DE69221310T2

DE69221310T2 - ARRANGEMENT FOR LACQUERING A LONG STRETCHED OBJECT CONTINUOUSLY MOVING IN ITS LONGITUDINAL DIRECTION

Info

Publication number: DE69221310T2
Application number: DE69221310T
Authority: DE
Inventors: Anders Lindblad
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: SE469212B; SE9103019D0; DE69221310D1; AU2864592A; CA2120530C; CA2120530A1; RU94020986A; ATE156040T1; EP0608323A1; JPH07500768A; JP3410735B2; RU2099153C1; NZ244325A; EP0608323B1; WO1993007968A1; DK0608323T3; ES2108135T3; AU660734B2; BR9206642A; MY108047A

Abstract

To obtain paint on all sides of a strip, painting must be performed in two stages since the strip must rest on a surface while being painted. This is avoided if moving strips are guided in a manner allowing them to be free from mechanical support from the start of painting until they have passed a drying unit (11), after which they can rest on a support surface without the paint being damaged.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten (Bemalen) aller Seiten eines ausgedehnten, insbesondere langgestreckten Objekts, wie es vom Oberbegriff des Anspruchs 1 umschrieben wird, diese Objekte haben möglicherweise unterschiedliche Querschnitte. Solche Objekte sind früher dadurch bemalt worden, daß sie auf ein Förderband gelegt wurden und von allen Seiten, mit Ausnahme der Seite, die mit dem Förderband in Berührung stand, bemalt wurden. Die bemalten Objekte wurden dann z. B. mittels UV-Strahlung getrocknet. Nachdem sie getrocknet waren, wurden sie umgedreht und auf der verbleibenden, noch nicht bemalten Seite beschichtet oder bemalt. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß es sehr lange dauert, langgestreckte oder ausgedehnte Objekte auf allen Seiten zu bemalen und daß auch spezielle Einrichtungen notwendig sind, um die Objekte umzudrehen, die zum Bemalen auf der Seite fertig sind, die anfangs als Lagesseite oder Berührungsseite diente.The invention relates to a device for coating (painting) all sides of an extended, in particular elongated object, as defined by the preamble of claim 1, these objects possibly having different cross-sections. Such objects have previously been painted by placing them on a conveyor belt and painting them on all sides, except the side that was in contact with the conveyor belt. The painted objects were then dried, for example by means of UV radiation. After they had dried, they were turned over and coated or painted on the remaining, not yet painted side. The disadvantage of this method is that it takes a very long time to paint elongated or extended objects on all sides and that special equipment is also necessary to turn over the objects that are ready for painting on the side that initially served as the laying side or contact side.

Ein anderer Nachteil liegt darin, daß die beinhalteten Lösungsmittel für Umweltaspekte unzufriedenstellend sind.Another disadvantage is that the solvents they contain are unsatisfactory from an environmental perspective.

Aus der WO-A 89100890 ist es bekannt, ein Objekt von allen zu bemalenden Seiten zu bemalen und es zu trocknen. Das Bemalen wird geeignet dadurch durchgeführt, daß es dem ausgedehnten Objekt erlaubt wird, durch einen geschlossenen Tank hindurchgeführt zu werden, der die erwünschte Farbmischung enthält. Das ausgedehnte Objekt wird entlang und oberhalb der Oberfläche der Mischung bewegt. Oberhalb der Oberfläche der Mischung wird in dem Tank ein Vakuum aufgebaut, so daß Farbe von der Flüssigkeits-Oberfläche den in dem Tank befindlichen Bereich des ausgedehnten Objekts umgibt. Gemäß der Erfindung durchläuft der bemalte oder beschichtete Bereich dann zwei Trockenstufen, eine davon trocknet die beschichtete (bemalte) Oberfläche von unten und die andere trocknet die beschichtete (bemalte) Oberfläche von oben.From WO-A 89100890 it is known to paint an object from all sides to be painted and to dry it. Painting is suitably carried out by allowing the expanded object to pass through a closed tank containing the desired paint mixture. The expanded object is moved along and above the surface of the mixture. Above the surface of the mixture, a vacuum is built up in the tank so that paint from the liquid surface surrounds the area of the expanded object located in the tank. According to the invention, the painted or coated area then goes through two drying stages, one of which dries the coated (painted) surface from below and the other dries the coated (painted) surface from above.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Effektivität oder Produktionsrate während des Bemalens oder Beschichtens zu erhöhen. Das wird dadurch erreicht, daß alle Seiten beschichtet (bemalt) werden, wobei der zu beschichtende und zu trocknende Bereich frei schwebend (nicht gestützt) und ohne eine Berührung mit irgendeiner Stützfläche verbleibt. Durch Führen des Abschnitts hinter dem Abschnitt. der beschichtet wird, verbleibt letzterer frei schwebend während des Beschichtens (Bemalens) und während des Transports zum Trocknen. Der Trocknungsprozeß kann verkürzt werden, wenn eine sehr schnell trocknende Farbe verwendet wird, zum Beispiel eine Mischung aus einem Binder und Monomeren, die auch ein Farbpigment enthalten kann. Eine solche Mischung trocknet extrem schnell, wenn sie einer Strahlungsquelle ausgesetzt wird, so daß eine Polymerisation auftritt. Das Trocknen erfolgt sehr schnell, wenn die beschichtete, insbesondere bemalte, Oberfläche mittels eines Elektronenstrahls bestrahlt wird. Das Bemalen wird geeignet dadurch geführt, daß es dem ausgedehnten Objekt erlaubt wird, durch einen geschlossenen Tank zu laufen, der die gewünschte Farbmischung enthält. Das ausgedehnte Objekt wird oberhalb der Oberfläche der Mischung entlangbewegt Oberhalb der Oberfläche der Mischung wird der Tank einem Vakuum ausgesetzt, so daß die Farbe von der Flüssigkeits-Oberfläche den Abschnitt des ausgedehnten Objekts umgibt, der sich im Tank befindet. Der beschichtete Abschnitt passiert dann zwei Polymerisationsstationen, von denen die eine die beschichtete Oberfläche von unten und die andere die beschichtete Oberfläche von oben polymerisiert. Die zwei Einheiten werden gegeneinander versetzt (displaced in relation to each other), so daß der Elektronenstrahl zuerst von unten und dann - nach einer kurzen Verzögerung - von oben einwirkt.The object of the invention is to increase the efficiency or production rate during painting or coating. This is achieved by coating (painting) all sides, the area to be coated and dried remaining free-floating (unsupported) and without contact with any supporting surface. By guiding the section behind the section to be coated, the latter remains free-floating during coating (painting) and during transport for drying. The drying process can be shortened if a very fast drying paint is used, for example a mixture of a binder and monomers which also contains a color pigment. Such a mixture dries extremely rapidly when exposed to a source of radiation so that polymerisation occurs. Drying takes place very rapidly when the coated, particularly painted, surface is irradiated by means of an electron beam. Painting is suitably carried out by allowing the expanded object to pass through a closed tank containing the desired colour mixture. The expanded object is moved along above the surface of the mixture. Above the surface of the mixture, the tank is subjected to a vacuum so that the colour from the liquid surface surrounds the portion of the expanded object which is in the tank. The coated portion then passes through two polymerisation stations, one of which polymerises the coated surface from below and the other of which polymerises the coated surface from above. The two units are displaced in relation to each other so that the electron beam acts first from below and then - after a short delay - from above.

Die Verwendung einer Farbmischung besteht allein aus Binder, Monomer und ggf. einem Farbpigment (d.h. ist lösungsmittelfrei), wodurch die Nachteile durch das Verwenden von Lösungsmitteln vermieden werden.The use of a color mixture consists only of binder, monomer and possibly a color pigment (i.e. is solvent-free), which avoids the disadvantages of using solvents.

Die beschichteten Oberflächen können eine andere Trocknungsstation oder ein anderes Trocknungsmittel passieren, wo sie mit Hilfe von UV-Licht oder -Strahlung getrocknet werden.The coated surfaces can pass through another drying station or drying agent where they are dried using UV light or radiation.

Die fertig beschichteten, insbesondere fertig bemalten, Objekte können gestapelt, gepackt, zum Beispiel in Bündel, Pakete oder ähnliches, werden.The finished coated, especially finished painted, objects can be stacked, packed, for example in bundles, packages or similar.

Rohlinge mit rechteckigem Querschnitt werden als ausgedehnte Objekte verwendet, wobei der Querschnitt ausreichend groß ist, um zumindest zwei ausgedehnte Objekte nebeneinander (arranged side by side) zu umfassen. Ein solcher Rohling wird bearbeitet, so daß eine Anzahl von benachbarten ausgedehnten Objekten erhalten werden, die Objekte werden paarweise zusammengehalten durch Rohlingreste oder solche Abfälle.Blanks with a rectangular cross-section are used as extended objects, where the cross-section is sufficiently large to encompass at least two extended objects arranged side by side. Such a blank is machined so that a number of adjacent extended objects are obtained, the objects are held together in pairs by blank remnants or such waste.

Die Verwendung der oben beschriebenen Rohlinge bietet die Möglichkeit, daß mehrere ausgedehnte Objekte in Längsrichtung nebeneinander gefördert werden können. Anstelle von nur einem ausgedehnten, insbesondere langgestreckten, Objekt, können eine Mehrzahl von langgestreckten Objekten nebeneinander vorgesehen sein, wodurch die Produktivität gegenüber einem einzelnen Objekt um die Anzahl von parallel liegenden Rohlingen erhöht werden kann.The use of the blanks described above offers the possibility of conveying several extended objects in the longitudinal direction next to each other. Instead of just one extended, in particular elongated, object, a plurality of elongated objects can be provided next to each other, whereby productivity can be increased by the number of parallel blanks compared to a single object.

Die Rohling-Reste werden entfernt, unmitteltbar bevor beschichtet wird, insbesondere bemalt wird.The blank remains are removed immediately before coating, especially painting.

Ein Rohling zur Bearbeitung zu einer Vielzahl langgestreckter Objekte wird erhalten von einem Stapel von ähnlichen Rohlingen, bei denen die Rohlinge in dem Stapel einer nach dem anderen angeordnet sind.A blank for machining into a plurality of elongated objects is obtained from a stack of similar blanks, where the blanks in the stack are arranged one after another.

Ein Stapel von Rohlingen wird erhalten durch Sägen jeweils eines Stapels zu einem Zeitpunkt von einem Plattenstapel.A stack of blanks is obtained by sawing one stack at a time from a stack of plates.

Die Platten können aus einem beliebigen Material, wie Holz, Faserplatte, Kunststoff oder Metall, hergestellt sein.The panels can be made of any material, such as wood, fiberboard, plastic or metal.

Eine Einrichtung zum Behandeln oder Bearbeiten der Oberfläche der ausgedehnten Objekte kann entlang der Herstellungslinie angeordnet sein, um die Oberflächen aufzu rauhen, wodurch die Dauerhaftigkeit oder Festigkeit der fertiggestellten Beschichtung verbessert wird.A device for treating or machining the surface of the expanded objects may be arranged along the manufacturing line to roughen the surfaces, thereby improving the durability or strength of the finished coating.

Eine Bemalungsstation zum Grundieren oder "Primen" kann ebenso in der Herstellungslinie vorgesehen sein, in diesem Fall an einer Stelle, nachdem eine Vielzahl von ausgedehnten Objekten nebeneinander liegend erhalten worden sind. Die Grundierungsstation kann ähnlich der Bemalungsstation arbeiten, die oben beschrieben wurde, d.h. die Objekte werden von allen Seiten beschichtet. Auch hier kann die Farbe denselben Typ von Mischung aufweisen, der zum Beschichten verwendet wurde; jedoch genügt es normalerweise, wenn die ausgedehnten Objekte von oben beschichtet werden und daraufhin mittels UV-Strahlung getrocknet werden.A painting station for priming or "priming" can also be provided in the production line, in this case at a point after a multiple extended objects have been obtained lying next to each other. The priming station can work similarly to the painting station described above, i.e. the objects are coated from all sides. Here too, the paint can be of the same type of mixture used for coating; however, it is usually sufficient if the extended objects are coated from above and then dried by means of UV radiation.

Der oben beschriebene Aufbau verbessert die Herstellungskapazität stark, verglichen mit bekannten Methoden, dank sowohl der Verwendung einer schnell trocknenden Farbe und mehrerer Objekte, die parallel in Längsrichtung bewegt werden.The setup described above greatly improves the manufacturing capacity compared to known methods, thanks to both the use of a fast-drying paint and several objects moved in parallel in the longitudinal direction.

Zusätzliche Eigenschaften, die für die Erfindung charakteristisch sind, werden in den beigefügten Ansprüchen umschrieben.Additional features characteristic of the invention are set forth in the appended claims.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die ein Blockdiagramm der verschiedenen Bearbeitungsstufen zeigt.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying Drawing which shows a block diagram of the different processing stages.

Entsprechend der Zeichnung wird eine Anzahl von Platten (slabs), die eine auf die andere gestapelt ist und ggf. eine Fläche von mehr als 1 m² aufweist, der Einheit 1 zugeführt. Von diesem Stapel von Platten wird ein Stapel von Rohlingen jeweils zu einem Zeitpunkt abgesägt, er weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf, wobei jeder Rohling in dem Stapel die Eigenschaft einer Planke oder eines Brettes (plank) hat. Ein Stapel von Rohlingen wird zu einem jeweiligen Zeitpunkt der Trenneinheit 2 zugeführt, wo die individuellen Rohlinge in dem Stapel einer nach dem anderen angeordnet werden. Die Rohlinge werden dann von der Einheit 2 einer Bearbeitungseinheit 3 (working-up unit) zugeführt, wo jeder Rohling mechanisch bearbeitet wird, zum Beispiel durch Fräsen, so daß eine Anzahl von parallelen ausgedehnten Objekten erhalten wird, von denen zwei benachbarte Objekte mittels Rohling-Resten zusammengefügt oder zusammengehalten werden. Der Rohling mit mehr als zwei ausgedehnten Objekten wird einer Einheit 4 zugeführt, wo jeder Rohling aufgerauht wird, z. B. durch Sandpapier, um ihn für eine erste Beschichtung mit Farbe vorzubereiten. Nach der Behandlung in der Einheit 4 wird der Rohlung zu einer Bemalungs- oder Beschichtungs-Station 6 geführt, wo er von oben z. B. durch sprühendes Beschichten bemalt oder beschichtet wird, und wo er darauffolgend einer Trocknung mittels UV-Strahlung in einer Einheit 7 unterworfen wird. Eine geeignete Farbe zum Grundieren besteht aus einem Binder, Monomer und ggf. Farbpigmenten und einem Photoinitiator.According to the drawing, a number of slabs, stacked one on top of the other and possibly having an area of more than 1 m², are fed to unit 1. From this stack of slabs, a stack of blanks is sawn off at a time, having a rectangular cross-section, each blank in the stack having the characteristics of a plank or board. A stack of blanks is fed at a time to separating unit 2, where the individual blanks are arranged in the stack one after the other. The blanks are then fed from unit 2 to a working-up unit 3, where each blank is mechanically machined, for example by milling, so that a number of parallel extended objects are obtained, two adjacent objects of which are joined or held together by means of blank scraps. The blank with more than two extended objects is fed to a unit 4 where each blank is roughened, e.g. by sandpaper, to prepare it for a first coating of paint. After treatment in unit 4, the blank is fed to a painting or coating station 6 where it is painted or coated from above, e.g. by spray coating, and where it is subsequently subjected to drying by means of UV radiation in a unit 7. A suitable paint for priming consists of a binder, monomer and, if necessary, color pigments and a photoinitiator.

Der grundierte Rohling wird zu einer Einheit 8 zum Aufrauhen zugeführt, geeigneterweise mit Sandpapier. Nach der Behandlung in der Einheit 8 ist der Rohling in der Lage, mehr Farbe aufzunehmen. Er wird daher von der Einheit 8 zu einer Einheit 9 weitergeleitet oder weiterbewegt, wo alle ausgedehnten Objekte voneinander getrennt werden, z. B. durch Fräsen. Von der Einheit 9 werden die ausgedehnten, getrennten Objekte einer Beschichtungs- oder Bemalungs-Station 10 zugeführt. Die Objekte treten in die Beschichtungs-Station 10 ein und werden in einer solchen Weise geführt, daß Abschnitte, die sich in der Beschichtungs-Station 10 befinden, frei schwebend sind, um sie von allen Seiten zu beschichten, insbesondere zu bemalen. Die Bemalungs-Station 10 weist geeigneterweise einen geschlossenen Container auf, dessen unterer Teil eine Mischung aus Binder, Monomer und ggf. Farbpigment aufweist. Die Abschnitte der ausgedehnten Objekte, die sich in dem geschlossenen Tank befinden, befinden sich oberhalb der Oberfläche der Farbmischung. Der geschlossene Container weist ein Vakuum auf, so daß Farbe aus der Oberfläche in Richtung auf die Abschnitte des Objektes gezogen wird, die sich in ihm befinden. Die ausgedehnten und auf allen Seiten beschichteten Objekte sind noch immer frei schwebend und werden an eine Trocken-Einheit 11 weitergefördert. Die Trocken- Einheit 11 hat zwei Elektronen-Beschleuniger, einer arbeitet von oben und der andere von unten. Die Beschichtung mit dem Elektronen-Beschleuniger wird im Detail beschrieben in einer Publikation der Polymer-Physik GmbH, mit dem Titel "Hintergrund und Neueste Anwendungen von Elektronenbestrahlungsanlagen für umweltfreundliche Beschichtungs- und Laminier-Technologien". Da die beschichteten Abschnitte der ausgedehnten Objekte in der Trocken-Einheit 11 so getrocknet werden sollten, daß die Frontabschnitte in Kontakt mit einer Stütz- oder Tragfläche kommen können, ohne daß die Farbe beschädigt wird, wird die Trocknung von unten veranlaßt und dann nach einer kurzen Verzögerung von oben weitergeführt. Da die verwendete Farbe einen Binder, ein Monomer und ggf. ein Farbpigment aufweist, polymerisieren die Elektronenstrahlen die Farbschicht, was eine sofortige Trocknung nach sich zieht. Die beschichteten und getrockneten ausgedehnten Objekte werden von der Einheit 11 zu einer zweiten Trocken-Einheit 12 zugeführt, wo sie nur von oberhalb mittels UV-Licht getrocknet werden. Von der Einheit 12 werden die beschichteten und getrockneten ausgedehnten Objekte an eine Verpackungseinrichtung 13 weitergeführt.The primed blank is fed to a unit 8 for roughening, suitably with sandpaper. After treatment in unit 8, the blank is able to absorb more paint. It is therefore passed or moved on from unit 8 to a unit 9 where all the expanded objects are separated from each other, e.g. by milling. From unit 9, the expanded, separated objects are fed to a coating or painting station 10. The objects enter the coating station 10 and are guided in such a way that sections located in the coating station 10 are free-floating in order to coat them, in particular to paint them, from all sides. The painting station 10 suitably comprises a closed container, the lower part of which contains a mixture of binder, monomer and optionally color pigment. The sections of the expanded objects located in the closed tank are above the surface of the paint mixture. The closed container has a vacuum so that paint from the surface in towards the sections of the object located within it. The expanded and coated on all sides objects are still free floating and are conveyed to a drying unit 11. The drying unit 11 has two electron accelerators, one operating from above and the other from below. Coating with the electron accelerator is described in detail in a publication of Polymer-Physik GmbH entitled "Background and Latest Applications of Electron Irradiation Systems for Environmentally Friendly Coating and Laminating Technologies". Since the coated sections of the expanded objects in the drying unit 11 should be dried so that the front sections can come into contact with a support or aerofoil without damaging the paint, drying is initiated from below and then continued from above after a short delay. Since the paint used comprises a binder, a monomer and possibly a color pigment, the electron beams polymerize the paint layer, resulting in immediate drying. The coated and dried expanded objects are fed from the unit 11 to a second drying unit 12, where they are dried only from above by means of UV light. From the unit 12, the coated and dried expanded objects are fed to a packaging device 13.

Die Grundiereinrichtung 6 kann vom selben Typ sein, wie die Beschichtungseinrichtung 10.The priming device 6 can be of the same type as the coating device 10.

Die ausgedehnten Objekt-Rohlinge werden kontinuierlich längs der gesamten Herstellungslinie gefördert.The expanded object blanks are continuously conveyed along the entire production line.

Es sollte ersichtlich sein, daß die Beschichtung unter Vakuum ersetzt werden kann durch eine Sprüh-Beschichtung.It should be obvious that the vacuum coating can be replaced by a spray coating.

Claims

1. Device for coating, in particular varnishing or painting, from all sides of an extended, in particular elongated, object, such as a rod, strip or the like, which object consists of any rigid material, such as wood, wood fiber board or the like, and moves continuously in the longitudinal direction and passes through a closed container (10), the lower part of the container containing a mixture of binder, monomer and pigment and having a passage device to help the extended object to allow it to pass through the container (10) above the surface of the mixture, the container having a coating device, such as a vacuum arrangement, to coat the extended object in the container (10) with a layer of the mixture, the container having a guide or control device so that the coated object is guided or controlled so that it remains freely suspended, characterized in that a first drying unit (11) for drying the painted object from below and a second Drying unit (11) is provided to dry the painted object from above.

2. Device according to claim 1, characterized in that two drying units (11) comprise devices which generate a preferably deflectable electron beam or curtain which polymerizes the monomer in the coating layer.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a packaging station (13) is provided after the drying units (11) in order to package the expanded units (objects), for example in bundles.

4. Device according to claim 1, characterized by a unit (12) for applying UV radiation to the object after it has passed the two drying units (11).

5. Device according to claim 1, characterized by an additional coating station (6) for applying an initial coating of paint to the expanded object before it is passed through the closed container (10), which coating station (6) preferably coats the object from all sides, the paint coating being obtained in the same way as the layer in the closed container (10), or being obtained on all sides except the side touching a support.

6. Device according to claim 5, characterized by a second UV radiation unit (7) which is provided after the additional coating station (6).

7. Device according to claim 5, characterized in that a processing device (3) or a feed machine (3) is arranged in front of the additional coating station (6), which machine receives a blank for the expanded object and delivers a prepared or treated object for the painting station (11).

8. Device according to claim 7, characterized in that the blank has a width such that at least two extended objects are encompassed by its cross-section.

9. Device according to claim 8, characterized in that at least two extended objects are obtained side by side from the processing or feeding machine (3), each object being connected to adjacent objects by an easily removable blank remainder.

10. Device according to claim 7, characterized in that the processing machine or feeding machine (3) receives one blank at a time from a separating machine (2), which latter machine takes blanks from a stack and arranges them in a row.

11. Device according to claim 10, characterized in that a stack saw (1) is provided in front of the separating machine (2) in order to saw the stacks off the plate stacks.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a or several grinding stations (5,4 and 8) are arranged in the course of the movement of the object.

13. Device according to claim 9, characterized in that a machine (9) is provided to remove the blank residues, which machine (9) is preferably arranged in front of the closed container (10).