DE102017122249A1 - Applicator for thermally activating a functional layer of a coating material - Google Patents

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DE102017122249A1 DE102017122249.9A DE102017122249A DE102017122249A1 DE 102017122249 A1 DE102017122249 A1 DE 102017122249A1 DE 102017122249 A DE102017122249 A DE 102017122249A DE 102017122249 A1 DE102017122249 A1 DE 102017122249A1
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Jonathan Würz
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    • H05B6/64Heating using microwaves
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    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/78Arrangements for continuous movement of material
    • H05B6/788Arrangements for continuous movement of material wherein an elongated material is moved by applying a mechanical tension to it

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Applikator zum thermischen Aktivieren einer Funktionsschicht eines Beschichtungsmaterials, der aufweist: einen Grundkörper, einen Hohlleiter, und eine Umhüllung aus Dielektrikum, wobei die Umhüllung in dem Grundkörper entnehmbar angeordnet ist, die Umhüllung ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial entlang einer Durchlaufrichtung zu Führen und zu Umhüllen, der Hohlleiter in der Lage ist, elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen, in Richtung des in der Umhüllung geführten Beschichtungsmaterials zu leiten.

Figure DE102017122249A1_0000
The present invention relates to an applicator for thermally activating a functional layer of a coating material, comprising: a main body, a waveguide, and a dielectric cladding, wherein the cladding is removably disposed in the body, the cladding is configured, the coating material along a passage direction To lead and encase, the waveguide is able to conduct electromagnetic waves, in particular microwaves, in the direction of the coating material guided in the enclosure.
Figure DE102017122249A1_0000

Description

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Applikator zum thermischen Aktivieren einer Funktionsschicht eines Beschichtungsmaterials. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum thermischen Aktivieren der Funktionsschicht des Beschichtungsmaterials, eine Umhüllung zur Verwendung in einem Applikator zum thermischen Aktivieren von Beschichtungsmaterial und die Verwendung der Umhüllung.The present invention relates to an applicator for thermally activating a functional layer of a coating material. Moreover, the present invention relates to a device for thermally activating the functional layer of the coating material, a sheath for use in an applicator for thermally activating coating material and the use of the sheath.

Stand der TechnikState of the art

Es hat sich bewährt, Schnittflächen von plattenförmigen Werkstücken, sogenannte Werkstückschmalflächen, mit einem etwa streifenförmigen Beschichtungsmaterial zu beschichten. Zum einen kann so die Schmalfläche an die Eigenschaften der Werkstückoberfläche des Werkstücks angepasst werden ohne ein aufwändiges Nacharbeiten erforderlich zu machen. Zum anderen ist es durch eine derartige Beschichtung möglich, den Kern des Werkstücks mit einem anderen beispielsweise kostengünstigeren Material auszuführen als die nach außen sichtbaren Oberflächen.It has proven useful to coat cutting surfaces of plate-shaped workpieces, so-called workpiece surfaces, with an approximately strip-like coating material. On the one hand, the narrow surface can be adapted to the properties of the workpiece surface of the workpiece without the need for time-consuming reworking. On the other hand, it is possible by such a coating to carry out the core of the workpiece with another, for example, less expensive material than the externally visible surfaces.

Um das Werkstück mit dem Beschichtungsmaterial zu verbinden, wird ein Haftmittel bzw. ein Klebstoff eingesetzt. Hierbei wird insbesondere ein Haftmittel verwendet, welches durch einen Energieeintrag aktiviert wird und erst dann eine belastbare Verbindung zwischen zwei Komponenten (Beschichtungsmaterial und Werkstück) herstellen kann.In order to bond the workpiece with the coating material, an adhesive or an adhesive is used. In this case, in particular, an adhesive is used which is activated by an energy input and only then can produce a reliable connection between two components (coating material and workpiece).

Es gibt vielzählige Möglichkeiten, dieses Haftmittel in den Fügeprozess zu integrieren. So schlägt die EP 1 163 864 B1 ein Verfahren vor, in dem eine Kunststoffkante mit einer Haftschicht koextrudiert wird. Dieser Verbund zwischen Beschichtungsmaterial und aktivierbarer Funktionsschicht (oder Haftschicht) wird anschließend beim Aufbringen auf das Werkstück mittels Laserlicht im Bereich des Haftmittels aufgeschmolzen und auf das Werkstück gepresst.There are many ways to integrate this adhesive into the joining process. So that beats EP 1 163 864 B1 a method in which a plastic edge is coextruded with an adhesive layer. This bond between coating material and activatable functional layer (or adhesive layer) is then melted when applied to the workpiece by means of laser light in the region of the adhesive and pressed onto the workpiece.

Außerdem bekannt ist das thermische Aktivieren der Funktionsschicht mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere im Mikrowellenspektrum. Die Verwendung von elektromagnetischen Wellen im Mikrowellenspektrum kann Vorteile bezüglich der Genauigkeit und der Anpassbarkeit des Energiebetrags in die Funktionsschicht haben.Also known is the thermal activation of the functional layer by means of electromagnetic waves, in particular in the microwave spectrum. The use of electromagnetic waves in the microwave spectrum can have advantages in terms of accuracy and adaptability of the amount of energy in the functional layer.

Allerdings gibt es bei der Verwendung von elektromagnetischen Wellen weitere Herausforderungen, denn elektromagnetische Wellen können gesundheitsschädliche Auswirkungen haben. Aus diesem Grund ist das Verwenden von Applikatoren bekannt, in denen die Funktionsschicht des Beschichtungsmaterials durch die elektromagnetischen Wellen aktiviert wird. Diese Applikatoren sind ausgestaltet, die elektromagnetischen Wellen abzuschirmen.However, the use of electromagnetic waves poses further challenges because electromagnetic waves can have harmful effects. For this reason, the use of applicators is known in which the functional layer of the coating material is activated by the electromagnetic waves. These applicators are designed to shield the electromagnetic waves.

Bekannt ist beispielsweise ein Applikator wie dargestellt in 1. Der Applikator 1 weist hierbei eine Öffnung 9 auf, durch die ein Beschichtungsmaterial 8 hindurchgeführt werden kann. Elektromagnetische Wellen werden beispielsweise in einem nicht dargestellten Generator erzeugt und anschließend über einen Hohlleiter 6 appliziert. Zum Schutz des Hohlleiters 6 sind zwei Glasscheiben 2 vorgesehen, welche auf beiden Seiten des Beschichtungsmaterials 8 vorgesehen sind. Diese Glasscheiben 2 sind in Nuten 7 gefasst.For example, an applicator as shown in FIG 1 , The applicator 1 here has an opening 9 on, through which a coating material 8th can be passed. Electromagnetic waves are generated for example in a generator, not shown, and then via a waveguide 6 applied. To protect the waveguide 6 are two glass panes 2 provided, which on both sides of the coating material 8th are provided. These glass panes 2 are in grooves 7 caught.

Um sicherzustellen, dass aus der Öffnung 9 keine zu hohe Strahlung elektromagnetischer Wellen austreten kann, werden Lambda/4 Fallen 4 vorgesehen, welche die Wellen im Bereich der Öffnung 9 mittels destruktiver Interferenz auslöschen können. Die Lambda/4 Fallen 4 sind hier in Schlitzform ausgeführte Taschen, können aber auch in einer anderen geometrischen Form ausgeführt sein.To make sure that out of the opening 9 no excessive radiation of electromagnetic waves can escape lambda / 4 traps 4 provided the waves in the area of the opening 9 can wipe out by means of destructive interference. The lambda / 4 traps 4 are here in slot shape running pockets, but can also be implemented in a different geometric shape.

Durch den thermischen Energieeintrag in die Funktionsschicht des Beschichtungsmaterials kann es zu partikelhaltigen Ausgasungen kommen, welche sich als Verschmutzungen niederschlagen können. Auch eine staubhaltige Umgebungsluft und Abrieb des Beschichtungsmaterials können zu derartigen Verschmutzungen führen.The thermal energy input into the functional layer of the coating material can lead to particle-containing outgassing, which can be precipitated as soiling. Even dusty ambient air and abrasion of the coating material can lead to such contamination.

Die oben dargestellten Verschmutzungen können sich dabei auf die Glasscheiben 2, die Nuten 7, die Öffnung 9 und die Lambda/4 Fallen 4 niederschlagen.The above mentioned contamination can affect the glass panes 2 , the grooves 7 , the opening 9 and the lambda / 4 Fall 4 knock down.

Derartige Verschmutzungen können zu einer Lichtbogenbildung führen, wobei ein derartiger Lichtbogen den Applikator 1 und/oder das Kantenband zerstören kann.Such contaminants can lead to arcing, with such an arc the applicator 1 and / or can destroy the edge band.

Es ist weiterhin bekannt, dass Verschmutzungen in dem Applikator mittels eines Reinigungsvorgangs entfernt werden können. Der Reinigungsvorgang des Applikators 1 ist dabei jedoch aufwendig und zeitintensiv.It is also known that contaminants in the applicator can be removed by means of a cleaning process. The cleaning process of the applicator 1 is consuming and time consuming.

Weiterhin bekannt ist aus der DE 10 2014 213 533 A1 ein durch einen Applikator transportiertes Band, das Verschmutzungen aus einem Materialkanal fernhält. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass für den Transport des Bandes eine eigene Antriebsvorrichtung benötigt wird, die zusätzlichen Bauraum in Anspruch nimmt. Weiterhin ist diese Lösung durch die zusätzlich benötigte Reinigungsvorrichtung komplex und nicht für beschränkte Bauraumverhältnisse geeignet. Auch sind die Kosten in diesem Fall hoch da eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen ist.It is also known from the DE 10 2014 213 533 A1 a belt carried by an applicator that keeps debris out of a material channel. However, this solution has the disadvantage that a separate drive device is required for the transport of the tape, the additional space takes up. Furthermore, this solution is complex by the additionally required cleaning device and not limited Space conditions suitable. Also, the cost in this case is high because an additional device is provided.

Ferner offenbart die DE 10 2014 201 426 A ein Gargerät in Mikrowellentechnik mit Mikrowellenfalle in Lambda/4 Form.Further, the DE 10 2014 201 426 A a cooking device in microwave technology with microwave trap in lambda / 4 form.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Aus dem oben Erläuterten ergab sich als Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Applikator zum thermischen Aktivieren einer Funktionsschicht eines Beschichtungsmaterials bereitzustellen, der auf weniger aufwendige und zeitintensive Weise gereinigt werden kann.From the above, it has been found that the object of the present invention is to provide an applicator for thermally activating a functional layer of a coating material, which can be cleaned in a less expensive and time-consuming manner.

Als Lösung stellt die vorliegende Erfindung den Applikator des Anspruchs 1 bereit.As a solution, the present invention provides the applicator of claim 1.

Der Erfindung lag dabei die Erkenntnis zugrunde, dass die oben genannten Probleme vor allem darin begründet liegen, dass die Reinigung an nicht einfach zugänglichen Stellen im Inneren des Applikators stattfindet und dass die Nuten 7 und die Lambda/4 Fallen 4 im Applikator 1 nicht-ebene Oberflächen haben.The invention was based on the finding that the above-mentioned problems are mainly due to the fact that the cleaning takes place at not easily accessible points inside the applicator and that the grooves 7 and the lambda / 4 Fall 4 in the applicator 1 have non-flat surfaces.

In Anbetracht dieser Erkenntnisse stellt die vorliegende Erfindung einen Applikator zum thermischen Aktivieren einer Funktionsschicht eines Beschichtungsmaterials bereit. Der Applikator weist dabei auf: einen Grundkörper, einen Hohlleiter und eine Umhüllung aus Dielektrikum, wobei die Umhüllung in dem Grundkörper entnehmbar angeordnet ist, die Umhüllung ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial entlang einer Durchlaufrichtung zu Führen und zu Umhüllen, der Hohlleiter in der Lage ist, elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen, in Richtung des in der Umhüllung geführten Beschichtungsmaterials zu leiten.In view of these findings, the present invention provides an applicator for thermally activating a functional layer of a coating material. The applicator has in this case: a base body, a waveguide and a cladding made of dielectric, wherein the cladding is arranged removably in the base body, the cladding is configured to guide the coating material along a passage direction and encase, the waveguide is capable of to direct electromagnetic waves, in particular microwaves, in the direction of the coating material carried in the envelope.

Durch die thermische Aktivierung und das Führen des Beschichtungsmaterials innerhalb der Umhüllung wird es ermöglicht, dass sich anfallende Verunreinigungen lediglich in der Umhüllung absetzen. Da die Umhüllung weiterhin entnehmbar ist, kann sie so einfach ersetzt oder gereinigt werden. Weiterhin ist es möglich eine Austauschumhüllung zu verwenden während die eigentliche Umhüllung gereinigt wird, wodurch eine Produktionsunterbrechung verhindert werden kann.The thermal activation and the guiding of the coating material within the envelope makes it possible that accumulating impurities only settle in the envelope. Since the wrapper is still removable, it can be easily replaced or cleaned. Furthermore, it is possible to use an exchange wrapper while the actual wrapper is being cleaned, thereby preventing production stoppage.

Zusätzlich kann die Umhüllung des Applikators zusätzlich eine Führung aufweisen, die zum Führen des Beschichtungsmaterials variabel verstellbar ist.In addition, the sheath of the applicator may additionally have a guide which is variably adjustable for guiding the coating material.

Dies ermöglicht es, den Applikator mit verschieden großem Beschichtungsmaterial zu verwenden, ohne dass etwa eine zusätzliche unterschiedliche Umhüllung vorgesehen sein muss.This makes it possible to use the applicator with different sized coating material, without having to be provided an additional different enclosure.

Der Applikator weist bevorzugt mindestens eine Lambda/4 Falle auf, die zum Tilgen der elektromagnetischen Wellen an Öffnungen des Applikators vorgesehen ist.The applicator preferably has at least one lambda / 4 trap, which is provided for erasing the electromagnetic waves at openings of the applicator.

Somit kann die Menge an elektromagnetischer Strahlung außerhalb des Applikators verringert werden. Es kann weiterhin bevorzugt werden, dass mindestens eine Lambda/4 Falle mit Dielektrikum befüllt ist. Durch diese Befüllung kann dessen Reinigung reduziert werden bzw. entfallen.Thus, the amount of electromagnetic radiation outside the applicator can be reduced. It may further be preferred that at least one lambda / 4 trap is filled with dielectric. By this filling the cleaning can be reduced or eliminated.

Bevorzugt kann die Umhüllung des Applikators derart ausgestaltet sein, den Hohlleiter gegenüber dem Beschichtungsmaterial abzudichten.Preferably, the sheath of the applicator may be configured to seal the waveguide against the coating material.

Somit können keine Verschmutzungen in den Hohlleiter eindringen, was ein grundlegendes Reinigen oder Ersetzen nötig machen würde.Thus, no contaminants can penetrate the waveguide, which would require basic cleaning or replacement.

In dem Applikator kann weiterhin bevorzugt die Umhüllung derart ausgestaltet sein, dass nur ein zur Führung notwendiger Bereich davon in Kontakt mit dem geführten Beschichtungsmaterial steht. Somit wird Abrieb, der durch die Führung entsteht, auf ein minimales Maß begrenzt.In the applicator, furthermore, the sheath can preferably be designed such that only a region of the guide necessary for it is in contact with the guided coating material. Thus, abrasion created by the guide is limited to a minimum.

Noch weiter bevorzugt kann der Hohlleiter einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen.Even more preferably, the waveguide may have a substantially rectangular cross-section.

Beim Übertragen von elektromagnetischen Wellen mit einer gegebenen Frequenz ist hier die Wellenlänge niedriger als bei der Verwendung eines runden Querschnitts, womit sich ein im Wesentlichen rechtwinkliger Querschnitt für einen Einsatz bei geringen Bauraumverhältnissen eignet.When transmitting electromagnetic waves at a given frequency, the wavelength is lower here than when using a round cross-section, which makes a substantially rectangular cross section suitable for use in small installation space ratios.

Bevorzugt kann die Umhüllung eine Wandstärke von 0,1 mm bis 40 mm aufweisen. Dieser Wertbereich hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, um einen Energieeintrag in die Funktionsschicht des Beschichtungsmaterials zu optimieren bei gleichzeitiger Wahrung der strukturellen Integrität.Preferably, the envelope may have a wall thickness of 0.1 mm to 40 mm. This value range has proven to be particularly preferred in order to optimize an energy input into the functional layer of the coating material while maintaining the structural integrity.

Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass im Wesentlichen der gesamte Hohlleiter mit der Umhüllung ausgefüllt ist. Somit ist es möglich, die Abmessungen des Applikators in Abhängigkeit von dem verwendeten Dielektrikum zu verringern als wenn Sperrluft im Hohlleiter vorgesehen ist.It may further be preferred that substantially the entire waveguide is filled with the sheath. Thus, it is possible to reduce the dimensions of the applicator depending on the dielectric used as when blocking air is provided in the waveguide.

Weiter bevorzugt hat die Umhüllung einen Permitivitäts-Verlustfaktor von kleiner als 5×10-3 und noch weiter bevorzugt kleiner als 5×10-4 und kann etwa aus Polytetrafluorethylen, Quarzglas oder Aluminiumoxid ausgebildet sein.More preferably, the wrapper has a permittivity loss factor of less than 5 x 10 -3, and more preferably less than 5 x 10 -4, and can be formed of polytetrafluoroethylene, quartz glass or aluminum oxide.

Diese Materialien mit einem derartigen Permitivitäts-Verlustfaktor haben sich als besonders vorteilhaft für die Verwendung in dem oben dargestellten Applikator herausgestellt.These materials having such a permittivity loss factor have been found to be particularly advantageous for use in the applicator illustrated above.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum thermischen Aktivieren eines Beschichtungsmaterials dar, die aufweist: einen Generator zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, und einen Applikator wie oben dargestellt, der in der Lage ist die im Generator erzeugten elektromagnetischen Wellen auf das Beschichtungsmaterial zu applizieren.Further, the present invention provides an apparatus for thermally activating a coating material, comprising: a generator for generating electromagnetic waves, in particular microwaves, and an applicator as set forth above, capable of applying the electromagnetic waves generated in the generator to the coating material apply.

Ferner offenbart die vorliegende Erfindung eine Umhüllung aus Dielektrikum zur Verwendung in einem Applikator zum thermischen Aktivieren von Beschichtungsmaterial mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere Mikrowellen, wobei die Umhüllung ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial entlang einer Durchlaufrichtung zu Führen und zu Umhüllen.Further, the present invention discloses a dielectric sheath for use in an applicator for thermally activating coating material by electromagnetic waves, particularly microwaves, wherein the sheath is configured to guide and encase the coating material along a direction of travel.

Diese Umhüllung kann bevorzugt in oder mit einem oben dargestellten Applikator verwendet werden.This sheath may preferably be used in or with an applicator as shown above.

Dies entspricht bevorzugt der Verwendung einer Umhüllung in einem Applikator zum thermischen Aktivieren von Beschichtungsmaterial mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere Mikrowellen, wobei die Umhüllung in dem Grundkörper entnehmbar angeordnet sein kann, und die Umhüllung ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial entlang einer Durchlaufrichtung zu Führen und zu Umhüllen.This preferably corresponds to the use of a cladding in an applicator for thermally activating coating material by means of electromagnetic waves, in particular microwaves, wherein the cladding can be removably arranged in the base body, and the cladding is designed to guide and coat the coating material along a passage direction.

Die Verwendung der Umhüllung in dem Applikator hat es somit als technischen Effekt, eine einfache und schnelle Reinigung der Einheit von Applikator und Umhüllung zu ermöglichen.The use of the sheath in the applicator thus has the technical effect of enabling easy and quick cleaning of the applicator and sheath unit.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels eines Applikators gemäß dem Stand der Technik. 1 shows a sectional view of an example of an applicator according to the prior art.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht eines Teils einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Applikators. 2 shows a sectional view of a portion of a preferred embodiment of an applicator according to the invention.
  • 3 zeigt die Umhüllung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Applikators. 3 shows the envelope of a preferred embodiment of an applicator according to the invention.
  • 4 zeigt die Umhüllung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Applikators in Explosionsansicht. 4 shows the enclosure of a preferred embodiment of an applicator according to the invention in exploded view.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden ErfindungPreferred embodiments of the present invention

2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Applikators. Der Applikator 10 ist vorgesehen, mit einem Generator und einer Einspeisevorrichtung (beides nicht dargestellt) verbunden zu werden, der elektromagnetische Wellen erzeugt und diese zum Resonanzraum leitet. Weiterhin ist vorgesehen, dass diese elektromagnetischen Wellen eine Funktionsschicht 3 eines Beschichtungsmaterials 8 thermisch aktivieren. 2 shows a preferred embodiment of an applicator according to the invention. The applicator 10 is intended to be connected to a generator and a feeding device (both not shown) which generates electromagnetic waves and conducts them to the resonance space. Furthermore, it is provided that these electromagnetic waves a functional layer 3 a coating material 8th activate thermally.

Als elektromagnetische Wellen sind in dieser bevorzugten Ausführungsform insbesondere Mikrowellen in einem Frequenzband zwischen 2,4 GHz - 2,5 GHz vorgesehen, aber auch das Frequenzband von 5,725 GHz - 5,875 GHz ist hierfür denkbar. Dies ist in der Vollzugsordnung für den Funkdienst der Konstitution und Konvention der Internationalen Fernmeldeunion, einem völkerrechtlichen Vertrag zur Funkfrequenznutzung als ISM Band (Industrial, Scientific and Medical Band) und somit auch für derartige Anwendungen vorgesehen.As electromagnetic waves in this preferred embodiment, in particular microwaves in a frequency band between 2.4 GHz - 2.5 GHz are provided, but also the frequency band of 5.725 GHz - 5.875 GHz is conceivable for this purpose. This is provided for in the Radio Regulations of the Constitution and Convention of the International Telecommunication Union, an international treaty on radio frequency use as the ISM band (Industrial, Scientific and Medical Band) and thus also for such applications.

Der Applikator besteht dabei zunächst aus dem Grundkörper 13, der die Struktur des Applikators 10 ausbildet und weitere Elemente davon aufnimmt. So ist in dem Grundkörper 13 der Hohlleiter 14 angeordnet, der in dieser bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen eine rechtwinklige Form entlang einer Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen hat. In 2 ist diese Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen als orthogonal zu einer Vorschubrichtung 5 des Beschichtungsmaterials 8 zu erkennen. Zum Führen des Beschichtungsmaterials 8 ist weiterhin eine Umhüllung 11 vorgesehen, die das Beschichtungsmaterial 8 umhüllt und somit von dem Inneren des Applikators 10, insbesondere des Hohlleiters 14 abschirmt. Insbesondere ist somit kein direkter Übergang zwischen einem Bereich gegeben, durch den das Beschichtungsmaterial 8 verläuft und zwischen anderen Hohlräumen des Applikators 10 wie etwa durch den Hohlleiter 14. Somit können bei der Verwendung des Applikators 10 keine Verschmutzungen auf diese inneren Bereiche gelangen, was aufwendige und langwierige Reinigungsvorgänge mit sich ziehen würde.The applicator initially consists of the main body 13 that the structure of the applicator 10 trains and picks up other elements of it. So is in the main body 13 the waveguide 14 which, in this preferred embodiment, has a substantially rectangular shape along a propagation direction of the electromagnetic waves. In 2 this propagation direction of the electromagnetic waves is orthogonal to a feed direction 5 of the coating material 8th to recognize. For guiding the coating material 8th is still an envelope 11 provided that the coating material 8th wrapped and thus from the inside of the applicator 10 , in particular of the waveguide 14 shields. In particular, therefore, there is no direct transition between a region through which the coating material 8th runs and between other cavities of the applicator 10 like through the waveguide 14 , Thus, when using the applicator 10 no soiling on these inner areas, which would involve consuming and lengthy cleaning operations.

Verschmutzungen setzen sich somit folgend primär im Inneren der Umhüllung 11 ab, weswegen dessen Reinigung notwendig werden kann.Soiling is thus primarily located inside the enclosure 11 so it may be necessary to clean it.

Hierfür ist es vorgesehen, dass die Umhüllung 11 aus dem Applikator 10 entfernbar ist. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform geschieht dies durch ein Herausschieben zusammen mit dem Beschichtungsmaterials 8. Die Umhüllung 11 ist weiterhin bevorzugt zweiteilig ausgeführt, wodurch ein einfaches Lösen des umhüllenden Zustands der Umhüllung 11 erreicht werden kann. Die Verbindung der beiden Hälften miteinander kann vorzugsweise über für die Positionierung hilfreichen Ausprägungen wie Taschen und Nuten geschehen. Um die Fertigung der Umhüllung 11 zu vereinfachen, kann auch eine ebene Fläche an jener Stelle vorgesehen werden, an welcher sich beide Hälften treffen.For this purpose, it is provided that the envelope 11 from the applicator 10 is removable. In the preferred embodiment shown here, this is done by pushing out together with the coating material 8th , The serving 11 is further preferably carried out in two parts, whereby a simple release of the enveloping state of wrapping 11 can be achieved. The connection of the two halves with one another can preferably take place by way of configurations which are helpful for the positioning, such as pockets and grooves. To manufacture the cladding 11 To simplify, a flat surface can be provided at the point where both halves meet.

Die Umhüllung 11 kann somit in einem Verfahren benutzt werden, in dem ein weiterer thermischer Aktivierungsvorgang des Beschichtungsmaterials 8 mit lediglich kurzer Unterbrechung fortgeführt werden kann, während die Umhüllung 11 durch eine baugleiche Umhüllung 11 ersetzt wird. Während diese neue Umhüllung weiter zum thermischen Aktivieren des Beschichtungsmaterials 8 verwendet wird, kann die Umhüllung 11 beispielsweise gereinigt werden und anschließend zu einem gegebenen Zeitpunkt wieder getauscht werden.The serving 11 can thus be used in a process in which a further thermal activation process of the coating material 8th can be continued with only a brief break, while the envelope 11 through a structurally identical enclosure 11 is replaced. While this new cladding continues to thermally activate the coating material 8th the cladding can be used 11 for example, be cleaned and then exchanged again at a given time.

Die Umhüllung 11 ist bevorzugt aus einem Material mit einem Permitivitäts-Verlustfaktor von weniger als 5×10-03 und weiter bevorzugt von weniger als 5×10-04 ausgebildet um möglichst wenig Energieverluste in der Umhüllung 11 hervorzurufen, was sich ein einem Temperaturanstieg desselben ausprägen würde. Derartige Stoffe werden auch Dielektrika genannt. Als besonders geeignete Materialien haben sich hier Polytetrafluorethylen, Quarzglas oder Aluminiumoxid herausgestellt mit einer Wandstärke von 0,1 mm bis 40 mm. Die Wandstärke muss hierbei nicht zwangsweise eine konstante Stärke sein, sondern kann auch variabel sein um eine größere strukturelle Integrität zu ermöglichen.The serving 11 is preferably formed from a material having a Permitivitäts loss factor of less than 5 × 10 -03, and more preferably of less than 5 × 10 -04 to minimize energy losses in the enclosure 11 to evoke what would be a temperature increase of the same pronounced. Such substances are also called dielectrics. Particularly suitable materials here polytetrafluoroethylene, quartz glass or alumina have been found with a wall thickness of 0.1 mm to 40 mm. The wall thickness does not necessarily have to be a constant strength, but can also be variable to allow greater structural integrity.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist ein Teil des Hohlleiters 14 mit der Umhüllung 11 und somit mit Dielektrikum in Feststoffform befüllt. Als Folge dessen können die Abmessungen des Applikators um einen je nach verwendetem Dielektrikum abhängigen Faktor verringert werden.In the embodiment shown here is a part of the waveguide 14 with the serving 11 and thus filled with dielectric in solid form. As a result, the dimensions of the applicator can be reduced by a factor depending on the dielectric used.

Dies ermöglicht das Ausbilden eines kompakteren Applikators 10. Somit kann die in den Hohlleiter eingebrachte Umhüllung 11 die geometrischen Längenabmessungen des Applikators 10 verringern, wobei gleichzeitig keine Verschmutzungen in den Hohlleiter 14 eindringen können.This allows the formation of a more compact applicator 10 , Thus, the introduced into the waveguide enclosure 11 the geometric length dimensions of the applicator 10 reduce, at the same time no contamination in the waveguide 14 can penetrate.

Die Lambda/4 Fallen (nicht dargestellt) können weiterhin von der Umhüllung 11 zumindest zum Teil bedeckt sein oder mit Dielektrikum befüllt sein. Somit können sie nicht Verschmutzen und eine Reinigung entfällt.The lambda / 4 traps (not shown) may continue from the sheath 11 be at least partially covered or filled with dielectric. Thus, they can not pollute and a cleaning is eliminated.

In die Umhüllung können weiterhin Bohrungen für das Einbringen eines Spülungsfluids wie etwa Luft in den Applikator zur Spülung desselben eingebracht sein. Diese Bohrungen sorgen dafür, dass Ausgasungen aus der Funktionsschicht aus dem Applikator hinaus befördert werden. Des Weiteren kann der Einsatz eines Schutzgases eine mögliche Oxidation der Funktionsschicht mit dem Luftsauerstoff unterbinden.Furthermore, bores for introducing a flushing fluid such as air into the applicator for flushing the same can be introduced into the envelope. These holes ensure that outgassing from the functional layer is carried out of the applicator. Furthermore, the use of a protective gas can prevent a possible oxidation of the functional layer with the atmospheric oxygen.

3 zeigt die Umhüllung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Applikators. 3 shows the envelope of a preferred embodiment of an applicator according to the invention.

Hierbei wird dargestellt, dass die Umhüllung 11 eine Führung 12 aufweisen kann, die verstellbar ausgelegt ist. Somit kann dieselbe Umhüllung 11 mit Beschichtungsmaterialien in verschiedenen Größen verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die höhenverstellbare Führung an einer oberen Seite des Beschichtungsmaterials 8 vorgesehen. Es ist ebenso möglich die variable Führung an einer unteren Seite des Beschichtungsmaterials 8 vorzusehen oder alternativ zwei Führungen zu verwenden, was eine Zentrierung des Beschichtungsmaterials innerhalb des Resonatorraums ermöglicht.Here it is shown that the wrapping 11 a guide 12 may have, which is designed adjustable. Thus, the same envelope 11 be used with coating materials of various sizes. In the illustrated embodiment, the height-adjustable guide is on an upper side of the coating material 8th intended. It is also possible the variable guidance on a lower side of the coating material 8th to provide or alternatively to use two guides, which allows centering of the coating material within the Resonatorraums.

4 zeigt die Umhüllung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Applikators in Explosionsansicht. 4 shows the enclosure of a preferred embodiment of an applicator according to the invention in exploded view.

Hierbei wird dargestellt, dass eine untere Kante der Umhüllung 11 und die Führung 12 ein Führen des Beschichtungsmaterials an einer unteren und oberen Kante davon ermöglichen. Das Führen geschieht bevorzugt mit minimaler Reibung und somit einem minimalen Materialabtrag, so dass es möglichst wenig Abrieb gibt.Here it is shown that a lower edge of the envelope 11 and the leadership 12 allow the coating material to be guided at a lower and upper edge thereof. The guiding is preferably done with minimal friction and thus minimal material removal, so that there is as little abrasion as possible.

Somit können oben dargestellte Austauschintervalle verlängert werden. Zum Erreichen dieser minimalen Reibung können die oberen und unteren Kanten der Umhüllung 11 beispielsweise poliert werden um deren Oberflächenrauigkeit zu verringern oder mit Beschichtungen versehen sein.Thus, replacement intervals shown above can be extended. To achieve this minimum friction, the top and bottom edges of the enclosure can 11 For example, be polished to reduce the surface roughness or be provided with coatings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Applikator Stand der TechnikApplicator prior art
22
Glasscheibenglass panes
33
Funktionsschichtfunctional layer
44
Lambda/4 FallenLambda / 4 traps
55
DurchlaufrichtungThroughput direction
66
Hohlleiterwaveguide
77
Nutengroove
88th
Beschichtungsmaterialcoating material
99
Öffnungopening
1010
Applikatorapplicator
1111
Umhüllungwrapping
12 12
Führungguide
1313
Grundkörperbody
1414
Hohlleiterwaveguide

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1163864 B1 [0004]EP 1163864 B1 [0004]
  • DE 102014213533 A1 [0013]DE 102014213533 A1 [0013]
  • DE 102014201426 A [0014]DE 102014201426 A [0014]

Claims (12)

Applikator (10) zum thermischen Aktivieren einer Funktionsschicht (3) eines Beschichtungsmaterials (8), der aufweist: einen Grundkörper (13), einen Hohlleiter (14), und eine Umhüllung (11) aus Dielektrikum, wobei die Umhüllung (11) in dem Grundkörper (13) entnehmbar angeordnet ist, die Umhüllung (11) ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial (8) entlang einer Durchlaufrichtung (5) zu Führen und zu Umhüllen, der Hohlleiter (14) in der Lage ist, elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen, in Richtung des in der Umhüllung (11) geführten Beschichtungsmaterials (8) zu leiten.An applicator (10) for thermally activating a functional layer (3) of a coating material (8), comprising: a main body (13), a waveguide (14), and a cladding (11) of dielectric, wherein the envelope (11) is removably disposed in the base body (13), the casing (11) is configured to guide and coat the coating material (8) along a direction of passage (5), the waveguide (14) is capable of guiding electromagnetic waves, in particular microwaves, in the direction of the coating material (8) guided in the sheath (11). Applikator (10) nach Anspruch 1, wobei die Umhüllung (11) zusätzlich eine Führung (12) aufweist, die zum Führen des Beschichtungsmaterials (8) variabel verstellbar ist.Applicator (10) after Claim 1 , wherein the sheath (11) additionally comprises a guide (12) which is variably adjustable for guiding the coating material (8). Applikator (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Applikator (10) mindestens eine Lambda/4 Falle aufweist zum Tilgen der elektromagnetischen Wellen an Öffnungen des Applikators.Applicator (10) after Claim 1 or 2 wherein the applicator (10) has at least one lambda / 4 trap for eradicating the electromagnetic waves at openings of the applicator. Applikator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Umhüllung (11) derart ausgestaltet ist, den Hohlleiter (14) gegenüber dem Beschichtungsmaterial (8) abzudichten.Applicator (10) according to one of Claims 1 to 3 wherein the sheath (11) is configured to seal the waveguide (14) from the coating material (8). Applikator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Umhüllung (11) derart ausgestaltet ist, dass nur ein zur Führung notwendiger Bereich davon in Kontakt mit dem geführten Beschichtungsmaterial (8) steht.Applicator (10) according to one of Claims 1 to 4 wherein the envelope (11) is configured such that only a portion thereof necessary for guiding is in contact with the guided coating material (8). Applikator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Hohlleiter (14) einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt aufweist.Applicator (10) according to one of Claims 1 to 5 wherein the waveguide (14) has a substantially rectangular cross-section. Applikator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Umhüllung (11) eine Wandstärke von 0,1 mm bis 40 mm aufweist.Applicator (10) according to one of Claims 1 to 6 , wherein the sheath (11) has a wall thickness of 0.1 mm to 40 mm. Applikator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der im Wesentlichen gesamte Hohlleiter (14) mit der Umhüllung (11) ausgefüllt ist.Applicator (10) according to one of Claims 1 to 7 , Wherein substantially the entire waveguide (14) is filled with the sheath (11). Applikator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Umhüllung (11) einen Permitivitäts-Verlustfaktor von kleiner als 5×10-3 und bevorzugt von kleiner als 5×10-4 aufweist und bevorzugt aus Polytetrafluorethylen, Quarzglas oder Aluminiumoxid ausgebildet ist.Applicator (10) according to one of Claims 1 to 8th wherein the sheath (11) has a permittivity loss factor of less than 5 × 10 -3 and preferably less than 5 × 10 -4 and is preferably formed of polytetrafluoroethylene, quartz glass or aluminum oxide. Vorrichtung zum thermischen Aktivieren eines Beschichtungsmaterials (8), die aufweist: einen Generator zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, und einen Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der in der Lage ist, die im Generator erzeugten elektromagnetischen Wellen auf das Beschichtungsmaterial (8) zu applizieren.Apparatus for thermally activating a coating material (8), comprising: a generator for generating electromagnetic waves, in particular microwaves, and an applicator according to any one of Claims 1 to 9 which is capable of applying the electromagnetic waves generated in the generator to the coating material (8). Umhüllung (11) aus Dielektrikum zur Verwendung in einem Applikator (10) zum thermischen Aktivieren von Beschichtungsmaterial (8) mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere Mikrowellen, wobei die Umhüllung ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial (8) entlang einer Durchlaufrichtung (5) zu führen und zu umhüllen.A dielectric sheath (11) for use in an applicator (10) for thermally activating coating material (8) by means of electromagnetic waves, in particular microwaves, wherein the sheath is configured to guide and direct the coating material (8) along a direction of travel (5) envelop. Verwendung einer Umhüllung (11) bevorzugt nach Anspruch 11 in einem Applikator (10) zum thermischen Aktivieren von Beschichtungsmaterial (8) mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere Mikrowellen, wobei die Umhüllung (11) in dem Grundkörper (13) entnehmbar angeordnet sein kann, und die Umhüllung (11) ausgestaltet ist, das Beschichtungsmaterial (8) entlang einer Durchlaufrichtung zu Führen und zu Umhüllen.Use of a sheath (11) preferably after Claim 11 in an applicator (10) for thermal activation of coating material (8) by means of electromagnetic waves, in particular microwaves, wherein the envelope (11) can be removably arranged in the base body (13), and the envelope (11) is designed, the coating material ( 8) along a passage direction to lead and wrap.
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