EP1327844A2 - Process and apparatus for treating a substrate and/or a coating material on a substrate - Google Patents

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EP1327844A2
EP1327844A2 EP02028602A EP02028602A EP1327844A2 EP 1327844 A2 EP1327844 A2 EP 1327844A2 EP 02028602 A EP02028602 A EP 02028602A EP 02028602 A EP02028602 A EP 02028602A EP 1327844 A2 EP1327844 A2 EP 1327844A2
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EP
European Patent Office
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substrate
microwaves
microwave
coating material
dried
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02028602A
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German (de)
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EP1327844A3 (en
Inventor
Karl-Wilhelm Schrade
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DCT DRY CONTROL TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG
Original Assignee
Dct Dry Control Technologies & Co KG GmbH
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Publication date
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Publication of EP1327844A2 publication Critical patent/EP1327844A2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B15/00Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form
    • F26B15/10Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions
    • F26B15/12Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined
    • F26B15/18Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined the objects or batches of materials being carried by endless belts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/32Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
    • F26B3/34Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects
    • F26B3/347Electromagnetic heating, e.g. induction heating or heating using microwave energy

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for treating a Coating material on a substrate and / or a substrate and a new one Use of a microwave oven.
  • the coating materials and / or the substrates When treating the coating materials and / or the substrates, it can be to harden crosslinking and / or drying the coating materials and / or Trade substrates.
  • the coating materials can be all types of Trade coating materials, for example all types of paints and Powders.
  • the substrates can be metal, plastic, ceramic, wood and glass and mixtures, combinations or compounds of these materials act.
  • FR 2458323 describes a method for coating a substrate with which a thin layer of a coating is applied to the substrate is applied.
  • the coating on the glass or a similar fabric existing substrate is heated by applying microwave energy, this energy being in a selected frequency range that determined Selectively excites components of the coating.
  • the regulation is the Microwave radiation designed so that the fed into the drying room Microwave radiation is changed in frequency to the extent that the Temperature of the coating maintains a constant nominal value. This will a pyrometer is used.
  • the paints are specially made for the microwave radiation used, for example, by the introduction of Coal dust modified.
  • frequencies in the range of 2.45 GHz is used, only non-conductive substrates being used.
  • DE 4121203 A1 discloses a method and a device for drying of water-soluble dispersion varnish on paper or cardboard webs or sheets with the help of microwaves. In doing so, commercially available and approved Oscillators are used, the microwave energy in multiple arrangement Couple the waveguide. It is dried in a pass, after drying residual moisture remains when using the lowest energy level.
  • DE 19626512 A1 describes a continuous microwave oven for baked goods known with a housing having an inlet and an outlet which is a conveyor belt for transporting the baked goods in that extends through and out of the housing, the at least one Microwave device comprising a microwave generator which can be cooled by cooling air having a transmitter antenna, is arranged in a waveguide, which of the transmitter antenna conducts emitted microwaves and in the range of Conveyor belt has a radiation opening for radiating the microwaves, the cooling air cooling the microwave generator via at least one im Waveguide trained breakthrough in the waveguide and from it Beam opening is inflatable.
  • DE 19721461 A1 also describes a process for drying paints metallic or non-metallic individual parts or assembled assemblies any structure in the continuous process or in stationary operation in one heated drying room known, being the heat source in the drying room at least one microwave module for generating by means of waveguides defined exit openings in the drying room introduced microwaves is used, air to flow around the individual parts in the Drying room is introduced, the air introduced with an additive is enriched with dipole character such that the air mixture has a relative Proportion of additive within a specified controllable range of 20 has up to 90%, and the proportion of additive in the drying room is observed.
  • a method is known from US Pat Lacquer applied to the glass substrate can be dried using a microwave.
  • DE 4433904 discloses continuous drying of colors using a microwave known on paper or the like.
  • a disadvantage of the above-mentioned drying processes and devices also the high energy consumption for drying are the long ones Drying times that are necessary and furthermore the need having to use special paints.
  • drying times that are necessary and furthermore the need having to use special paints.
  • infrared radiation furthermore disadvantageous that due to the formation of shadows only Components of simple geometric shape can be dried.
  • the object of the invention is to provide the known treatment methods and improve devices.
  • This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1, by a device according to claim 30 and by using a Microwave oven for treating a coating material on a substrate solved according to claim 42.
  • Microwaves are understood here to mean an electromagnetic wave, the one Has a wavelength between 0.1 mm and 1000 m. Are preferred in the Invention microwaves with a wavelength between 3m and 30 m used.
  • the device according to the invention and All types of coating materials can be used according to the invention be treated.
  • Multi-component paints on a wide variety of raw material bases e.g. on Epoxy or polyurethane base, and also stove enamels, synthetic resin lacquers, oxidative-curing lacquers, moisture-curing, UV-curing lacquers and Powder coatings.
  • the coating materials on the substrates alone, the Coating materials on the substrates simultaneously with the substrates or only the uncoated or coated substrates are treated alone.
  • the Throughput time for the treatment of coating materials on substrates, especially for drying paints on plastic or metal surfaces is significantly reduced.
  • This increases the economy according to the invention Devices over the prior art.
  • the Using microwaves requires considerably less energy than with the Prior art method for drying lacquers on substrate was necessary. This also increases the economy of the invention Devices.
  • the footprint is also called space footprint Devices according to the invention less, since the microwaves small-scale magnetrons can be generated and on long ventilation distances can be dispensed with.
  • coating material can be clearly seen Dry cheaper than before. Because the total cost of industrial Painting processes become crucial due to the drying of the paint Expenses determined. When using convective drying processes of the The state of the art is generally systems with extensive evaporation, Drying and cooling zones required. Among other things, these cause substantial Energy costs as well as costs for depreciation on plants and buildings. Due to increasing demands on environmental compatibility Coating materials are increasingly coming to a greater extent than before water-dilutable coating materials are used. However, these require in Compared to conventional paints a greater energy input when Drying process. The process step is due to high energy prices Paint drying important for the economy of the whole Coating process.
  • the invention allows a greater energy input and Realize cost savings in the drying process. Because the invention enables it, both when using conventional as well as from water-thinnable paint systems, the drying time, drying time and cooling time to reduce.
  • the invention includes the knowledge that it Offers the possibility of selective paint drying, i.e. a paint drying under largely avoiding heating of the substrate used. Though have also recently found ultraviolet, infrared and microwave drying more attention; is the use of ultraviolet and infrared drying processes however due to the shadow formation that occurs on drying limited geometrically simple components. This is the one used Microwave radiation of the invention is not the case.
  • Microwaves have already been used for drying in the prior art used, however, the overheating of metallic substrates was not to avoid leaving microwaves for the treatment of coating materials could not previously be used on metal or metal-containing substrates.
  • the drying of coating materials such as e.g. of paints, on metal or metal-containing substrates.
  • the invention also avoids the disadvantages of shadowing the prior art Technology, since the shadow formation itself is avoided by the invention.
  • the invention includes the finding that due to the use of at least two wavelengths, preferably an entire wavelength spectrum, is advantageously possible to radiate a higher output overall and thus overall to achieve a higher energy input into the paint to be dried.
  • heating in the Coating material allows, which only dries the above mentioned coatings on metal or metal-containing substrates is possible.
  • Electromagnetic radiation in the above Wavelength range of the microwaves unlike ultraviolet or X-rays, it does not have an ionizing effect.
  • absorption of microwave radiation becomes the absorbent material heated. This happens above all through one in the material Molecular movement, which in part depends on the dielectric properties of the Material can depend. This applies to both the coating material and the substrate. It comes under the influence of the electric field of the microwaves in every material about changes of state.
  • conductors such as for metals, there are displacements of freely moving electrons inside the material and thus for the formation of an electrical opposing field up to compensation of the outer field.
  • non-conductors under the influence of a electric field charges shifted as far as the restoring forces allow in the material.
  • the speed of the process determining step for the absorption of microwave energy always the Relaxation of the excited states after switching off the microwave field.
  • the polarization of a material in the electric field occurs according to different Mechanisms whose importance depends heavily on the frequency of the acting Field. For example, by exposure to ultraviolet or infrared radiation the resonance frequencies of electron and Atomic polarization due to the relatively short prevailing there Relaxation times stimulated. The polarization must be distinguished from this on the basis of orienting polar molecules as well as due to ion conduction, which Range of the microwave radiation used according to the invention Have resonance frequencies. The position of the absorption maxima within the microwave frequency spectrum used by the Mobility of the particles contributing to the polarizability of the material certainly. As a result, the position of the absorption maxima is also dependent on the molar mass of the considered particles and the temperature of the material.
  • the frequency spectrum according to the invention can be particularly advantageous realize if a microwave source used, preferably a used one Magnetron, always on, more preferably on and off all the time becomes. It has proven to be advantageous if these inputs and Switch-off operations are carried out with a period of 5 ms. This Period ensures an optimal drying process of the above Paints. Especially with water-thinnable and solvent-based paints is advantageously achieved that the solvent the paint before crosslinking the Leave the paint so that no stoves can appear on the paint.
  • the Microwave energy from two sides in a stationary range of action Microwave sources irradiated. It is further preferred if two Microwave sources are aligned and only one of the two opposite microwave sources with the help of the invention Control means is switched on and off periodically.
  • the device is preferably calibrated so that the sensor on the one hand no stationary area of action to be dried and on the other hand stationary on an object to be dried Effective range is calibrated. If an object to be dried now enters the stationary area of effect, the sensor can determine that such is present in the stationary sphere of activity. The magnetron will then preferably switched on every 5 ms and then switched off again. Provides the sensor determined that there is no object to be dried in the stationary Effective range of the magnetrons, the magnetrons are preferred only switched on and then off again every 500 ms. In this way energy is saved.
  • the senor is the anode of the Magnetrons.
  • the reflected microwave energy can be detected and adjusted evaluate the aforementioned calibration in such a way that it can be determined whether there is an object to be dried in the stationary area of action or not. In this way, the provision of a avoid additional sensors.
  • the device is like this calibrated that the sensor, preferably the anode of the magnetron, not only can detect whether there is an object to be dried in the stationary Effective area is located, but can also capture what type of Subject matter. So can be done with the previously Calibration step the reflections detected by the anode of the magnetron various items stored and the corresponding item be assigned. Now such an object occurs in the stationary Effective range of the magnetron, so by the reflection of the Subject caused change in the anode current and the corresponding Control circuitry for processing such a change to be determined what object it is. After that, it is preferred possible, the total power of the emitted microwave energy but also the Composition of the frequency spectrum on the respective object to adjust adjusted. For example, in the case of exterior mirror housings from Automobiles, a different microwave energy and a different frequency spectrum displayed to enable optimal drying than this at fine jagged metal parts such as windshield wipers.
  • the anode Sensor for the microwave energy reflected from the object that adaptive radiation of microwave energy by the Magnetron can be reached, depending on whether more at the time or less retroreflected energy is detected by the anode. So it can also an irregular switching on and off of the magnetron according to the energy recorded by the anode. It is so in particular possible that in the event of a sharp increase in the retroreflected and from the Anode detected energy, for example, due to a metal part on the material the radiated magnetron energy is immediately reduced, so that excessive heating can be avoided.
  • Any metal-plastic combination can be made using the device according to the invention and with the aid of the method according to the invention to treat.
  • paint can be applied to such a composite component Dry metal and plastic using the invention.
  • this is Staggering the microwave power in the direction of movement of the patient to be treated Realized zones lying one behind the other.
  • a constant microwave fundamental frequency of about 2.5 gigahertz is an adjustable one and modulating frequency increasing from zone to zone.
  • each Zone a particularly advantageous to the absorption maxima of the to be dried Materials matched modulation frequency.
  • the basic frequency of about 2.5 Gigahertz in ascending order with modulated frequencies of about 1.2, about 1.6, about 1.9, about 2.1, about 2.5, and about 3 gigahertz is modulated.
  • the Plastic substrates can also contain metal.
  • a lacquer is to be dried on ceramic or wood, it should still another zone with a base frequency of about 2.5 gigahertz modulated frequency of about 900 megahertz can be set up as this has proven to be particularly advantageous for ceramics and wood.
  • microwave drying according to the invention thus offers the advantage that the paint drying directly on the chemistry of the to be dried Coating materials and substrates are matched and tailored.
  • Coating materials and substrates do not require a subsequent flash-off time because cooker-free dry lacquer surfaces are created.
  • the invention thus offers one treatment, in particular one Drying paints on substrates with selective heating of the paint low thermal stress on the component and thus new ones Lacquer / substrate pairing enabled. Since the substrate is not heated, that is Energy consumption is also lower since there is no heat loss for the Substrate heating is consumed. At the same time, a smaller one Consumption of cooling capacity and thus again lower energy consumption required, since the substrate itself does not need to be cooled after drying, because there is no energy or only a negligible amount of energy is entered.
  • the stationary Area of effect over the waveguide over which the magnetron Microwave energy radiates into the stationary area of action including the Waste heat from the magnetron supplied.
  • an air temperature of below 120 ° C, preferred between 60 and 80 ° C can be reached.
  • This temperature has proven to be optimal for drying of paint on metal or metal-containing substances. Because on this In this way it is achieved that the surface of the paint does not dry first, while the inside of the paint is still damp. Rather, it achieves that the drying of the paint starts inside the paint and continues continues on the outside so that the paint dries completely becomes.
  • cooling hoses cooling the air is carried out in front of and behind the stationary effective area.
  • the air humidity is too high, targeted condensation of the Humidity can be made on such cooling hoses without it a condensation on the object to be dried and thus one disadvantageous droplet formation on the object to be dried can.
  • a humidity of about 50% is maintained constantly. This humidity is special advantageous because in this way the microwave energy in the optimal Paint is entered and also the reflection of the object to be dried can be optimally detected by the anode of the magnetron.
  • the Drying the paints on the metal surfaces in a continuous process because the microwaves have a certain effective range can be limited without excessive loss of energy.
  • such a continuous process can be a very large one Number of small parts in particular can be dried in a relatively short time because with the use of microwave ovens according to the invention for drying the paints are guaranteed to dry very quickly.
  • the invention thus sets itself against long-held prejudices against use of microwaves when drying paints or varnishes on metal surfaces time.
  • a continuous microwave oven which is provided with can be used particularly advantageously for carrying out the method according to the invention a housing with an inlet and an outlet, and a conveyor belt extending through the housing for transporting metal parts into, through and out of the housing and at least one microwave device which has a microwave generator which can be cooled by cooling air and has a transmitter antenna which is arranged in a waveguide which transmits microwaves emitted by the transmitter antenna conducts and in the area of the conveyor belt has a radiation opening for radiating the microwaves, the cooling air cooling the microwave generator being able to be introduced into the waveguide via at least one opening formed in the waveguide and being able to be blown out from its radiation opening.
  • each waveguide serves both to transport the microwave energy as well as to transport the cooling air, the comes from the microwave generator.
  • each waveguide is provided with one or more openings through which the cooling air, which (immediately) flowed around and cooled the microwave generator into the Waveguide flows in.
  • the now heated cooling air is through the waveguide transported to the metal via the radiation opening of the waveguide impinge. Separate cooling air lines are no longer required.
  • the connection is made via the at least one breakthrough in the Wall of the waveguide.
  • This breakthrough is in the direction of air flow viewed behind the microwave generator and in the direction of propagation Microwaves viewed behind the transmitter antenna.
  • the waveguide runs in a straight line in the area of the at least one opening, during the ventilation duct, which is in the area of the microwave generator in particular runs parallel to the waveguide, behind the microwave generator runs obliquely towards the waveguide.
  • the wall that runs diagonally to the waveguide of the ventilation duct conducts the cooling air through the at least one opening into the waveguide.
  • a continuous microwave oven 10 is shown in side view, the one Has frame 12; on the top is a preferably made of Teflon Endless conveyor belt 14 is located on the upper run metal plates 16 in Direction of arrow 18 are transported.
  • a housing 20 On the top of the frame 12 there is also a housing 20 which has an inlet opening 22 and a Has outlet opening 24 through which the metal plates 16 from Conveyor belt 14 are transported.
  • the frame 12 is also with a Provided holding plate 26 which is arranged below the conveyor belt 14 and 1 the attachment of several arranged in groups Microwave devices 28 is used.
  • the microwave devices 28 are shown in FIG arranged a total of three groups, each group six Microwave devices 28 includes (see Figure 2).
  • Any microwave device 28 has a blower 30, on the housing 32 of which a cooling air duct 34 connected.
  • a microwave generator 36 is located in the cooling air duct 34 (hereinafter also called magnetron), whose transmitter antenna 38 protrudes into a waveguide 40 arranged adjacent to the cooling air duct 34.
  • the waveguide 40 is attached to the holding plate 26 from below, on which Waveguide 40 itself held the ventilation duct 34 with the blower housing 32 is.
  • two of the six waveguides 40 end immediately below the conveyor belt 14, which for microwave energy and is permeable to air and in particular from each other spaced transport chains.
  • the waveguide 40, the too both sides of the middle waveguide ending below the conveyor belt 14 40 are arranged, have angled substantially L-shaped Extension pieces 42, which protrude into the housing 20 and each other end opposite.
  • Waveguide extension pieces 44 connected, which are also inside the Housing 20 extend and immediately adjacent to each other above the Conveyor belt 14 end opposite the two middle waveguides 40.
  • the radiation openings 46 of all waveguides are thus located 40, 42, 44 of a group of microwave devices 28 around the metal plate around them from their sides, from below and from above To irradiate microwave energy.
  • a lacquer layer 50 the is applied to the surface 52 of the metal plate 16 during the Stay in the continuous microwave oven 10 by means of the symbolic shown microwaves 54 completely dried.
  • the cooling air flowing around the magnetron 36 arrives laterally into the waveguide 40.
  • the waveguide 40 in its opening adjacent to the ventilation duct 34 has several openings 48.
  • the ventilation duct runs obliquely, which is indicated at 50 in FIG. 1.
  • Radiation openings 46 of the waveguide 40, 42 and 44 not only microwave radiation 54, but also radiated warm air directed at the metal plate.
  • Both Energy sources microwave radiation and warm air
  • FIG. 3 shows a side view of a second exemplary embodiment of the invention, a continuous microwave oven 10 with 2 magnetrons 36. Parts that those of Figures 1 and 2 correspond to the same reference numerals. With regard to the function of these parts, reference is made to the description of FIGS. 1 and 2 directed.
  • the oven 10 according to FIG. 3 shows a metal plate 16 to be dried with one on a surface 52 applied varnish layer 50.
  • the lower magnetron 36 is another magnetron 36 arranged opposite each other.
  • the lower magnetron 36 radiates constantly Microwaves 60 from.
  • the upper magnetron 36 shown in FIG. 3 shines pulsed microwaves 62. This is done by a periodic, every 5 ms the magnetron 36 is switched on and off. In this way it is achieved that the microwaves 62 have a spectrum of wavelengths. This spectrum is calibrated to the properties of the Metal plate 16 set.
  • Anode 38 also reflects that from surface 52 of metal plate 16 Microwave radiation 64 detected and with the help of a magnetron connected Evaluation and control circuit 66 evaluated.
  • This control circuit 66 compares the evaluated reflection 64 with one in a memory 68 stored set of objects acquired by prior calibration.
  • the evaluation and control circuit 66 recognizes a correspondence between the Reflection 64 with a reflection pattern stored in the memory 68, see it adjusts the radiation power of the anode 38 and the on / off frequency of the Anode 38 accordingly.
  • the on / off frequency of the Magnetrons 36 increased by control circuit 66 to 500 ms to power save.
  • the on / off frequency again reduced to 5 ms.
  • the effective area 69 is in 3 is shown only schematically, since in reality it is slightly arched, since the microwaves 60 and 62 easily enter the housing 20 diverge.
  • Cooling hoses 70 are provided for cooling the input area 22 of the housing 20 intended. Possible moisture caused by the Entrance 22 arrives, condense so that it does not on the paint 50th can deposit. Within the housing 20 is thus in particular in the Area of effect 69 reaches a humidity of 50 ° C.
  • the configuration of the cooling air duct 34 of the waveguide 40 and the Cooling air duct 34 with air grille 72 connecting waveguide 40 becomes such chosen that the waste heat of the magnetron 36 in the stationary Area of effect 69 causes an air temperature between 60 and 80 ° C, which a Temperature of the surface 52 of the metal plate 16 of about 45 to 50 ° C result Has. In this way it is achieved that the lacquer layer 50 through the Microwave radiation 60 or 62 is dried and not by heat or Infrared radiation is dried. Because the latter would either have to dry the surface 74 of the lacquer layer 50 before the lacquer layer 50 dries itself, which could disadvantageously develop bubbles, or too long a drying time, which is also thanks to the use of microwaves according to the invention can be avoided.
  • the arrangement of two magnetrons 36 shown in FIG. 3 can - as by the dots 76 indicated are continued in the figure 3 to the left.
  • the magnetron pairs further to the left can do other things Show frequency spectra and other energy inputs.
  • the other magnetron pairs controlled by higher or lower power the control circuit 66 a too low or too high power of the in FIG compensate the magnetron pair shown.
  • magnetron pairs operating according to FIG 30 according to Figure 1 can be arranged one behind the other and different stationary Form effective areas 69 of microwaves 60, 62.
  • the modulated frequency modulated increases from zone to zone, for example on. With five zones, for example, it has proven to be advantageous for drying Paint on plastic and metal substrates 16 proven if the Zones increasing from modulation frequencies of about 1.2 gigahertz, about 1.6 Gigahertz, about 1.9 gigahertz, about 2.1 gigahertz, about 2.5 gigahertz and about 3 Gigahertz can be modulated.
  • magnetrons can be circular around the movement path of the substrate 16 are arranged around. This can happen that the magnetrons 30 themselves circle around the path of movement of the substrate 16 are arranged and concentric on the path of movement of the substrate 16 irradiate or are provided with waveguides, which according to FIG Radiate essentially concentrically on the path of movement of the substrate 16.
  • waveguides which according to FIG Radiate essentially concentrically on the path of movement of the substrate 16.
  • the magnetrons 30 are controlled one after the other in this way turned off that the microwaves of the magnetron previously turned off 30 still slightly with the subsequently to be generated in the direction of rotation Microwave field of the subsequent magnetron 30 overlap, but not too mutual amplification of neighboring microwave fields.

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Abstract

A substrate (16,52) or a substrate with a coating (50) is prepared and then either cured, cross-linked and/or dried using microwaves (60,62) with two or more wavelengths. Independent claims are made for: (1) the process equipment which includes a microwave source (36), an emitter (38) and control unit (66) for producing microwaves with two different wavelengths; (2) a use of a microwave tunnel oven (10) for treatment of a coating material on a substrate and/or a substrate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung eines Beschichtungsstoffes auf einem Substrat und/oder eines Substrates und eine neue Verwendung eines Mikrowellenofens.The invention relates to a method and an apparatus for treating a Coating material on a substrate and / or a substrate and a new one Use of a microwave oven.

Bei der Behandlung der Beschichtungsstoffe und/oder der Substrate kann es sich um Härtung Vernetzung und/oder Trocknung der Beschichtungsstoffe und/oder Substrate handeln.When treating the coating materials and / or the substrates, it can be to harden crosslinking and / or drying the coating materials and / or Trade substrates.

Bei den Beschichtungsstoffen kann es sich um alle Arten von Beschichtungsstoffen handeln, beispielsweise um alle Arten von Lacken und Pulvern.The coating materials can be all types of Trade coating materials, for example all types of paints and Powders.

Bei den Substraten kann es sich um Metall, Kunststoff, Keramik, Holz und Glas und um Mischungen, Kombinationen oder Verbindungen dieser Materialien handeln.The substrates can be metal, plastic, ceramic, wood and glass and mixtures, combinations or compounds of these materials act.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zur Trocknung von Lacken bekannt. Methods and devices for drying Known paints.

Insbesondere sind auch Verfahren und Vorrichtungen zur Trocknung von Lacken auf Metalloberflächen bekannt geworden. Dabei werden herkömmlicherweise die Beschichtungsstoffe, beispielsweise in der Großserienfertigung in der Automobilindustrie, in voneinander getrennten Bereichen zunächst aufgetragen und dann getrocknet. Das Auftragen erfolgt hierbei klassischerweise entweder mittels eines Tauchbades oder mit Hilfe manueller Applikation oder mittels automatischer Applikation, z.B. mittels Spritzrobotern. In einem darauf folgenden Schritt werden dann die lackierten Metallteile in separat vorgesehenen Trocknungskammern unter Verwendung von Heißluft bei Temperaturen von etwa 80° - 200°C getrocknet. Bei den lackierten Metallteilen kann es sich um Karosserien oder auch um Kleinteile handeln. Der vorgenannte Trocknungsschritt ist mit erheblichem Energieaufwand verbunden, so daß die daraus resultierenden Energiekosten einen großen Anteil an den Gesamtkosten der Lackierung haben.In particular, there are also methods and devices for drying paints become known on metal surfaces. The are traditionally Coating materials, for example in large series production in the Automotive industry, initially applied in separate areas and then dried. The application is traditionally done either by means of an immersion bath or with the help of manual application or by means of automatic application, e.g. using spray robots. In a subsequent one Step then the painted metal parts are provided in separately Drying chambers using hot air at temperatures of around Dried 80 ° - 200 ° C. The painted metal parts can be Bodies or small parts. The above drying step is associated with considerable energy expenditure, so that the resulting Energy costs have a large share in the overall cost of painting.

Aus der "Deutsche Farben-Zeitschrift, 23. Jahrgang 1969, Nr. 12, Seite 585, 1969" ist die Trocknung von Lacken mittels Mikrowellen bekannt. Dabei wird mit Hilfe von im Bereich von 108 bis 1010 Hz liegenden Mikrowellen eine Erwärmung von Filmmaterial vorgenommen, die im wesentlichen die Überführung in den festen Zustand bewirkt. Die Erwärmung erfolgt durch die auftretenden dielektrischen Verluste, wobei jedoch nur Lacke geeignet sind, die Wasser als Lösungsmittel enthalten.The drying of paints by means of microwaves is known from the "Deutsche Farben-Zeitschrift, 23rd year 1969, No. 12, page 585, 1969". Here, with the aid of microwaves in the range from 10 8 to 10 10 Hz, film material is heated, which essentially brings about the conversion into the solid state. The heating occurs due to the dielectric losses that occur, but only varnishes that contain water as a solvent are suitable.

Aus dem Aufsatz von Bräutigam, Graf, Emmerich, Schüller "Mikrowellentrocknung von Wasserlacken, dielektrische Eigenschaften von Lacksystemen, MO, Jahrgang 55 (2001) 3, Carl Hanser Verlag, München" ist die Trocknung von Wasserlacken auf Kunststoff bekannt. Dabei wird die Dipoleigenschaft der Wasserlacke für die Trocknung verwendet.From the article by Brä Bridegroom, Graf, Emmerich, Schüller "Microwave drying of water-based paints, dielectric properties of paint systems, MO, vintage 55 (2001) 3, Carl Hanser Verlag, Munich "is the drying of water-based paints known on plastic. The dipole property of the water-based paints for the Drying used.

Aus dem Aufsatz von Bräutigam, Hegemann und Schüller "Mikrowellentrocknung von Wasserlacken, Prozessparameter und qualitativer Vergleich mit der Umlufttrocknung, MO, Jahrgang 55, (2001) 8, Carl Hanser Verlag, München" ist die Trocknung von Wasserlacken auf Kunststoff mit Hilfe von Mikrowellen bekannt. Auch hier wird die Dipoleigenschaft der Wasserlacke zur Trocknung ausgenutzt.From the essay by Groom, Hegemann and Schüller "Microwave drying of water-based paints, process parameters and qualitative comparison with the Umlufttrocknung, MO, year 55, (2001) 8, Carl Hanser Verlag, Munich "is the Drying of water-based paints on plastic using microwaves is known. Here too, the dipole property of the water-based paints is used for drying.

Aus dem Patent "Patent Abstracts of Japan, C-1021, 1993, Volume 17, No. 46 JP 4-260472 A" ist es bekannt, einen speziellen Lack zu verwenden, der ein durch Mikrowellen erwärmbares Pulver enthält. Dabei führt die Erwärmung des Pulvers zur Trocknung des Lackes, wobei die Harze des Lackes und die Substratwerkstoffe jedoch wärmebeständig sein müssen.From the patent "Patent Abstracts of Japan, C-1021, 1993, Volume 17, No. 46 JP 4-260472 A "it is known to use a special lacquer which is a through Contains microwavable powder. This leads to the heating of the powder for drying the paint, the resins of the paint and the However, substrate materials must be heat-resistant.

Aus der FR 2458323 ist ein Verfahren zur Beschichtung eines Substrates beschrieben, mit dem auf das Substrat eine dünne Schicht eines Überzugs aufgetragen wird. Der Überzug auf das aus Glas oder einem entsprechenden Stoff bestehende Substrat wird durch Aufbringung von Mikrowellenenergie erwärmt, wobei diese Energie in einem ausgewählten Frequenzbereich liegt, der bestimmte Bestandteile des Überzugs selektiv anregt. Dabei ist die Regelung der Mikrowellenstrahlung so gestaltet, dass die in den Trockenraum zugeführte Mikrowellenstrahlung in ihrer Frequenz insoweit verändert wird, dass die Temperatur der Beschichtung einen konstanten Nennwert beibehält. Hierzu wird ein Pyrometer verwendet. Gleichzeitig werden die Lacke speziell für die verwendete Mikrowellenstrahlung beispielsweise durch die Einbringung von Kohlestaub modifiziert. Für die Mikrowelle werden Frequenzen im Bereich von 2,45 GHz verwendet, wobei ausschließlich nicht-leitende Substrate verwendet werden.FR 2458323 describes a method for coating a substrate with which a thin layer of a coating is applied to the substrate is applied. The coating on the glass or a similar fabric existing substrate is heated by applying microwave energy, this energy being in a selected frequency range that determined Selectively excites components of the coating. The regulation is the Microwave radiation designed so that the fed into the drying room Microwave radiation is changed in frequency to the extent that the Temperature of the coating maintains a constant nominal value. This will a pyrometer is used. At the same time, the paints are specially made for the microwave radiation used, for example, by the introduction of Coal dust modified. For the microwave, frequencies in the range of 2.45 GHz is used, only non-conductive substrates being used.

Die DE 4121203 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von wasserlöslichem Dispersionslack auf Papier- oder Kartonbahnen oder -bögen mit Hilfe von Mikrowellen. Dabei werden im Handel erhältliche und zugelassene Oszillatoren eingesetzt, die in mehrfacher Anordnung die Mikrowellenenergie in Hohlleiter einkoppeln. Es wird im Durchlauf getrocknet, wobei nach dem Trocknen bei der Verwendung der untersten Energiestufe eine Restfeuchte zurückbleibt.DE 4121203 A1 discloses a method and a device for drying of water-soluble dispersion varnish on paper or cardboard webs or sheets with the help of microwaves. In doing so, commercially available and approved Oscillators are used, the microwave energy in multiple arrangement Couple the waveguide. It is dried in a pass, after drying residual moisture remains when using the lowest energy level.

Aus der DE 19626512 A1 ist ein Durchlauf-Mikrowellenofen für Backwaren bekannt mit einem einen Einlass und einen Auslass aufweisenden Gehäuse, durch welches hindurch sich ein Transportband zum Transportieren der Backwaren in das, durch das und aus dem Gehäuse erstreckt, wobei die mindestens eine Mikrowellenvorrichtung, die einen mittels Kühlluft kühlbaren Mikrowellengenerator mit einer Senderantenne aufweist, in einem Hohlleiter angeordnet ist, welcher von der Senderantenne ausgesandte Mikrowellen leitet und im Bereich des Transportbandes eine Abstrahlöffnung zum Abstrahlen der Mikrowellen aufweist, wobei die den Mikrowellengenerator kühlende Kühlluft über mindestens einen im Hohlleiter ausgebildeten Durchbruch in den Hohlleiter einleitbar und von dessen Abstrahlöffnung ausblasbar ist. DE 19626512 A1 describes a continuous microwave oven for baked goods known with a housing having an inlet and an outlet which is a conveyor belt for transporting the baked goods in that extends through and out of the housing, the at least one Microwave device comprising a microwave generator which can be cooled by cooling air having a transmitter antenna, is arranged in a waveguide, which of the transmitter antenna conducts emitted microwaves and in the range of Conveyor belt has a radiation opening for radiating the microwaves, the cooling air cooling the microwave generator via at least one im Waveguide trained breakthrough in the waveguide and from it Beam opening is inflatable.

Auch ist aus der DE 19721461 A1 ein Verfahren zur Trocknung von Lacken auf metallischen bzw. nicht-metallischen Einzelteilen oder montierten Baugruppen beliebiger Struktur im Durchlaufverfahren bzw. im stationären Betrieb in einem erwärmten Trocknungsraum bekannt, wobei als Wärmequelle im Trocknungsraum mindestens ein Mikrowellenmodul zur Erzeugung von mittels Hohlleitern mit definierten Austrittsöffnungen in den Trocknungsraum eingeleiteten Mikrowellen verwendet wird, wobei Luft zur Umströmung der Einzelteile in den Trocknungsraum eingeleitet wird, wobei die eingeleitete Luft mit einem Zusatzstoff mit Dipolcharakter derart angereichert wird, dass das Luftgemisch einen relativen Anteil an Zusatzstoff innerhalb eines vorgegebenen steuerbaren Bereiches von 20 bis 90% aufweist, und wobei der Anteil an Zusatzstoff im Trocknungsraum eingehalten wird.DE 19721461 A1 also describes a process for drying paints metallic or non-metallic individual parts or assembled assemblies any structure in the continuous process or in stationary operation in one heated drying room known, being the heat source in the drying room at least one microwave module for generating by means of waveguides defined exit openings in the drying room introduced microwaves is used, air to flow around the individual parts in the Drying room is introduced, the air introduced with an additive is enriched with dipole character such that the air mixture has a relative Proportion of additive within a specified controllable range of 20 has up to 90%, and the proportion of additive in the drying room is observed.

Aus der US 4,765,773 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, welches einen Hänger aufweist, der auf einem Straßenbelag aufgetragene Farbe mittels einer in dem Hänger angebrachten Mikrowellenabstrahleinrichtung trocknet.From US 4,765,773 a motor vehicle is known which has a trailer has, the color applied to a road surface by means of a in the If the microwave radiation device is attached, it dries.

Aus der US 5,431,966 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ein aus einem Glassubstrat aufgetragener Lack mittels Mikrowelle getrocknet werden kann.A method is known from US Pat Lacquer applied to the glass substrate can be dried using a microwave.

Aus der US 4,728,762 ist das Aufwärmen von Lebensmitteln mittels eines Mikrowellenofens offenbart. Diese Druckschrift offenbart ein Verfahren, bei dem Luft mit Hilfe der Mikrowellen erhitzt wird und parallel zur Mikrowelle zum Erhitzen der Lebensmittel verwendet wird.From US 4,728,762 is the heating of food by means of a Microwave oven disclosed. This document discloses a method in which Air is heated using the microwaves and parallel to the microwave for heating the food is used.

Aus der DE 19616692 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Farben auf Kunststofffolien mittels Mikrowellen bekannt.DE 19616692 describes a method and a device for drying Colors on plastic films using microwaves are known.

Aus der DE 4433904 ist eine Durchlauftrocknung von Farben mittels Mikrowelle auf Papier oder dergleichen bekannt.DE 4433904 discloses continuous drying of colors using a microwave known on paper or the like.

Auch ist die Trocknung von Lacken mit Hilfe von Infrarotstrahlung bekannt.The drying of paints with the aid of infrared radiation is also known.

Aus dem Artikel "K.K.O Behr, M. Sedlmayer, Schnell und schonend Trocknen-Arbeitsprinzip der NIR-Technologie" mo", Januar 98" ist die Trocknung von Lacken mittels Infrarot-Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 0,76 µm und 1,2 µm bekannt.From the article "K.K.O Behr, M. Sedlmayer, Fast and gentle drying working principle The NIR technology "mo", January 98 "is the drying of paints using infrared radiation with a wavelength between 0.76 µm and 1.2 µm known.

Aus "K.K.O. Behr, M. Sedlmayer, Sekundenschnelle Trocknung von Pulverlacken, Sonderdruck aus JOT, Februar 1998" ist die Verwendung von Infrarotstrahlung zur Trocknung von Lacken in einem Temperaturbereich von 120° C bis 300° C bekannt. Dabei wird die hohe Strahlungsintensität der infraroten Strahlung zur Erzielung hoher Energiedichten ausgenutzt.From "K.K.O. Behr, M. Sedlmayer, Drying powder coatings within seconds, Special print from JOT, February 1998 "is the use of infrared radiation for Drying of paints in a temperature range from 120 ° C to 300 ° C known. The high radiation intensity of the infrared radiation becomes Achieving high energy densities exploited.

Nachteilig bei den vorgenannten Trocknungsverfahren und -vorrichtungen ist ebenfalls der hohe Energieaufwand zur Trocknung, sind die langen Trocknungszeiten, die notwendig sind, und ist darüber hinaus die Notwendigkeit, spezielle Lacke verwenden zu müssen. Zum Beispiel bei der Infrarotstrahlung ist darüber hinaus nachteilig, dass wegen entstehender Schattenbildung lediglich Bauteile von einfacher geometrischer Gestalt getrocknet werden können.A disadvantage of the above-mentioned drying processes and devices also the high energy consumption for drying are the long ones Drying times that are necessary and furthermore the need having to use special paints. For example, when it comes to infrared radiation furthermore disadvantageous that due to the formation of shadows only Components of simple geometric shape can be dried.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Behandlungsverfahren und - vorrichtungen zu verbessern.The object of the invention is to provide the known treatment methods and improve devices.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 30 und durch eine Verwendung eines Mikrowellenofens zur Behandlung eines Beschichtungsstoffes auf einem Substrat gemäß Anspruch 42 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1, by a device according to claim 30 and by using a Microwave oven for treating a coating material on a substrate solved according to claim 42.

Unter Mikrowellen wird hier eine elektromagnetische Welle verstanden, die eine Wellenlänge zwischen 0,1 mm und 1000 m aufweist. Bevorzugt werden in der Erfindung Mikrowellen mit einer Wellenlänge zwischen 3m und 30 m verwendet.Microwaves are understood here to mean an electromagnetic wave, the one Has a wavelength between 0.1 mm and 1000 m. Are preferred in the Invention microwaves with a wavelength between 3m and 30 m used.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Verwendung können alle Arten von Beschichtungsstoffen behandelt werden. Dies schließt wasserverdünnbare, lösemittelhaltige Ein- oder Mehrkomponentenlacke auf den unterschiedlichsten Rohstoffgrundlagen, z.B. auf Epoxid- oder Polyurethan-Basis, und auch Einbrennlacke, Kunstharzlacke, oxidativ-härtende Lacke, feuchtigkeitshärtende, UV-härtende Lacke und Pulverlacke ein. With the method according to the invention, the device according to the invention and All types of coating materials can be used according to the invention be treated. This includes water-thinnable, solvent-based ingredients Multi-component paints on a wide variety of raw material bases, e.g. on Epoxy or polyurethane base, and also stove enamels, synthetic resin lacquers, oxidative-curing lacquers, moisture-curing, UV-curing lacquers and Powder coatings.

Mit der Erfindung können alleine die Beschichtungsstoffe auf den Substraten, die Beschichtungsstoffe auf den Substraten gleichzeitig mit den Substraten oder nur die unbeschichteten oder beschichteten Substrate alleine behandelt werden.With the invention, the coating materials on the substrates alone, the Coating materials on the substrates simultaneously with the substrates or only the uncoated or coated substrates are treated alone.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß aufgrund des erfindungsgemäßen Einsatzes von Mikrowellen zur Behandlung von Beschichtungsstoffen auf dem Substrat eine kostengünstige und vor allem sehr schnelle Methode zur Verfügung gestellt wird, auf Metalloberflächen aufgetragene Lackschichten zu trocknen.The advantages of the invention are in particular that due to the use of microwaves according to the invention for the treatment of Coating materials on the substrate an inexpensive and above all very fast method is provided, applied to metal surfaces Dry layers of paint.

Darüber hinaus ist es bei der Erfindung vorteilhaft, dass es bei der Behandlung von glasfaserverstärkten Kunststoffbauteilen, insbesondere auf Basis von SMC (Sheet-Moulding-Compound) zu einer Verringerung des Ausgasens flüchtiger Komponenten aus dem Kunststoffbauteil kommt. Das hat zur Folge, dass eine anschließende Lackierung des Bauteils selbst bei konventioneller konvektiver Trocknung zu Lackfilmen führt, die die üblichen als Popups bezeichneten und auf das Ausgasen des Kunststoffes zurückzuführenden Oberflächendefekte nicht aufweißt. Dies wiederum hat zur Folge, dass erheblich weniger Ausschuss entsteht. Außerdem ist es möglich, die Bauteilvorbehandlung durch Mikrowelle zur Vermeidung von Ausgasungen und die Trocknung der Lackierung eines solchen Bauteiles in einem einzigen Prozessschritt zusammenzufassen. Das heißt, wird ein unvorbehandeltes Bauteil lackiert und die Lackierung anschließend in der hier beschriebenen Weise unter Einsatz von Mikrowellenstrahlung getrocknet, so werden Popups im Lackfilm ebenfalls verhindert.In addition, it is advantageous in the invention that it is used in the treatment of glass fiber reinforced plastic components, especially based on SMC (sheet molding compound) to reduce outgassing more volatile Components comes from the plastic component. As a result, one subsequent painting of the component even with conventional convective Drying leads to lacquer films, which are the usual and referred to as popups the degassing of the plastic is not due to surface defects aufweißt. This in turn means that there is considerably less waste arises. It is also possible to pretreat the components using a microwave Avoiding outgassing and drying the paintwork of such Combine component in a single process step. That is, becomes a unpainted component painted and then the paint in the here described way dried using microwave radiation, so Pop-ups in the paint film are also prevented.

Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, dass aufgrund der Erfindung die Durchlaufzeit zur Behandlung von Beschichtungsstoffen auf Substraten, insbesondere zur Trocknung von Lacken auf Kunststoff oder Metalloberflächen erheblich reduziert wird. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit erfindungsgemäßer Vorrichtungen gegenüber dem Stand der Technik. Darüber hinaus wird durch die Verwendung von Mikrowellen erheblich weniger Energie benötigt, als dies mit den Verfahren des Standes der Technik zur Trocknung von Lacken auf Substrat notwendig war. Auch dies erhöht die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtungen. Schließlich ist auch der Platzbedarf, der sog. Foot-Print der erfindungsgemäßen Vorrichtungen geringer, da die Mikrowellen mit kleinbauendem Magnetrons erzeugt werden können und auf lange Ablüftstrecken verzichtet werden kann.It is also particularly advantageous that the Throughput time for the treatment of coating materials on substrates, especially for drying paints on plastic or metal surfaces is significantly reduced. This increases the economy according to the invention Devices over the prior art. In addition, the Using microwaves requires considerably less energy than with the Prior art method for drying lacquers on substrate was necessary. This also increases the economy of the invention Devices. Finally, the footprint is also called space footprint Devices according to the invention less, since the microwaves small-scale magnetrons can be generated and on long ventilation distances can be dispensed with.

Als besonderer Vorteil der Erfindung ist es anzusehen, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Behandlung die Güte der vernetzten, gehärteten und/oder getrockneten Beschichtung gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten erhöht ist. Bei allen o.g. Beschichtungsstoffen lässt sich eine erhöhte chemische und mechanische Beständigkeit nachweisen. Auch die optischen Eigenschaften derartig erfindungsgemäß behandelter Beschichtungen sind qualitativ besser als im Stand der Technik.As a particular advantage of the invention it is to be seen that due to the treatment according to the invention the quality of the cross-linked, hardened and / or dried coating compared to that known from the prior art is increased. For all of the above Coating materials can have an increased chemical and demonstrate mechanical resistance. Even the optical properties coatings treated in accordance with the invention are of better quality than in the state of the art.

Insgesamt lässt sich dank der Erfindung Beschichtungsstoff deutlich kostengünstiger trocknen als bisher. Denn die Gesamtkosten industrieller Lackierprozesse werden entscheidend durch die zur Lacktrocknung notwendigen Aufwendungen bestimmt. Bei Einsatz konvektiver Trocknungsverfahren des Standes der Technik sind in der Regel Anlagen mit weitläufigen Abdunst-, Trocknungs- und Kühlzonen erforderlich. Diese verursachen u.a. erhebliche Energiekosten sowie Kosten für die Abschreibung auf Anlagen und Gebäude. Aufgrund steigender Anforderungen an die Umweltverträglichkeit eingesetzter Beschichtungsstoffe kommen zunehmend in stärkerem Maße als bisher wasserverdünnbare Beschichtungsstoffe zum Einsatz. Diese erfordern jedoch im Vergleich zu konventionellen Lacken einen größeren Energieeintrag beim Trockenprozess. Aufgrund hoher Energiepreise ist der Prozessschritt Lacktrocknung wichtig für die Wirtschaftlichkeit des gesamten Beschichtungsprozesses.Overall, thanks to the invention, coating material can be clearly seen Dry cheaper than before. Because the total cost of industrial Painting processes become crucial due to the drying of the paint Expenses determined. When using convective drying processes of the The state of the art is generally systems with extensive evaporation, Drying and cooling zones required. Among other things, these cause substantial Energy costs as well as costs for depreciation on plants and buildings. Due to increasing demands on environmental compatibility Coating materials are increasingly coming to a greater extent than before water-dilutable coating materials are used. However, these require in Compared to conventional paints a greater energy input when Drying process. The process step is due to high energy prices Paint drying important for the economy of the whole Coating process.

Durch die Erfindung lassen sich ein größerer Energieeintrag und Kosteneinsparungen im Trockenprozess realisieren. Denn die Erfindung ermöglicht es, sowohl beim Einsatz von konventionellen als auch von wasserverdünnbaren Lacksystemen Ablüft-, Trocken- und Kühlzeit deutlich zu reduzieren. Dabei schließt die Erfindung die Erkenntnis ein, dass sie die Möglichkeit der selektiven Lacktrocknung bietet, d.h. einer Lacktrocknung unter weitgehender Vermeidung der Erwärmung des verwendeten Substrates. Zwar fanden in jüngster Zeit auch Ultraviolett-, Infrarot- und auch Mikrowellentrocknung mehr Beachtung; der Einsatz der Ultraviolett und Infrarot-Trocknungsverfahren ist jedoch aufgrund der dabei auftretenden Schattenbildung auf die Trocknung geometrisch einfacher Bauteile beschränkt. Dies ist bei der verwendeten Mikrowellenstrahlung der Erfindung nicht der Fall.The invention allows a greater energy input and Realize cost savings in the drying process. Because the invention enables it, both when using conventional as well as from water-thinnable paint systems, the drying time, drying time and cooling time to reduce. The invention includes the knowledge that it Offers the possibility of selective paint drying, i.e. a paint drying under largely avoiding heating of the substrate used. Though have also recently found ultraviolet, infrared and microwave drying more attention; is the use of ultraviolet and infrared drying processes however due to the shadow formation that occurs on drying limited geometrically simple components. This is the one used Microwave radiation of the invention is not the case.

Die Auswahl von Rohstoffen zur Formulierung eines durch Mikrowellenstrahlung zu trocknenden Beschichtungsstoffes unterliegt nicht den Beschränkungen, die bei der Auswahl von Rohstoffen zur Formulierung von Beschichtungsstoffen die mit UV- oder IR-Strahlung getrocknet werden können, bestehen. Demzufolge ist auch das lacktechnische Leistungsspektrum der mit Mikrowelle zu trocknenden Beschichtungsstoffe wesentlich weniger eingeschränkt als das der mit UV- und IR-Strahlung zu trocknenden Beschichtungsstoffe.The selection of raw materials to formulate a microwave radiation coating material to be dried is not subject to the restrictions which apply to the selection of raw materials for the formulation of coating materials with UV or IR radiation can be dried. Consequently, too the range of paint services available for drying with a microwave Coating materials are significantly less restricted than those with UV and IR radiation coating materials to be dried.

Zwar wurden auch im Stand der Technik schon Mikrowellen zur Trocknung verwendet, jedoch war bisher die Überhitzung von metallischen Substraten nicht zu vermeiden, so dass Mikrowellen für die Behandlung von Beschichtungsstoffen auf Metall- oder metallhaltigen Substraten bisher nicht verwendet werden konnten. Durch die Erfindung wird nun auch die Trocknung von Beschichtungsstoffen, wie z.B. von Lacken, auf Metall- oder metallhaltigen Substraten ermöglicht.Microwaves have already been used for drying in the prior art used, however, the overheating of metallic substrates was not to avoid leaving microwaves for the treatment of coating materials could not previously be used on metal or metal-containing substrates. Through the invention, the drying of coating materials, such as e.g. of paints, on metal or metal-containing substrates.

Auch vermeidet die Erfindung die Nachteile der Schattenbildung des Standes der Technik, da die Schattenbildung selbst durch die Erfindung vermieden wird.The invention also avoids the disadvantages of shadowing the prior art Technology, since the shadow formation itself is avoided by the invention.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass es aufgrund der Verwendung von mindestens zwei Wellenlängen, bevorzugt eines ganzen Wellenlängenspektrums, vorteilhaft möglich ist, insgesamt eine höhere Leistung abzustrahlen und somit insgesamt einen höheren Energieeintrag in den zu trocknenden Lack zu erzielen. Durch die Verwendung mehrerer Mikrowellenmoden wird eine Erwärmung in dem Beschichtungsstoff ermöglicht, wodurch erst die Trocknung der vorstehend genannten Lacke auf Metall- oder metallhaltigen Substraten möglich ist.The invention includes the finding that due to the use of at least two wavelengths, preferably an entire wavelength spectrum, is advantageously possible to radiate a higher output overall and thus overall to achieve a higher energy input into the paint to be dried. By using several microwave modes, heating in the Coating material allows, which only dries the above mentioned coatings on metal or metal-containing substrates is possible.

Elektromagnetische Strahlung in dem o.g. Wellenlängenbereich der Mikrowellen wirkt im Gegensatz zu ultravioletter oder Röntgenstrahlung nicht ionisierend. Durch Absorption der Mikrowellenstrahlung wird jedoch das absorbierende Material erwärmt. Dies geschieht vor allem durch eine in dem Material hervorgerufene Molekularbewegung, die zum Teil von den dielektrischen Eigenschaften des Materials abhängen kann. Dies gilt sowohl für den Beschichtungsstoff als auch für das Substrat. Unter Einwirkung des elektrischen Feldes der Mikrowellen kommt es in jedem Material zu Zustandsänderungen. Bei Leitern, wie z.B. bei Metallen, kommt es im Inneren des Materials zu Verschiebungen frei beweglicher Elektronen und damit zur Ausbildung eines elektrischen Gegenfeldes bis zur Kompensation des äußeren Feldes. In Nichtleitern hingegen werden unter Einwirkung eines elektrischen Feldes Ladungen soweit verschoben, wie es die rückstellenden Kräfte im Material zulassen. Dabei ist der die Geschwindigkeit des Prozesses bestimmende Schritt für die Absorption der Mikrowellenenergie stets die Relaxation der angeregten Zustände nach Abschalten des Mikrowellenfeldes.Electromagnetic radiation in the above Wavelength range of the microwaves unlike ultraviolet or X-rays, it does not have an ionizing effect. By However, absorption of microwave radiation becomes the absorbent material heated. This happens above all through one in the material Molecular movement, which in part depends on the dielectric properties of the Material can depend. This applies to both the coating material and the substrate. It comes under the influence of the electric field of the microwaves in every material about changes of state. For conductors such as for metals, there are displacements of freely moving electrons inside the material and thus for the formation of an electrical opposing field up to compensation of the outer field. In non-conductors, however, under the influence of a electric field charges shifted as far as the restoring forces allow in the material. The speed of the process determining step for the absorption of microwave energy always the Relaxation of the excited states after switching off the microwave field.

Die Polarisation eines Materials im elektrischen Feld erfolgt nach unterschiedlichen Mechanismen, deren Bedeutung hängt stark von der Frequenz des einwirkenden Feldes ab. So werden beispielsweise durch die Einwirkung von ultravioletter oder infraroter Strahlung die Resonanzfrequenzen von Elektronen- und Atompolarisation aufgrund der dort vorherrschenden relativ kurzen Relaxationszeiten angeregt. Davon zu unterscheiden ist die Polarisation aufgrund sich orientierender polarer Molekühle sowie aufgrund von lonenleitung, die im Bereich der erfindungsgemäß verwendeten Mikrowellenstrahlung Resonanzfrequenzen aufweisen. Dabei wird die Lage der Absorptionsmaxima innerhalb des verwendeten Mikrowellenfrequenzspektrums durch die Beweglichkeit der zur Polarisierbarkeit des Materials beitragenden Teilchen bestimmt. Demzufolge ist die Lage der Absorptionsmaxima auch abhängig von der molaren Masse der betrachteten Teilchen und der Temperatur des Materials.The polarization of a material in the electric field occurs according to different Mechanisms whose importance depends heavily on the frequency of the acting Field. For example, by exposure to ultraviolet or infrared radiation the resonance frequencies of electron and Atomic polarization due to the relatively short prevailing there Relaxation times stimulated. The polarization must be distinguished from this on the basis of orienting polar molecules as well as due to ion conduction, which Range of the microwave radiation used according to the invention Have resonance frequencies. The position of the absorption maxima within the microwave frequency spectrum used by the Mobility of the particles contributing to the polarizability of the material certainly. As a result, the position of the absorption maxima is also dependent on the molar mass of the considered particles and the temperature of the material.

Darüber hinaus ist in heterogenen Systemen, beispielsweise in Metall-Kunststoff-Verbindungen, eine Interphasen-Polarisation möglich, welche Einfluss auf das Absorptionsverhalten eines solchen Materials hat.In addition, in heterogeneous systems, for example in metal-plastic connections, an interphase polarization possible, which influences the Has absorption behavior of such a material.

Durch die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte des Ein- und Ausschaltens des Magnetrons, und der Verwendung der Anode des Magnetrons als Sensor für die von dem Material reflektierte Mikrowellenenergie lässt sich jedoch erfindungsgemäß auch ein solches Verbundmaterial behandeln. So ist es dank der vorstehenden erfindungsgemäßen Erkenntnisse und der auf den folgenden Seiten beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte beispielsweise möglich, sog. SMC (Sheet Moulding Compounds) -Materialien zu trocknen, für deren Herstellung Polyesterharzmatten mit Metallgewinden verpresst werden. Bisher war die Trocknung solcher Materialien bzw. auch die Trocknung von Lacken auf solchen Materialien im Stand der Technik zwar möglich, aber mit hohem Zeitaufwand, Platz- und Energiebedarf verbunden und führte zu hohen Ausschussraten. Bei derartigen Materialien handelt es sich jedoch um in der modernen Technik zunehmend an Bedeutung gewinnende Materialien. Die Erfindung kann somit nicht nur Lack auf Metallsubstraten trocknen, sondern ist ebenfalls in der Lage, Lack in einem einzigen Trocknungsdurchlauf gleichzeitig auf den Metallteilen und auf den Kunststoffteilen einer Metallkunststoffverbindung zu trocknen ohne dass die Umgebung der Metallteile feucht bleibt oder die Metallteile zu heiß werden.Through the steps described in the input and Turning off the magnetron and using the anode of the magnetron as a sensor for the microwave energy reflected by the material but also treat such a composite material according to the invention. That's the way it is thanks to the above knowledge of the invention and the Process steps according to the invention described on the following pages For example, so-called SMC (Sheet Molding Compounds) materials dry, for their manufacture polyester resin mats pressed with metal threads become. So far, the drying of such materials or drying of paints on such materials in the prior art is possible, but with high expenditure of time, space and energy required and led to high Scrap rates. However, such materials are in the modern technology increasingly important materials. The Invention can thus not only dry paint on metal substrates, but is also able to apply paint simultaneously in a single drying pass the metal parts and on the plastic parts of a metal-plastic connection dry without the surroundings of the metal parts remaining moist or the metal parts get too hot.

Besonders vorteilhaft lässt sich das Frequenzspektrum gemäß der Erfindung realisieren, wenn eine verwendete Mikrowellenquelle, bevorzugt ein verwendetes Magnetron, ständig eingeschaltet, weiter bevorzugt ständig ein- und ausgeschaltet wird. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese Ein- und Ausschaltvorgänge mit einer Periode von 5 ms vorgenommen werden. Diese Periode sichert einen optimalen Trocknungsvorgang der vorstehend genannten Lacke. Insbesondere bei wasserverdünnbaren und lösungsmittelhaltigen Lacken wird vorteilhaft erreicht, dass die Lösungsmittel den Lack vor der Vernetzung des Lackes verlassen, so dass keine Kocher auf dem Lack entstehen können.The frequency spectrum according to the invention can be particularly advantageous realize if a microwave source used, preferably a used one Magnetron, always on, more preferably on and off all the time becomes. It has proven to be advantageous if these inputs and Switch-off operations are carried out with a period of 5 ms. This Period ensures an optimal drying process of the above Paints. Especially with water-thinnable and solvent-based paints is advantageously achieved that the solvent the paint before crosslinking the Leave the paint so that no stoves can appear on the paint.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Mikrowellenenergie von zwei Seiten in einen stationären Wirkungsbereich der Mikrowellenquellen eingestrahlt. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn zwei Mikrowellenquellen aufeinander ausgerichtet sind und nur eine der beiden gegenüberliegenden Mikrowellenquellen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuermittel periodisch ein- und ausgeschaltet wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the Microwave energy from two sides in a stationary range of action Microwave sources irradiated. It is further preferred if two Microwave sources are aligned and only one of the two opposite microwave sources with the help of the invention Control means is switched on and off periodically.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit Hilfe eines Sensors die von dem stationären Wirkungsbereich der Mikrowellen ausgehende Reflektion erfasst. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob sich im stationären Wirkungsbereich ein zu trocknender Gegenstand befindet. Hierzu wird die Vorrichtung bevorzugt kalibriert, so dass der Sensor zum einen auf einen keinen zu trocknenden Gegenstand aufweisenden stationären Wirkungsbereich und zum anderen auf einen zu trocknenden Gegenstand aufweisenden stationären Wirkungsbereich kalibriert ist. Tritt nun ein zu trocknender Gegenstand in den stationären Wirkungsbereich ein, so kann der Sensor feststellen, dass ein solcher in dem stationären Wirkungsbereich vorhanden ist. Das Magnetron wird dann bevorzugt alle 5 ms ein- und anschließend wieder ausgeschaltet. Stellt der Sensor fest, dass sich kein zu trocknender Gegenstand in dem stationären Wirkungsbereich der Magnetrons befindet, so werden die Magnetrons bevorzugt nur etwa alle 500 ms ein- und anschließend wieder ausgeschaltet. Auf diese Weise wird Energie gespart.In a further preferred embodiment of the invention, using a Sensor the starting from the stationary range of action of the microwaves Reflection captured. In this way it can be determined whether stationary area of action is an object to be dried. This will the device is preferably calibrated so that the sensor on the one hand no stationary area of action to be dried and on the other hand stationary on an object to be dried Effective range is calibrated. If an object to be dried now enters the stationary area of effect, the sensor can determine that such is present in the stationary sphere of activity. The magnetron will then preferably switched on every 5 ms and then switched off again. Provides the sensor determined that there is no object to be dried in the stationary Effective range of the magnetrons, the magnetrons are preferred only switched on and then off again every 500 ms. In this way energy is saved.

Besonders bevorzugt ist es, wenn es sich bei dem Sensor um die Anode des Magnetrons handelt. Durch eine entsprechende mit der Anode verbundene Steuerschaltung lässt sich die reflektierte Mikrowellenenergie erfassen und nach der vorerwähnten Kalibration derart auswerten, dass festgestellt werden kann, ob sich ein zu trocknender Gegenstand in dem stationären Wirkungsbereich befindet oder nicht. Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft die Bereitstellung eines zusätzlichen Sensors vermeiden.It is particularly preferred if the sensor is the anode of the Magnetrons. Through an appropriate one connected to the anode Control circuit, the reflected microwave energy can be detected and adjusted evaluate the aforementioned calibration in such a way that it can be determined whether there is an object to be dried in the stationary area of action or not. In this way, the provision of a avoid additional sensors.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Vorrichtung derart kalibriert, dass der Sensor, bevorzugt die Anode des Magnetrons, nicht nur erfassen kann, ob sich ein zu trocknender Gegenstand in dem stationären Wirkungsbereich befindet, sondern auch erfassen kann, um welche Art von Gegenstand es sich handelt. So können bei dem zuvor durchzuführenden Kalibrationsschritt die von der Anode des Magnetrons erfassten Reflektionen verschiedenster Gegenstände gespeichert und dem entsprechenden Gegenstand zugeordnet werden. Tritt nun ein solcher Gegenstand in den stationären Wirkungsbereich des Magnetrons ein, so kann durch die durch die Reflektion des Gegenstandes verursachte Änderung des Anodenstromes und die entsprechende Steuerschaltung zur Verarbeitung einer solchen Änderung festgestellt werden, um welchen Gegenstand es sich handelt. Im Anschluss daran ist es bevorzugt möglich, die Gesamtleistung der abgestrahlten Mikrowellenenergie aber auch die Zusammensetzung des Frequenzspektrums auf den jeweiligen Gegenstand angepasst festzulegen. So ist beispielsweise bei Außenspiegelgehäusen von Automobilen, eine andere Mikrowellenenergie und ein anderes Frequenzspektrum angezeigt, um eine optimale Trocknung zu ermöglichen, als dies bei fein zerklüfteten Metallteilen wie etwa Scheibenwischern, notwendig ist. In a particularly preferred embodiment, the device is like this calibrated that the sensor, preferably the anode of the magnetron, not only can detect whether there is an object to be dried in the stationary Effective area is located, but can also capture what type of Subject matter. So can be done with the previously Calibration step the reflections detected by the anode of the magnetron various items stored and the corresponding item be assigned. Now such an object occurs in the stationary Effective range of the magnetron, so by the reflection of the Subject caused change in the anode current and the corresponding Control circuitry for processing such a change to be determined what object it is. After that, it is preferred possible, the total power of the emitted microwave energy but also the Composition of the frequency spectrum on the respective object to adjust adjusted. For example, in the case of exterior mirror housings from Automobiles, a different microwave energy and a different frequency spectrum displayed to enable optimal drying than this at fine jagged metal parts such as windshield wipers.

Hierbei ist es insbesondere auch möglich, beispielsweise aus Kunststoff bestehende Scheibenwischer, die Metallgewinde aufweisen, also Kombinationen aus Metall und Kunststoff zu trocknen, wie dies oben bereits erwähnt wurde.In this case, it is in particular also possible, for example made of plastic existing windshield wipers with metal threads, i.e. combinations to dry out of metal and plastic, as already mentioned above.

Darüber hinaus ist es sogar möglich, die vorgenannte Funktion der Anode als Sensor für die von dem Gegenstand rückgestrahlte Mikrowellenenergie so einzusetzen, dass ein adaptives Abstrahlen von Mikrowellenenergie durch das Magnetron erreicht werden kann, je nachdem, ob im jeweiligen Zeitpunkt mehr oder weniger rückgestrahlte Energie von der Anode erfasst wird. Es kann somit auch ein unregelmäßiges An- und Abschalten des Magnetrons entsprechend der von der Anode erfassten Energie vorgenommen werden. So ist es insbesondere möglich, dass es im Falle eines starken Anstieges der rückgestrahlten und von der Anode erfassten Energie beispielsweise aufgrund eines Metallteils an dem Material zu einem unmittelbaren Absenken der abgestrahlten Magnetronenergie kommt, so dass eine übermäßige Erhitzung vermieden werden kann. Insbesondere auf diese Weise lässt sich jede beliebige Metallkunststoffkombination mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens behandeln. Insbesondere lässt sich Lack auf einem solchen Verbundbauteil aus Metall und Kunststoff mit Hilfe der Erfindung trocknen.In addition, it is even possible to use the aforementioned function of the anode Sensor for the microwave energy reflected from the object that adaptive radiation of microwave energy by the Magnetron can be reached, depending on whether more at the time or less retroreflected energy is detected by the anode. So it can also an irregular switching on and off of the magnetron according to the energy recorded by the anode. It is so in particular possible that in the event of a sharp increase in the retroreflected and from the Anode detected energy, for example, due to a metal part on the material the radiated magnetron energy is immediately reduced, so that excessive heating can be avoided. In particular on this Any metal-plastic combination can be made using the device according to the invention and with the aid of the method according to the invention to treat. In particular, paint can be applied to such a composite component Dry metal and plastic using the invention.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in dem stationären Wirkungsbereich der Mikrowellen mehrere Magnetrons bzw. bevorzugt mehrere sich gegenüberliegende Magnetron-Paare hintereinander geschaltet, um die Trocknung vorzunehmen. Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft eine Staffelung der Mikrowellenleistung innerhalb des stationären Wirkungsbereiches entlang eines Bewegungsweges des zu trocknenden Gegenstandes erreichen. Darüber hinaus kann auch auf diese Weise sichergestellt werden, dass ein möglicher Leistungsverlust eines am Anfang des Bewegungsweges des zu trocknenden Gegenstandes liegenden Magnetrons durch ein in Bewegungsrichtung dahinter liegendes Magnetron ausgeglichen werden kann.In another preferred embodiment of the present invention several magnetrons or preferably several opposing pairs of magnetrons one behind the other switched to carry out the drying. In this way it can be advantageous a staggering of the microwave power within the stationary Effective area along a movement path of the to be dried Reach object. It can also ensure this way be that a possible loss of performance at the beginning of the Movement path of the magnetron lying to be dried compensated by a magnetron behind it in the direction of movement can be.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird diese Staffelung der Mikrowellenleistung in Bewegungsrichtung des zu behandelnden Materials hintereinander liegenden Zonen realisiert. Dabei wird beispielsweise auf eine konstante Mikrowellengrundfrequenz von etwa 2,5 Gigahertz eine regelbare und von Zone zu Zone ansteigende Frequenz aufmoduliert. Auf diese Weise lassen sich die oben erwähnten unterschiedlichen Absorptionsmaxima unterschiedlicher Materialien und Materialkombinationen erfassen, in dem jede Zone eine besonders vorteilhaft auf die Absorptionsmaxima der zu trocknenden Materialien abgestimmte Modulationsfrequenz aufweist. Hierbei hat es sich als vorteilhaft für die Trocknung von Lacken auf Kunststoffmaterialien erwiesen, wenn fünf Zonen eingerichtet werden, in denen die Grundfrequenz von etwa 2,5 Gigahertz aufsteigend mit aufmodulierten Frequenzen von etwa 1.2, etwa 1.6, etwa 1.9, etwa 2.1, etwa 2.5, und etwa 3 Gigahertz moduliert wird. Die Kunststoffsubstrate können auch Metall enthalten.In a particularly preferred embodiment of the invention, this is Staggering the microwave power in the direction of movement of the patient to be treated Realized zones lying one behind the other. For example, a constant microwave fundamental frequency of about 2.5 gigahertz is an adjustable one and modulating frequency increasing from zone to zone. In this way the above-mentioned different absorption maxima different materials and material combinations, in which each Zone a particularly advantageous to the absorption maxima of the to be dried Materials matched modulation frequency. Here it has turned out to be proven beneficial for drying paints on plastic materials when five zones are set up, in which the basic frequency of about 2.5 Gigahertz in ascending order with modulated frequencies of about 1.2, about 1.6, about 1.9, about 2.1, about 2.5, and about 3 gigahertz is modulated. The Plastic substrates can also contain metal.

Soll hingegen ein Lack auf Keramik oder Holz getrocknet werden, so sollte noch eine weitere Zone mit einer auf die Grundfrequenz von etwa 2,5 Gigahertz aufmodulierten Frequenz von etwa 900 Megahertz eingerichtet werden, da sich dies für Keramik und Holz als besonders vorteilhaft erwiesen hat.If, on the other hand, a lacquer is to be dried on ceramic or wood, it should still another zone with a base frequency of about 2.5 gigahertz modulated frequency of about 900 megahertz can be set up as this has proven to be particularly advantageous for ceramics and wood.

Insgesamt bietet somit die erfindungsgemäße Mikrowellentrocknung den Vorteil, dass die Lacktrocknung direkt auf die Chemie der zu trocknenden Beschichtungsstoffe und Substrate abgestimmt und zugeschnitten ist.Overall, the microwave drying according to the invention thus offers the advantage that the paint drying directly on the chemistry of the to be dried Coating materials and substrates are matched and tailored.

Auch sei hier nochmals erwähnt, dass die erfindungsgemäß behandelten Beschichtungsstoffe und Substrate keine nachträgliche Ablüftzeit benötigen, da kocherfreie trockene Lackoberflächen entstehen.It should also be mentioned here again that those treated according to the invention Coating materials and substrates do not require a subsequent flash-off time because cooker-free dry lacquer surfaces are created.

Insgesamt bietet somit die Erfindung eine Behandlung, insbesondere eine Trocknung von Lacken auf Substraten mit selektiver Erwärmung des Lackes, die eine geringe thermische Belastung des Bauteils zur Folge und somit neue Lack/Substratpaarungen ermöglicht. Da das Substrat nicht erwärmt wird, ist der Energieverbrauch ebenfalls geringer, da keine Verlustwärme für die Substraterwärmung verbraucht wird. Gleichzeitig wird auch ein geringerer Verbrauch an Kühlkapazität und somit nochmals ein geringerer Energieverbrauch benötigt, da nach der Trocknung das Substrat selbst nicht abgekühlt werden muss, da in dieses keine Energie bzw. nur eine vernachlässigbare Energiemenge eingetragen wird. Overall, the invention thus offers one treatment, in particular one Drying paints on substrates with selective heating of the paint low thermal stress on the component and thus new ones Lacquer / substrate pairing enabled. Since the substrate is not heated, that is Energy consumption is also lower since there is no heat loss for the Substrate heating is consumed. At the same time, a smaller one Consumption of cooling capacity and thus again lower energy consumption required, since the substrate itself does not need to be cooled after drying, because there is no energy or only a negligible amount of energy is entered.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dem stationären Wirkungsbereich über den Hohlleiter, über den das Magnetron die Mikrowellenenergie in den stationären Wirkungsbereich einstrahlt, auch die Abwärme des Magnetrons zugeführt. Auf diese Weise kann im stationären Wirkungsbereich eine Lufttemperatur von unterhalb von 120°C, bevorzugt zwischen 60 und 80°C erreicht werden. Dies ist vorteilhaft insbesondere bei Trocknung von Beschichtungsstoffen auf hitzeempfindlichen Substraten, wie beispielsweise Kunststoffen. Diese Temperatur hat sich als optimal zur Trocknung von Lack auf Metall- oder metallhaltigen Substarten erwiesen. Denn auf diese Weise wird erreicht, dass nicht zunächst die Oberfläche des Lackes trocknet, während das Innere des Lackes noch feucht ist. Vielmehr wird hierdurch erreicht, dass die Trocknung des Lackes im Inneren des Lackes beginnt und sich nach außen hin fortsetzt, so dass eine vollständige Durchtrocknung des Lackes erreicht wird.In a further embodiment of the invention, the stationary Area of effect over the waveguide over which the magnetron Microwave energy radiates into the stationary area of action, including the Waste heat from the magnetron supplied. This way, in the stationary Effective range an air temperature of below 120 ° C, preferred between 60 and 80 ° C can be reached. This is particularly advantageous for Drying coating materials on heat sensitive substrates, such as for example plastics. This temperature has proven to be optimal for drying of paint on metal or metal-containing substances. Because on this In this way it is achieved that the surface of the paint does not dry first, while the inside of the paint is still damp. Rather, it achieves that the drying of the paint starts inside the paint and continues continues on the outside so that the paint dries completely becomes.

Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn mit Hilfe vor und/oder hinter dem stationären Wirkungsbereich konzentrisch um einen Bewegungsweg der zu trocknenden Gegenstände angeordneten Kühlschläuchen eine Kühlung der Luft vor und hinter dem stationären Wirkungsbereich vorgenommen wird. Auf diese Weise kann bei zu hoher Luftfeuchtigkeit eine gezielte Kondensation der Luftfeuchte an derartigen Kühlschläuchen vorgenommen werden, ohne dass es zu einer Kondensation auf dem zu trocknenden Gegenstand und somit zu einer nachteiligen Tröpfchenbildung auf dem zu trocknenden Gegenstand kommen kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn mit Hilfe derartiger Kühlmittel oder auch anderer Vorrichtungen im stationären Wirkungsbereich eine Luftfeuchtigkeit von etwa 50 % konstant aufrecht erhalten wird. Diese Luftfeuchtigkeit ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil auf diese Weise die Mikrowellenenergie optimal in den Lack eingetragen wird und auch die Reflektion des zu trocknenden Gegenstandes optimal von der Anode des Magnetrons erfasst werden kann.It is also advantageous if with the help of before and / or after stationary area of action concentrically around a movement path of the Drying objects arranged cooling hoses cooling the air is carried out in front of and behind the stationary effective area. To this If the air humidity is too high, targeted condensation of the Humidity can be made on such cooling hoses without it a condensation on the object to be dried and thus one disadvantageous droplet formation on the object to be dried can. It is preferred if using such coolants or other devices in the stationary area of effect a humidity of about 50% is maintained constantly. This humidity is special advantageous because in this way the microwave energy in the optimal Paint is entered and also the reflection of the object to be dried can be optimally detected by the anode of the magnetron.

Weiter ist es bevorzugt, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb des stationären Wirkungsbereiches eine konstante Luftströmung aufrecht erhalten wird, um Hitzekonzentrationen an bestimmten Stellen des zu trocknenden Gegenstandes zu vermeiden. It is further preferred if in the method according to the invention or the device according to the invention within the stationary range of action constant air flow is maintained to heat concentrations to avoid certain places on the object to be dried.

Weiterhin ist es dank der Erfindung vorteilhaft und problemlos möglich, die Trocknung der Lacke auf den Metalloberflächen im Durchlaufverfahren vorzunehmen, da die Mikrowellen auf einen bestimmten Wirkungsbereich beschränkt werden können, ohne daß ein zu großer Energieverlust auftritt. Darüber hinaus kann bei einem solchen Durchlaufverfahren eine sehr große Anzahl insbesondere von Kleinteilen in relativ kurzer Zeit getrocknet werden, da mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verwendung von Mikrowellenöfen zur Trocknung der Lacke eine sehr schnelle Trocknung gewährleistet ist.Furthermore, it is advantageous and easily possible thanks to the invention, the Drying the paints on the metal surfaces in a continuous process because the microwaves have a certain effective range can be limited without excessive loss of energy. In addition, such a continuous process can be a very large one Number of small parts in particular can be dried in a relatively short time because with the use of microwave ovens according to the invention for drying the paints are guaranteed to dry very quickly.

Darüber hinaus hat es sich bei der Erfindung, insbesondere bei der Verwendung des unten beschriebenen Mikrowellenofens, erwiesen, daß die mit Hilfe der Mikrowellen getrockneten Lackschichten in kürzester Zeit bis hinunter zu der Metalloberfläche durchgetrocknet sind, ohne dass es zu einer übermäßigen und damit schädlichen Erwärmung der Metallteile kommt. Die Metallteile können somit sofort weiterbearbeitet werden, da keine Abkühlung abgewartet werden muss.In addition, it has with the invention, in particular with the use of the microwave oven described below, proved that the use of Microwave dried lacquer layers in no time down to the Metal surface are dry without causing excessive and causing harmful heating of the metal parts. The metal parts can thus can be processed immediately since there is no need to wait for cooling.

Die Erfindung setzt sich damit über langgehegte Vorurteile gegen die Verwendung von Mikrowellen bei der Trocknung von Farben oder Lacken auf Metalloberflächen hinweg.The invention thus sets itself against long-held prejudices against use of microwaves when drying paints or varnishes on metal surfaces time.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich besonders vorteilhaft ein Durchlauf-Mikrowellenofen verwenden, der versehen ist mit
einem Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslaß, und
einem sich durch das Gehäuse hindurch erstreckenden Transportband zum Transportieren von Metallteilen in das, durch das und aus dem Gehäuse und mindestens einer Mikrowelleneinrichtung, die einen mittels Kühlluft kühlbaren Mikrowellengenerator mit einer Senderantenne aufweist, die in einem Hohlleiter angeordnet ist, welcher von der Senderantenne ausgesandte Mikrowellen leitet und im Bereich des Transportbandes eine Abstrahlöffnung zum Abstrahlen der Mikrowellen aufweist, wobei die den Mikrowellengenerator kühlende Kühlluft über mindestens einen im Hohlleiter ausgebildeten Durchbruch in den Hohlleiter einleitbar und von dessen Abstrahlöffnung ausblasbar ist.
A continuous microwave oven which is provided with can be used particularly advantageously for carrying out the method according to the invention
a housing with an inlet and an outlet, and
a conveyor belt extending through the housing for transporting metal parts into, through and out of the housing and at least one microwave device which has a microwave generator which can be cooled by cooling air and has a transmitter antenna which is arranged in a waveguide which transmits microwaves emitted by the transmitter antenna conducts and in the area of the conveyor belt has a radiation opening for radiating the microwaves, the cooling air cooling the microwave generator being able to be introduced into the waveguide via at least one opening formed in the waveguide and being able to be blown out from its radiation opening.

Bei dem verwendeten Durchlauf-Mikrowellenofen dient jeder Hohlleiter sowohl zum Transport der Mikrowellenenergie als auch zum Transport der Kühlluft, die vom Mikrowellengenerator kommt. Zu diesem Zweck sind in der Wandung eines jeden Hohlleiters ein oder mehrere Durchbrüche vorgesehen, über die die Kühlluft, die (unmittelbar) zuvor den Mikrowellengenerator umströmt und gekühlt hat, in den Hohlleiter einströmt. Durch den Hohlleiter wird die nun erwärmte Kühlluft weitertransportiert, um über die Abstrahlöffnung des Hohlleiters auf das Metall aufzutreffen. Separate Kühlluftleitungen sind also nicht mehr erforderlich.In the continuous microwave oven used, each waveguide serves both to transport the microwave energy as well as to transport the cooling air, the comes from the microwave generator. For this purpose there are one in the wall each waveguide is provided with one or more openings through which the cooling air, which (immediately) flowed around and cooled the microwave generator into the Waveguide flows in. The now heated cooling air is through the waveguide transported to the metal via the radiation opening of the waveguide impinge. Separate cooling air lines are no longer required.

Insbesondere sind bei dem verwendeten Durchlauf-Mikrowellenofen pro Mikrowellenvorrichtung jeweils ein Hohlleiter und ein Lüftungskanal miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt über den mindestens einen Durchbruch in der Wandung des Hohlleiters. Dieser Durchbruch ist in Strömungsrichtung der Luft betrachtet hinter dem Mikrowellengenerator und in Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen betrachtet hinter der Senderantenne angeordnet. Zweckmäßigerweise verläuft der Hohlleiter im Bereich des mindestens einen Durchbruchs geradlinig, während der Lüftungskanal, der im Bereich des Mikrowellengenerators insbesondere parallel zum Hohlleiter verläuft, hinter dem Mikrowellengenerator zum Hohlleiter hin schräg zuläuft. Die schräg zum Hohlleiter hin verlaufende Wand des Lüftungskanals leitet also die Kühlluft durch den mindestens einen Durchbruch in den Hohlleiter hinein.In particular, in the continuous microwave oven used Microwave device each have a waveguide and a ventilation duct with each other connected. The connection is made via the at least one breakthrough in the Wall of the waveguide. This breakthrough is in the direction of air flow viewed behind the microwave generator and in the direction of propagation Microwaves viewed behind the transmitter antenna. Conveniently, the waveguide runs in a straight line in the area of the at least one opening, during the ventilation duct, which is in the area of the microwave generator in particular runs parallel to the waveguide, behind the microwave generator runs obliquely towards the waveguide. The wall that runs diagonally to the waveguide of the ventilation duct conducts the cooling air through the at least one opening into the waveguide.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1
eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, eines Durchlauf-Mikrowellenofens für Metallplatten mit drei Zonen, innerhalb derer die Metallplatten Mikrowellenenergie und Warmluft ausgesetzt sind, wobei jede Zone insgesamt sechs Mikrowellenvorrichtungen umfasst,
Fig. 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 zur Verdeutlichung der Anordnung der Hohlleiter und der Durchbrüche in den Hohlleiterwandungen zur Einleitung der erwärmten Kühlluft in die Hohlleiter, und
Fig. 3
eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, eines Durchlaufmikrowellenofens für Metallplatten mit zwei sich gegenüberliegenden Magnetrons.
Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. The figures show:
Fig. 1
3 shows a side view of a first exemplary embodiment of the invention, a continuous microwave oven for metal plates with three zones, within which the metal plates are exposed to microwave energy and hot air, each zone comprising a total of six microwave devices,
Fig. 2
a section along the line II-II of FIG. 1 to illustrate the arrangement of the waveguide and the openings in the waveguide walls for introducing the heated cooling air into the waveguide, and
Fig. 3
a side view of a second embodiment of the invention, a continuous microwave oven for metal plates with two opposing magnetrons.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Durchlauf-Mikrowellenofen 10 gezeigt, der ein Gestell 12 aufweist; an dessen Oberseite sich ein bevorzugt aus Teflon gefertigtes Endlos-Transportband 14 befindet, auf dessen Obertrum Metallplatten 16 in Richtung des Pfeils 18 transportiert werden. Auf der Oberseite des Gestells 12 befindet sich ferner ein Gehäuse 20, das eine Einlassöffnung 22 und eine Auslassöffnung 24 aufweist, durch die hindurch die Metallplatten 16 vom Transportband 14 transportiert werden. Das Gestell 12 ist ferner mit einer Halteplatte 26 versehen, die unterhalb des Transportbandes 14 angeordnet ist und gemäß Fig. 1 der Befestigung mehrerer in Gruppen angeordneter Mikrowellenvorrichtungen 28 dient. Die Mikrowellenvorrichtungen 28 sind in insgesamt drei Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe sechs Mikrowellenvorrichtungen 28 umfasst (siehe Figur 2). Jede Mikrowellenvorrichtung 28 weist ein Gebläse 30 auf, an dessen Gehäuse 32 ein Kühlluftkanal 34 angeschlossen ist. In dem Kühlluftkanal 34 ist ein Mikrowellengenerator 36 (nachfolgend auch Magnetron genannt) untergebracht, dessen Senderantenne 38 in einen zum Kühlluftkanal 34 benachbart angeordneten Hohlleiter 40 hineinragt. Der Hohlleiter 40 ist von unten an der Halteplatte 26 angebracht, wobei an dem Hohlleiter 40 selbst der Lüftungskanal 34 mit dem Gebläsegehäuse 32 gehalten ist.In Fig. 1, a continuous microwave oven 10 is shown in side view, the one Has frame 12; on the top is a preferably made of Teflon Endless conveyor belt 14 is located on the upper run metal plates 16 in Direction of arrow 18 are transported. On the top of the frame 12 there is also a housing 20 which has an inlet opening 22 and a Has outlet opening 24 through which the metal plates 16 from Conveyor belt 14 are transported. The frame 12 is also with a Provided holding plate 26 which is arranged below the conveyor belt 14 and 1 the attachment of several arranged in groups Microwave devices 28 is used. The microwave devices 28 are shown in FIG arranged a total of three groups, each group six Microwave devices 28 includes (see Figure 2). Any microwave device 28 has a blower 30, on the housing 32 of which a cooling air duct 34 connected. A microwave generator 36 is located in the cooling air duct 34 (hereinafter also called magnetron), whose transmitter antenna 38 protrudes into a waveguide 40 arranged adjacent to the cooling air duct 34. The waveguide 40 is attached to the holding plate 26 from below, on which Waveguide 40 itself held the ventilation duct 34 with the blower housing 32 is.

Wie man anhand von Fig. 2 erkennen kann, enden zwei der sechs Hohlleiter 40 unmittelbar unterhalb des Transportbandes 14, welches für Mikrowellenenergie und für Luft durchlässig ist und insbesondere aus einzelnen zueinander beabstandet angeordneten Transportketten besteht. Die Hohlleiter 40, die zu beiden Seiten der mittleren unterhalb des Transportbandes 14 endenden Hohlleiter 40 angeordnet sind, weisen im wesentlichen L-förmig abgewinkelte Verlängerungsstücke 42 auf, die in das Gehäuse 20 hineinragen und einander gegenüberliegend enden. An die beiden außenliegenden Hohlleiter 40 sind Hohlleiterverlängerungsstücke 44 angeschlossen, die sich ebenfalls im Innern des Gehäuses 20 erstrecken und unmittelbar benachbart zueinander oberhalb des Transportbandes 14 den beiden mittleren Hohlleitern 40 gegenüberliegend enden. Wie Fig. 2 verdeutlicht, liegen damit die Abstrahlöffnungen 46 sämtlicher Hohlleiter 40, 42, 44 einer Gruppe von Mikrowellenvorrichtungen 28 um die Metallplatte herum, um diese von deren Seiten, von unten und von oben mit Mikrowellenenergie zu bestrahlen. Auf diese Weise wird eine Lackschicht 50, die auf der Oberfläche 52 der Metallplatte 16 aufgetragen ist, während des Aufenthaltes in dem Durchlauf-Mikrowellenofen 10 mittels der symbolisch dargestellten Mikrowellen 54 vollständig getrocknet.As can be seen from FIG. 2, two of the six waveguides 40 end immediately below the conveyor belt 14, which for microwave energy and is permeable to air and in particular from each other spaced transport chains. The waveguide 40, the too both sides of the middle waveguide ending below the conveyor belt 14 40 are arranged, have angled substantially L-shaped Extension pieces 42, which protrude into the housing 20 and each other end opposite. At the two outer waveguides 40 are Waveguide extension pieces 44 connected, which are also inside the Housing 20 extend and immediately adjacent to each other above the Conveyor belt 14 end opposite the two middle waveguides 40. As illustrated in FIG. 2, the radiation openings 46 of all waveguides are thus located 40, 42, 44 of a group of microwave devices 28 around the metal plate around them from their sides, from below and from above To irradiate microwave energy. In this way, a lacquer layer 50, the is applied to the surface 52 of the metal plate 16 during the Stay in the continuous microwave oven 10 by means of the symbolic shown microwaves 54 completely dried.

Wie in Fig. 1 angedeutet, gelangt die das Magnetron 36 umströmende Kühlluft seitlich in den Hohlleiter 40 hinein. Zu diesem Zweck weist der Hohlleiter 40 in seiner dem Lüftungskanal 34 benachbarten Wand mehrere Durchbrüche 48 auf. Im Bereich dieser Durchbrüche 48 verläuft der Lüftungskanal schräg zulaufend, was in Fig. 1 bei 50 angedeutet ist. Auf diese Weise wird also über die Abstrahlöffnungen 46 der Hohlleiter 40, 42 und 44 nicht nur Mikrowellenstrahlung 54, sondern auch Warmluft auf die Metallplatte gerichtet abgestrahlt. Beide Energieträger (Mikrowellenstrahlung und Warmluft) gelangen über ein und denselben Kanal, nämlich den Hohlleiter zur Metallplatte, wodurch der Aufwand an Zuführleitungen bzw. Kanälen beim hier beschriebenen Durchlauf-Mikrowellenofen 10 reduziert ist.As indicated in FIG. 1, the cooling air flowing around the magnetron 36 arrives laterally into the waveguide 40. For this purpose, the waveguide 40 in its opening adjacent to the ventilation duct 34 has several openings 48. In the area of these openings 48, the ventilation duct runs obliquely, which is indicated at 50 in FIG. 1. In this way it is about Radiation openings 46 of the waveguide 40, 42 and 44 not only microwave radiation 54, but also radiated warm air directed at the metal plate. Both Energy sources (microwave radiation and warm air) enter via and same channel, namely the waveguide to the metal plate, which increases the effort Feed lines or channels in the continuous microwave oven described here 10 is reduced.

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, eines Durchlauf-Mikrowellenofens 10 mit 2 Magnetrons 36. Teile, die denen der Figuren 1 und 2 entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bezüglich der Funktion dieser Teile wird auf die Beschreibung der Figuren 1 und 2 verwiesen.FIG. 3 shows a side view of a second exemplary embodiment of the invention, a continuous microwave oven 10 with 2 magnetrons 36. Parts that those of Figures 1 and 2 correspond to the same reference numerals. With regard to the function of these parts, reference is made to the description of FIGS. 1 and 2 directed.

Der Ofen 10 gemäß Figur 3 zeigt eine zu trocknende Metallplatte 16 mit einer auf einer Oberfläche 52 aufgetragenen Lackschicht 50. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 ist bei dem in der Figur 3 dargestellten Ofen 10 dem unteren Magnetron 36 ein weiteres Magnetron 36 gegenüberliegend angeordnet. Das untere Magnetron 36 strahlt konstant Mikrowellen 60 ab. Das in der Figur 3 oben dargestellte obere Magnetron 36 strahlt gepulste Mikrowellen 62 ab. Dies wird durch ein periodisches, alle 5 ms stattfindendes Ein- und Ausschalten des Magnetrons 36 erreicht. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Mikrowellen 62 ein Spektrum von Wellenlängen aufweisen. Dieses Spektrum wird nach vorheriger Kalibration auf die Eigenschaften der Metallplatte 16 eingestellt. Um zu erfassen, um welche Art von Gegenstand es sich bei der Metallplatte 16 handelt, wird mit Hilfe der als Sendeantenne dienenden Anode 38 auch die von der Oberfläche 52 der Metallplatte 16 reflektierte Mikrowellenstrahlung 64 erfasst und mit Hilfe einer mit Magnetron verbundenen Auswerte- und Steuerschaltung 66 ausgewertet. Diese Steuerschaltung 66 vergleicht die ausgewertete Reflektion 64 mit einem in einem Speicher 68 abgespeicherten Satz von durch vorherige Kalibration erfassten Gegenständen. Erkennt die Auswerte- und Steuerschaltung 66 eine Übereinstimmung der Reflektion 64 mit einem in dem Speicher 68 gespeicherten Reflektionsmuster, so verstellt sie die Abstrahlleistung der Anode 38 und die Ein-/Ausschaltfrequenz der Anode 38 entsprechend.The oven 10 according to FIG. 3 shows a metal plate 16 to be dried with one on a surface 52 applied varnish layer 50. In contrast to the The embodiment according to FIGS. 1 and 2 is the one in FIG. 3 furnace 10, the lower magnetron 36 is another magnetron 36 arranged opposite each other. The lower magnetron 36 radiates constantly Microwaves 60 from. The upper magnetron 36 shown in FIG. 3 shines pulsed microwaves 62. This is done by a periodic, every 5 ms the magnetron 36 is switched on and off. In this way it is achieved that the microwaves 62 have a spectrum of wavelengths. This spectrum is calibrated to the properties of the Metal plate 16 set. To grasp what type of item it is acts on the metal plate 16, with the help of the serving as a transmitting antenna Anode 38 also reflects that from surface 52 of metal plate 16 Microwave radiation 64 detected and with the help of a magnetron connected Evaluation and control circuit 66 evaluated. This control circuit 66 compares the evaluated reflection 64 with one in a memory 68 stored set of objects acquired by prior calibration. The evaluation and control circuit 66 recognizes a correspondence between the Reflection 64 with a reflection pattern stored in the memory 68, see it adjusts the radiation power of the anode 38 and the on / off frequency of the Anode 38 accordingly.

Demgegenüber strahlt das in der Figur 3 unten dargestellte untere Magnetron 36 die Mikrowellenenergie 60 konstant ohne Unterbrechung ab.In contrast, the lower magnetron 36 shown in FIG. 3 shines the microwave energy 60 decreases constantly without interruption.

Wenn mit Hilfe der Anode 38 und der Steuerschaltung 66 erfasst wird, dass sich kein Gegenstand in dem in der Figur 3 gestrichelt dargestellten Wirkungsbereich 69 der Magnetrons 36 befindet, so wird die Ein-/Ausschaltfrequenz des Magnetrons 36 von der Steuerschaltung 66 auf 500 ms heraufgesetzt, um Energie einzusparen. Sobald von der Senderantenne 38 und der Steuerschaltung 66 wieder ein Gegenstand in dem Wirkungsbereich 69 erfasst wird, wird die Ein/Ausschaltfrequenz wieder auf 5 ms herabgesetzt. Der Wirkungsbereich 69 ist in der Figur 3 nur schematisch dargestellt, da er in Wirklichkeit leicht aufgewölbt ist, da die Mikrowellen 60 bzw. 62 bei dem Eintritt in das Gehäuse 20 leicht divergieren.If it is detected with the aid of the anode 38 and the control circuit 66, that no object in the effective range shown in dashed lines in FIG. 3 69 of the magnetrons 36, the on / off frequency of the Magnetrons 36 increased by control circuit 66 to 500 ms to power save. Once from the transmitter antenna 38 and the control circuit 66 again an object is detected in the area of effect 69, the on / off frequency again reduced to 5 ms. The effective area 69 is in 3 is shown only schematically, since in reality it is slightly arched, since the microwaves 60 and 62 easily enter the housing 20 diverge.

Zur Kühlung des Eingangsbereiches 22 des Gehäuses 20 sind Kühlschläuche 70 vorgesehen. An diesen Kühlschläuchen kann mögliche Feuchtigkeit, die durch den Eingang 22 gelangt, kondensieren, so dass sich diese nicht auf dem Lack 50 ablagern kann. Innerhalb des Gehäuses 20 wird somit insbesondere in dem Wirkungsbereich 69 eine Luftfeuchtigkeit von 50° C erreicht.Cooling hoses 70 are provided for cooling the input area 22 of the housing 20 intended. Possible moisture caused by the Entrance 22 arrives, condense so that it does not on the paint 50th can deposit. Within the housing 20 is thus in particular in the Area of effect 69 reaches a humidity of 50 ° C.

Die Konfiguration des Kühlluftkanals 34 des Hohlleiters 40 und des den Kühlluftkanal 34 mit dem Hohlleiter 40 verbindenden Luftgitters 72 wird derart gewählt, dass die Abwärme des Magnetrons 36 in dem stationären Wirkungsbereich 69 eine Lufttemperatur zwischen 60 und 80° C bewirkt, was eine Temperatur der Oberfläche 52 der Metallplatte 16 von etwa 45 bis 50 ° C zur Folge hat. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Lackschicht 50 durch die Mikrowellenstrahlung 60 bzw. 62 getrocknet wird und nicht durch Wärme oder Infrarotstrahlung getrocknet wird. Denn Letztere hätte entweder eine Trocknung der Oberfläche 74 der Lackschicht 50 vor einer Trocknung der Lackschicht 50 selbst zur Folge, wodurch sich Nachteiligerweise Bläschen entwickeln könnten, oder eine zu lange Trocknungszeit zur Folge, die ebenfalls dank der erfindungsgemäßen Verwendung von Mikrowellen vermieden werden kann.The configuration of the cooling air duct 34 of the waveguide 40 and the Cooling air duct 34 with air grille 72 connecting waveguide 40 becomes such chosen that the waste heat of the magnetron 36 in the stationary Area of effect 69 causes an air temperature between 60 and 80 ° C, which a Temperature of the surface 52 of the metal plate 16 of about 45 to 50 ° C result Has. In this way it is achieved that the lacquer layer 50 through the Microwave radiation 60 or 62 is dried and not by heat or Infrared radiation is dried. Because the latter would either have to dry the surface 74 of the lacquer layer 50 before the lacquer layer 50 dries itself, which could disadvantageously develop bubbles, or too long a drying time, which is also thanks to the use of microwaves according to the invention can be avoided.

Die in der Figur 3 dargestellte Anordnung zweier Magnetrons 36 kann - wie durch die Pünktchen 76 angedeutet, in der Figur 3 nach links weiter fortgesetzt werden. Dabei können die weiter links liegenden Magnetronpaare andere Frequenzspektren und andere Energieeinträge aufweisen. Insbesondere können die weiteren Magnetronpaare durch höhere oder niedrigere Leistung gesteuert von der Steuerschaltung 66 eine zu niedrige oder zu hohe Leistung des in der Figur 3 dargestellten Magnetronpaares ausgleichen.The arrangement of two magnetrons 36 shown in FIG. 3 can - as by the dots 76 indicated are continued in the figure 3 to the left. The magnetron pairs further to the left can do other things Show frequency spectra and other energy inputs. In particular can the other magnetron pairs controlled by higher or lower power the control circuit 66 a too low or too high power of the in FIG compensate the magnetron pair shown.

Darüber hinaus können beispielsweise gemäß Figur 3 arbeitende Magnetronpaare 30 gemäß Figur 1 hintereinander angeordnet werden und verschiedene stationäre Wirkungsbereiche 69 der Mikrowellen 60, 62 bilden. Dabei kann die Mikrowellenstrahlung 62 aus einer Grundfrequenz, beispielsweise etwa 2,5 Gigahertz, und einer aufmodulierten Modulationsfrequenz gebildet werden. Die aufmodulierte Modulationsfrequenz steigt dabei beispielsweise von Zone zu Zone an. Bei beispielsweise fünf Zonen hat es sich als vorteilhaft für die Trocknung von Lack auf aus Kunststoff und Metall gebildeten Substraten 16 erwiesen, wenn die Zonen ansteigend von Modulationsfrequenzen von etwa 1.2 Gigahertz, etwa 1.6 Gigahertz, etwa 1.9 Gigahertz, etwa 2.1 Gigahertz, etwa 2.5 Gigahertz und etwa 3 Gigahertz moduliert werden.In addition, for example, magnetron pairs operating according to FIG 30 according to Figure 1 can be arranged one behind the other and different stationary Form effective areas 69 of microwaves 60, 62. The can Microwave radiation 62 from a fundamental frequency, for example about 2.5 Gigahertz, and a modulated modulation frequency are formed. The modulated frequency modulated increases from zone to zone, for example on. With five zones, for example, it has proven to be advantageous for drying Paint on plastic and metal substrates 16 proven if the Zones increasing from modulation frequencies of about 1.2 gigahertz, about 1.6 Gigahertz, about 1.9 gigahertz, about 2.1 gigahertz, about 2.5 gigahertz and about 3 Gigahertz can be modulated.

Bei der Trocknung von Lacken auf Keramik oder Holz hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine weitere Zone hinzutritt, in der eine Modulationsfrequenz von etwa 900 Megahertz verwendet wird.It has proven to be advantageous when drying lacquers on ceramics or wood proven if another zone enters, in which a modulation frequency of about 900 megahertz is used.

Weiterhin können auch weitere Magnetrons kreisförmig um den Bewegungsweg des Substrates 16 herum angeordnet werden. Dies kann dadurch geschehen, dass die Magnetrons 30 selbst kreisförmig um den Bewegungsweg des Substrates 16 angeordnet werden und konzentrisch auf dem Bewegungsweg des Substrates 16 einstrahlen oder mit Hohlleitern versehen sind, die gemäß Figur 2 im Wesentlichen konzentrisch auf den Bewegungsweg des Substrates 16 einstrahlen. Mit besonders wirksam zur Trocknung von Substraten 16 mit komplizierter Geometrie, beispielsweise mit feinen Nuten oder Senken, hat es sich erwiesen, wenn die konzentrisch auf dem Bewegungsweg des Substrates 16 einstrahlenden Mikrowellenquellen 36 nacheinander ein- und ausgeschaltet werden, so dass sich ein um den Bewegungsweg des Substrates 16 herum rotierendes Mikrowellenfeld ergibt. Dabei werden die Magnetrons 30 derart gesteuert nacheinander ein- und ausgeschaltet, dass sich die Mikrowellen des zuvor ausgeschalteten Magnetrons 30 noch leicht mit dem anschließend in Rotationsrichtung des zu erzeugenden Mikrowellenfeldes nachfolgenden Magnetrons 30 überlappen, es jedoch nicht zu einer gegenseitigen Verstärkung benachbarter Mikrowellenfelder kommt.Furthermore, other magnetrons can be circular around the movement path of the substrate 16 are arranged around. This can happen that the magnetrons 30 themselves circle around the path of movement of the substrate 16 are arranged and concentric on the path of movement of the substrate 16 irradiate or are provided with waveguides, which according to FIG Radiate essentially concentrically on the path of movement of the substrate 16. With particularly effective for drying substrates 16 with complicated Geometry, for example with fine grooves or depressions, has proven when the concentrically radiating on the path of movement of the substrate 16 Microwave sources 36 are switched on and off in succession, so that a microwave field rotating around the path of movement of the substrate 16 results. The magnetrons 30 are controlled one after the other in this way turned off that the microwaves of the magnetron previously turned off 30 still slightly with the subsequently to be generated in the direction of rotation Microwave field of the subsequent magnetron 30 overlap, but not too mutual amplification of neighboring microwave fields.

Claims (46)

Verfahren zur Behandlung eines Beschichtungsstoffes (50) auf einem Substrat (16, 52) und/oder eines Substrates (16, 52), mit den Schritten: das Substrat (16, 52) oder das mit dem Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) wird bereitgestellt, das Substrat (16, 52) oder das mit dem Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) wird mit Hilfe von mindestens zwei Wellenlängen aufweisenden Mikrowellen (54,60,62) behandelt. Method for treating a coating material (50) on a substrate (16, 52) and / or a substrate (16, 52), comprising the steps: the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) is provided, the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) is treated with the aid of microwaves (54, 60, 62) having at least two wavelengths. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das Substrat (16, 52) oder das mit dem Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) während der Behandlung durch einen stationären Wirkungsbereich (69) der Mikrowellen (54,60,62) hindurchgeführt wird.
Method according to claim 1,
wherein the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) is passed through a stationary effective area (69) of the microwaves (54, 60, 62) during the treatment.
Verfahren nach Anspruch 1,
wobei ein Wirkungsbereich (69) der Mikrowellen (54, 60, 62) zur Behandlung des Beschichtungsstoffes (50) und/oder des Substrates (16, 52) über das Substrat (16, 52) oder das mit dem Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) hinweggeführt wird.
Method according to claim 1,
an effective range (69) of the microwaves (54, 60, 62) for treating the coating material (50) and / or the substrate (16, 52) via the substrate (16, 52) or the substrate provided with the coating material (50) (16, 52) is led away.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Substrat (16, 52) oder das mit dem Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) mit den mindestens zwei Wellenlängen gleichzeitig bestrahlt wird.
Method according to one of the preceding claims,
wherein the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) is irradiated simultaneously with the at least two wavelengths.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die mindestens zwei Wellenlängen der Mikrowellen (54,60,62) durch Einschalten einer die Mikrowellen (54,60,62) erzeugenden Mikrowellenquelle (36) erzeugt werden.
Method according to one of the preceding claims,
wherein the at least two wavelengths of the microwaves (54, 60, 62) are generated by switching on a microwave source (36) generating the microwaves (54, 60, 62).
Verfahren nach Anspruch 5,
wobei das Einschalten wiederholt vorgenommen wird.
Method according to claim 5,
the switching on is carried out repeatedly.
Verfahren nach Anspruch 6,
wobei das Einschalten periodisch vorgenommen wird.
Method according to claim 6,
switching on periodically.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7,
wobei die Mikrowellenquelle (36) nach jedem Einschalten ausgeschaltet wird.
Method according to one of claims 5-7,
the microwave source (36) being switched off each time it is switched on.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-8,
wobei das Einschalten etwa alle 5 ms vorgenommen wird.
Method according to one of claims 5-8,
switching on every 5 ms.
Verfahren nach Anspruch 2 und nach einem der Ansprüche 5-9,
wobei die Mikrowellen (54,60,62) etwa alle 5 ms eingeschaltet werden, wenn sich das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) in dem stationären Wirkungsbereich (69) befindet, während die Mikrowellen (54,60,62) etwa alle 500 ms eingeschaltet werden, wenn sich das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) außerhalb des stationären Wirkungsbereiches (69) der Mikrowellen (54,60,62) befindet.
Method according to claim 2 and according to one of claims 5-9,
wherein the microwaves (54, 60, 62) are switched on approximately every 5 ms when the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried is in the stationary effective range (69) while the microwaves (54, 60, 62) are switched on approximately every 500 ms when the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried is outside the stationary effective range ( 69) of the microwaves (54, 60, 62).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Mikrowellen (54,60,62) aus verschiedenen Winkeln auf das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) eingestrahlt.
Method according to one of the preceding claims,
wherein the microwaves (54, 60, 62) are radiated from different angles onto the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei der Winkel kontinuierlich oder in regelmäßigen Schritten verändert wird.
Method according to the preceding claim,
the angle being changed continuously or in regular steps.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei der Winkel verändert wird, indem in unterschiedlichen Winkeln zu dem Substrat (16, 52) oder dem mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrat (16, 52) oder einem Bewegungsweg derselben angeordnete Mikrowellenquellen (36) nacheinander eingeschaltet werden.
Method according to the preceding claim,
wherein the angle is changed by successively switching on microwave sources (36) arranged at different angles to the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried or a path of movement thereof.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei die Mikrowellenquellen (36, 30) nach dem Einschalten der nächstfolgenden Mikrowellenquelle (36) wieder ausgeschaltet werden, so dass sich ein in einer vorgegebenen Richtung rotierendes Mikrowellenfeld ergibt.
Method according to the preceding claim,
the microwave sources (36, 30) being switched off again after the next microwave source (36) has been switched on, so that a microwave field rotating in a predetermined direction results.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei der Zeitpunkt des Einschaltens der nächsten, in der vorgegebenen Rotationsrichtung hinter der auszuschaltenden Mikrowellenquelle (36) liegenden Mikrowellenquelle (36) so gewählt wird, dass sich ein Überlappen aber keine gegenseitige Verstärkung der benachbarten Mikrowellenfelder ergibt.
Method according to the preceding claim,
the time at which the next microwave source (36) lying in the predetermined direction of rotation behind the microwave source (36) to be switched off is switched on so that there is an overlap but no mutual amplification of the neighboring microwave fields.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei erfasst wird, ob sich ein Substrat (50) oder ein mit zu trocknendem Beschichtungsstoff (50) versehenes Substrat (16, 52) im stationären Wirkungsbereich (69) der Mikrowellen (54,60,62) befindet.
Method according to the preceding claim,
it is detected whether there is a substrate (50) or a substrate (16, 52) provided with coating material (50) to be dried in the stationary effective range (69) of the microwaves (54, 60, 62).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei erfasst wird, aus welchem Material das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) im Wesentlichen besteht.
Method according to one of the preceding claims,
the material from which the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried is essentially made.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei das Ein- und Ausschalten der Mikrowellen (54,60,62) in Abhängigkeit des erfassten Materials gesteuert wird.
Method according to the preceding claim,
wherein the switching on and off of the microwaves (54, 60, 62) is controlled in dependence on the detected material.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Amplitude der Mikrowellen (54,60,62) in Abhängigkeit des erfassten Materials gesteuert wird.
Method according to one of the preceding claims,
the amplitude of the microwaves (54, 60, 62) being controlled as a function of the material detected.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) nacheinander durch Zonen (69) geführt wird, die mit Mikrowellen (54,60,62) bestrahlt werden, die eine identische Grundfrequenz, bevorzugt von etwa 2,5 Gigahertz, aufweisen und mit unterschiedlichen Modulationsfrequenzen, bevorzugt mit etwa 1.2 Gigahertz, etwa 1.6 Gigahertz, etwa 1.9 Gigahertz, etwa 2.1 Gigahertz, etwa 2.5 Gigahertz und/oder etwa 3 Gigahertz moduliert sind.
Method according to one of the preceding claims,
wherein the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried is successively passed through zones (69) which are irradiated with microwaves (54, 60, 62) which have an identical one Fundamental frequency, preferably of about 2.5 gigahertz, and are modulated with different modulation frequencies, preferably with about 1.2 gigahertz, about 1.6 gigahertz, about 1.9 gigahertz, about 2.1 gigahertz, about 2.5 gigahertz and / or about 3 gigahertz.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei die Modulationsfrequenzen in Abhängigkeit von dem Substrat (16, 52) oder dem mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrat (16, 52) gewählt werden.
Method according to the preceding claim,
the modulation frequencies being selected as a function of the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei im Falle eines im Wesentlichen aus Holz und/oder Keramik bestehenden Substrates (16, 52) als Modulationsfrequenz zumindest auch etwa 900 Megahertz verwendet wird.
Method according to the preceding claim,
wherein in the case of a substrate (16, 52) consisting essentially of wood and / or ceramic, at least about 900 megahertz is used as the modulation frequency.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-22,
wobei die Erfassung mit Hilfe der Mikrowellenquelle (36), bevorzugt mit einer als Senderantenne dienenden Anode (38) vorgenommen wird, indem die von dem Substrat (16, 52) rückgestrahlten Mikrowellen (54,60,62) von der Mikrowellenquelle (36), bevorzugt von der Anode (38), erfasst und mit einer Auswerteschaltung (66) ausgewertet werden.
Method according to one of claims 16-22,
wherein the detection is carried out with the aid of the microwave source (36), preferably with an anode (38) serving as a transmitter antenna, in that the microwaves (54, 60, 62) retroreflected by the substrate (16, 52) from the microwave source (36), preferably detected by the anode (38) and evaluated with an evaluation circuit (66).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Substrat (16, 52) oder das mit dem Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) von zwei Seiten mit Mikrowellen (54,60,62) bestrahlt wird.
Method according to one of the preceding claims,
wherein the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) is irradiated from two sides with microwaves (54, 60, 62).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei eine der beiden Seiten des Substrates (16, 52) oder des mit dem Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrates (16, 52) konstant mit Mikrowellen (54,60,62) bestrahlt wird.
Method according to one of the preceding claims,
wherein one of the two sides of the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) is constantly irradiated with microwaves (54, 60, 62).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Trocknung bei konstanter Umgebungstemperatur, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 10° - 120° C, weiter bevorzugt bei etwa 45°C, vorgenommen wird.
Method according to one of the preceding claims,
the drying being carried out at a constant ambient temperature, preferably at a temperature between 10 ° and 120 ° C., more preferably at about 45 ° C.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Trocknung bei einer konstanten Luftfeuchtigkeit, bevorzugt bei 30% bis 70%, weiter bevorzugt bei etwa 45% Luftfeuchtigkeit, vorgenommen wird.
Method according to one of the preceding claims,
the drying being carried out at a constant atmospheric humidity, preferably at 30% to 70%, more preferably at about 45% atmospheric humidity.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Trocknung bei einer konstanten Luftströmung vorgenommen wird.
Method according to one of the preceding claims,
the drying is carried out with a constant air flow.
Verfahren nach Anspruch 2 und nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Raum (22), durch den das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) in dem stationären Wirkungsbereich (69) ein- und/oder austreten, gekühlt wird.
Method according to claim 2 and according to one of the preceding claims,
wherein the space (22) through which the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried enters and / or exits in the stationary effective area (69) is cooled.
Vorrichtung zur Behandlung eines Beschichtungsstoffes (50) auf einem Substrat (16, 52) und/oder eines Substrates (16, 52), aufweisend: eine Mikrowellenquelle (36) zum Erzeugen von Mikrowellen (54,60,62), ein Abstrahlmittel (38) zum Abstrahlen der erzeugten Mikrowellen (54,60,62), gekennzeichnet durch Steuermittel (66) zum Steuern der Mikrowellenquelle (36) derart, dass die Mikrowellenquelle (36) Mikrowellen (54,60,62) mit mindestens zwei Wellenlängen abstrahlt. Device for treating a coating material (50) on a substrate (16, 52) and / or a substrate (16, 52), comprising: a microwave source (36) for generating microwaves (54, 60, 62), an emitting means (38) for emitting the microwaves generated (54, 60, 62), characterized by control means (66) for controlling the microwave source (36) in such a way that the microwave source (36) emits microwaves (54, 60, 62) with at least two wavelengths. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei die Steuermittel (66) eine Ein-/Ausschaltvorrichtung zum Ein- und Ausschalten der Mikrowellenquelle (36) umfassen.
Device according to the preceding claim,
the control means (66) comprising an on / off device for switching the microwave source (36) on and off.
Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31,
weiter aufweisend: einen stationären Wirkungsbereich (69), in welchem die Mikrowellen (54,60,62) auf das Substrat (16, 52) das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) einwirken, wobei mindestens zwei Mikrowellenquellen (36) vorgesehen sind, um auf den Wirkungsbereich (69) aus zwei verschiedenen Richtungen mit Mikrowellen (54,60,62) einstrahlen zu können.
Apparatus according to claim 30 or 31,
further showing: a stationary effective area (69) in which the microwaves (54, 60, 62) act on the substrate (16, 52), the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried, at least two microwave sources (36) are provided in order to be able to irradiate the effective range (69) from two different directions with microwaves (54, 60, 62).
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei mindestens eine der mindestens zwei Mikrowellenquellen (36) konstant Mikrowellen (54,60,62) abstrahlt.
Device according to the preceding claim,
wherein at least one of the at least two microwave sources (36) constantly emits microwaves (54, 60, 62).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30-33,
wobei die Mikrowellenquelle derart relativ zu dem stationären Wirkungsbereich (69) angeordnet ist, um die Lufttemperatur in dem stationären Wirkungsbereich (69) zwischen 10°C und 120° C, bevorzugt zwischen 60° C und 80° C, weiter bevorzugt bei etwa 45° C, zu halten.
Device according to one of claims 30-33,
wherein the microwave source is arranged relative to the stationary operating range (69) in order to control the air temperature in the stationary operating range (69) between 10 ° C and 120 ° C, preferably between 60 ° C and 80 ° C, more preferably around 45 ° C, keep.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30-34,
wobei mindestens drei Mikrowellenquellen (36) derart um den stationären Wirkungsbereich (69) angeordnet sind, dass sie die Mikrowellen (54,60,62) im Wesentlichen konzentrisch auf den stationären Wirkungsbereich (69) einstrahlen.
Device according to one of claims 30-34,
wherein at least three microwave sources (36) are arranged around the stationary effective area (69) such that they radiate the microwaves (54, 60, 62) essentially concentrically onto the stationary effective area (69).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30-35,
weiter aufweisend: mindestens einen weiteren stationären Wirkungsbereich (69), in welchem die Mikrowellen (54,60,62) auf das Substrat (16, 52) oder das mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehene Substrat (16, 52) einwirken, wobei der mindestens eine weitere stationäre Wirkungsbereich (69) in einer Bewegungsrichtung des Substrates (16, 52) oder des mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrates (16, 52) hinter dem ersten stationären Wirkungsbereich (69) angeordnet ist.
Device according to one of claims 30-35,
further showing: at least one further stationary effective range (69) in which the microwaves (54, 60, 62) act on the substrate (16, 52) or the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried, the at least one a further stationary effective area (69) is arranged behind the first stationary effective area (69) in a direction of movement of the substrate (16, 52) or of the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei in mindestens zwei der Wirkungsbereiche (69) die Mikrowellen (54,60,62) unterschiedliche Frequenzen, bevorzugt in einer Bewegungsrichtung des Substrates (16, 52) oder des mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrates (16, 52) eine bei gleicher Grundfrequenz ansteigende Modulationsfrequenz aufweisende Mikrowellen aufweisen.
Device according to the preceding claim,
wherein in at least two of the effective areas (69) the microwaves (54, 60, 62) have different frequencies, preferably in one direction of movement of the substrate (16, 52) or of the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried have microwaves with increasing modulation frequency at the same fundamental frequency.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30-37,
wobei die Mikrowellenquelle (36) eine Anode aufweist, die ausgebildet ist, um für eine Auswerteschaltung (66) als Sensor für die von dem Substrat (16, 52) rückgestrahlte Mikrowellenenergie zu dienen,
wobei die Auswerteschaltung (66) ausgebildet ist, um die erfasste rückgestrahlte Mikrowellenenergie derart auszuwerten, dass bei einem Ansteigen der erfassten rückgestrahlten Mikrowellenenergie die von der Mikrowellenquelle (36) abgestrahlte Mikrowellenenergie vermindert, während bei einem Absinken der erfassten rückgestrahlten Mikrowellenenergie die von der Mikrowellenquelle (36) abgestrahlte Mikrowellenenergie erhöht wird.
Device according to one of claims 30-37,
wherein the microwave source (36) has an anode which is designed to serve as an sensor for an evaluation circuit (66) for the microwave energy retroreflected by the substrate (16, 52),
wherein the evaluation circuit (66) is designed to evaluate the detected retroreflected microwave energy in such a way that when the detected retroreflected microwave energy rises, the microwave energy emitted by the microwave source (36) decreases, while when the retroreflected microwave energy decreases, that by the microwave source (36 ) emitted microwave energy is increased.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30-38,
wobei vor und/oder hinter dem stationären Wirkungsbereich (69) Kühlmittel (70) vorgesehen sind, um die Luftfeuchtigkeit im stationären Wirkungsbereich (69) zwischen 30% und etwa 60%, bevorzugt auf etwa 45%, Luftfeuchtigkeit zu halten.
Device according to one of claims 30-38,
wherein coolants (70) are provided in front of and / or behind the stationary effective area (69) in order to keep the air humidity in the stationary effective area (69) between 30% and about 60%, preferably to about 45%, of air humidity.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei die Kühlmittel Kühlschläuche (70) umfassen, die im wesentlichen konzentrisch um einen Bewegungsweg des Substrates (16, 52) oder des mit dem zu trocknenden Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrates (16, 52) zu und/oder von dem stationären Wirkungsbereich (69) herum angeordnet sind.
Device according to the preceding claim,
wherein the coolants comprise cooling hoses (70) which are essentially concentric around a movement path of the substrate (16, 52) or of the substrate (16, 52) provided with the coating material (50) to be dried to and / or from the stationary effective area (69 ) are arranged around.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30-40,
wobei Lüftungsmittel (30) vorgesehen sind, um eine im wesentlichen konstante Luftströmung innerhalb des stationären Wirkungsbereiches (69) zu erzeugen.
Device according to one of claims 30-40,
ventilation means (30) being provided to produce a substantially constant air flow within the stationary effective area (69).
Verwendung eines Mikrowellenofens (10) zur Behandlung eines Beschichtungsstoffes (50) auf einem Substrat und/oder des oder eines Substrates (16, 52).Use of a microwave oven (10) for the treatment of a Coating material (50) on a substrate and / or the or a substrate (16, 52). Verwendung nach Anspruch 42,
wobei der Mikrowellenofen ein Durchlauf-Mikrowellenofen (10) ist.
Use according to claim 42,
the microwave oven being a continuous microwave oven (10).
Verwendung nach Anspruch 43,
wobei der Durchlauf-Mikrowellenofen (10) versehen ist mit: einem Gehäuse (20) mit einem Einlass (22) und einem Auslass (24), einem sich durch das Gehäuse (20) hindurch erstreckenden Transportband (14) zum Transportieren des mit dem Beschichtungsstoff (50) versehenen Substrates (16) in das, durch das und aus dem Gehäuse (20) und mindestens einer Mikrowellenvorrichtung (28), die einen mittels Kühlluft kühlbaren Mikrowellengenerator (36) mit einer Senderantenne (38) aufweist, die in einem Hohlleiter (40) angeordnet ist, welcher von der Senderantenne (38) ausgesandte Mikrowellen (54,60,62) leitet und im Bereich des Transportbandes (14) eine Abstrahlöffnung (46) zum Abstrahlen der Mikrowellen (54,60,62) aufweist, wobei die den Mikrowellengenerator (36) kühlende Kühlluft über mindestens einen im Hohlleiter (40) ausgebildeten Durchbruch (48) in den Hohlleiter (40) einleitbar und von dessen Abstrahlöffnung (46) ausblasbar ist.
Use according to claim 43,
the continuous microwave oven (10) being provided with: a housing (20) with an inlet (22) and an outlet (24), a conveyor belt (14) extending through the housing (20) for transporting the substrate (16) provided with the coating material (50) into, through and out of the housing (20) and at least one microwave device (28) which has a microwave generator (36) which can be cooled by means of cooling air and has a transmitter antenna (38) which is arranged in a waveguide (40) which transmits microwaves (54, 60, 62) from the transmitter antenna (38) conducts and in the area of the conveyor belt (14) has a radiation opening (46) for radiating the microwaves (54, 60, 62), the cooling air cooling the microwave generator (36) via at least one opening (48) formed in the waveguide (40) in the waveguide (40) can be introduced and can be blown out of its radiation opening (46).
Verwendung nach Anspruch 44,
wobei eine Kühllufterzeugungsvorrichtung (30) mit einem Lüftungskanal (34) vorgesehen ist, in dem der Mikrowellengenerator (36) mit seiner Senderantenne (38) in den Hohlleiter (40) hineinragend angeordnet ist, und dass der Lüftungskanal (34) und der Hohlleiter (40) in Strömungsrichtung der Kühlluft und in Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen (54,60,62) betrachtet hinter dem Mikrowellengenerator (36) bzw. hinter der Senderantenne (38) über den mindestens einen Durchbruch (48) verbunden sind.
Use according to claim 44,
wherein a cooling air generating device (30) is provided with a ventilation duct (34) in which the microwave generator (36) with its transmitter antenna (38) is arranged protruding into the waveguide (40), and that the ventilation duct (34) and the waveguide (40 ) viewed in the flow direction of the cooling air and in the direction of propagation of the microwaves (54, 60, 62) behind the microwave generator (36) or behind the transmitter antenna (38) via which at least one opening (48) is connected.
Verwendung nach Anspruch 45,
wobei der Hohlleiter (40) im Bereich der Verbindung mit dem Lüftungskanal (34) geradlinig verläuft, wobei der Lüftungskanal (34) in diesem Bereich zum Hohlleiter (40) hin schräg verläuft (50).
Use according to claim 45,
wherein the waveguide (40) extends in a straight line in the region of the connection to the ventilation duct (34), the ventilation duct (34) in this region extending obliquely (50) to the waveguide (40).
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