federarm 25 ruckartige Verschwenkungen vermeiden hilft An dem der Schwenklagerung gegenüberliegenden Ende des Schwenkarmes 23 Ist die Trockeneinnchtung 11 verschwenkbar angeordnet, sodass diese in beliebige Lage verschwenkt werden kann, wie dies durch die strichlierte Darstellung gezeigt ist.
Durch die Haltevorrichtung kann somit der geeignete Abstand der Trockeneinrichtung zur zu trocknenden Oberflächenschicht auf einfache Weise eingestellt werden.
Im folgenden ist zum Vergleich einer herkömmlichen Trockeneinrichtung (Quarzglashülle) mit einer erfindungsgemässen (Metallhülle) eine Übersicht der Trockenzeiten und eingesetzten Leistungen angegeben
Wasserloslicher Lack Aquldol D 1900 (Handelsname) wurde auf geschliffenen Fumier- und Massivholzteilen, z.
B Buche, Eiche, Fichte o. ä aufgetragen und in einem Abstand von ungefahr 30cm durch Bestrahlung getrocknet
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<tb>
<tb> herkommhch <SEP> (6 <SEP> kW) <SEP> erfindungsgemass <SEP> (1, <SEP> 8 <SEP> kW)
<tb> 1 <SEP> Schicht <SEP> 15 <SEP> Minuten, <SEP> schleifbar <SEP> 7 <SEP> Minuten, <SEP> schtetfbar
<tb> 2 <SEP> Schicht <SEP> 10 <SEP> Minuten, <SEP> gnffest <SEP> 3 <SEP> Minuten, <SEP> griffest
<tb> 30 <SEP> Minuten, <SEP> stapelbar <SEP> 10 <SEP> Minuten, <SEP> stapelbar
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Patentansprüche :
1 Einrichtung zum Trocknen einer auf einer Oberfläche aufgetragenen Schicht, insbesondere aus wasserlöslichem Lack, mit zumindest einer, vorzugsweise flächig strahlenden Infrarotstrahlungsquelle, die In einem vorbestimmbaren Abstand zur zu trocknenden Oberflächenschicht positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Infrarotstrahlungsquelle aus einem von einer Metallhülle (3) umgebenen Widerstands-
Heizdraht (1) gebildet ist.