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DE10340556A1 - Method for powder coating fibre board panels using focussed IR for localized melting of the powder - Google Patents

Method for powder coating fibre board panels using focussed IR for localized melting of the powder Download PDF

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Publication number
DE10340556A1
DE10340556A1 DE10340556A DE10340556A DE10340556A1 DE 10340556 A1 DE10340556 A1 DE 10340556A1 DE 10340556 A DE10340556 A DE 10340556A DE 10340556 A DE10340556 A DE 10340556A DE 10340556 A1 DE10340556 A1 DE 10340556A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melting
radiation
reflectors
takes place
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10340556A
Other languages
German (de)
Inventor
Kurt Steinbrink
Kurt Meinberg
Juergen Schoenwolf
Ulrich Wallmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schonwolf Juergen
Original Assignee
Schonwolf Juergen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schonwolf Juergen filed Critical Schonwolf Juergen
Priority to DE10340556A priority Critical patent/DE10340556A1/en
Publication of DE10340556A1 publication Critical patent/DE10340556A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

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Abstract

A method for powder coating and melting into fibre board panels, e.g. MDF and HDF panels, has the panels laid flat onto a transport system and moved under focussed IR. The front, side and rear vertical edges are heated by separate dedicated IR sources (6, 7) while the upper surface is heated by an array of IR sources. The IR sources are backed by reflectors and include CO2 lasers with focussing optics. The heating is in two phases with the vertical edges melted before the flat surface. The heating effect only penetrates the board by about 1 mm compared to conventional heating methods which penetrate about 5 mm and affect the structure of the board. The melting rate is matched to the transport speed of the boards through the IR heaters.

Description

Die Beschichtung von Möbelteilen aus mitteldichter oder hochdichter Faserplatte (MDF oder HDF) mit Pulver mit einem Schmelzpunkt bis 100°C, ist nach dem Stand der Technik dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtenden plattenförmigen Werkstoffe vor dem Beschichtungsprozess soweit erwärmt werden, dass mit dem Beschichtungsprozess gleichzeitig der Schmelzprozess eingeleitet wird, und sofern erforderlich, vor dem UV Härteprozess eine geringfügige Nacherwärmung erfolgt. (so beschrieben in der International Application Number PCT/Se96/01004 der Fa. Triab; Schweden). Im weiteren wird dieses Verfahren nur bei vertikaler Pulverapplikation eingesetzt.The Coating of furniture parts made of medium density or high density fibreboard (MDF or HDF) with Powder with a melting point up to 100 ° C, is known in the art characterized in that the to be coated plate-shaped materials be heated before the coating process so far that with the coating process at the same time the melting process is initiated and, if necessary, before the UV curing process a minor one reheating he follows. (as described in International Application Number PCT / Se96 / 01004 Fa. Triab; Sweden). In the further this procedure becomes only used in vertical powder application.

Nachteilig bei dem oben geschilderten Verfahren ist, die hohe und weiter in die Tiefe des Werkstoffes eindringende Wärmebelastung, die dazu führen kann, dass am Grundwerkstoff Ausgasungen und irreversible Schädigungen auftreten können. Studien haben ergeben, dass eine Oberflächentemperatur von 90°C und eine Eindringtiefe der Wärmeenergie von ca. 5mm zu Ausgasungen der im Grundwerkstoff vorhandenen Feuchtigkeit und zu Rissbildungen an den Längs- und Querkanten geführt haben.adversely in the above-described method, the high and further in the depth of the material penetrating heat load, which can cause that on the base material outgassing and irreversible damage may occur. Studies have shown that a surface temperature of 90 ° C and a Penetration depth of the heat energy of about 5mm to outgassing of existing moisture in the base material and to cracks on the longitudinal and transverse edges to have.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, durch gezielte IR – Bestrahlung nach dem Pulverauftrag auf die Werkstoffoberflächen mit einem Oberflächenwiderstand R☐ < 1012 den Schmelzprozess durchzuführen und dabei die Werkstoffoberflächen einer möglichst geringen Erwärmung und Eindringtiefe der Wärmeenergie (< 80°C bei ca. 1 mm Eindringtiefe) auszusetzen, um somit die vorgenannten Werkstoffschädigungen zu vermeiden.The aim of the present invention is to carry out the melting process by targeted IR irradiation after the powder application to the material surfaces with a surface resistance R ≦ <10 12 while the material surfaces of the lowest possible heating and penetration depth of heat energy (<80 ° C at approx mm penetration depth) in order to avoid the aforementioned material damage.

Die genannten Probleme werden erfindungsgemäß umgangen, indem die Pulverschicht mit Infrarotwellen bestrahlt wird, die vom Pulver absorbiert werden und durch die Umsetzung in Wärmeenergie den Schmelzprozess einleiten und unter Einhaltung der Zeitschiene eine gleichmäßig aufgeschmolzene und homogene Obertlächenstruktur erzielen.The mentioned problems are avoided according to the invention by the powder layer is irradiated with infrared waves, which are absorbed by the powder and by the conversion into heat energy the Initiate melting process and in compliance with the timetable one evenly melted and homogeneous surface structure achieve.

Anwendungsgemäß sind Vorrichtung und Verfahren einsetzbar bei vertikal und horizontal ablaufenden Beschichtungsprozessen an rechteckigen, plattenförmigen Holzwerkstoffen aus MDF oder HDF unter Einsatz von unter UV – Licht vernetzenden und aushärtbaren Pulverwerkstoffen, mit einer Schmelztemperatur von ca. 90 – 110°C. Entsprechende Pulverstrukturen wurden bereits im Vorfeld entwickelt, bzw. sind in der Entwicklung.Applicable are device and method used in vertical and horizontal running Coating processes on rectangular, plate-shaped wooden materials MDF or HDF using UV curable and curable Powder materials, with a melting temperature of approx. 90 - 110 ° C. Appropriate Powder structures were already developed in advance or are in the development.

Um das Verfahren wie vor beschrieben durchführen zu können, werden bei horizontalem Beschichtungsprozess die IR – Strahler 1.1 innerhalb der Vorrichtung an einem höhenverstellbaren Aufnahmegerüst 1.2 befestigt.In order to be able to carry out the method as described above, the IR radiators are used in a horizontal coating process 1.1 within the device on a height adjustable Aufnahmestüst 1.2 attached.

Die IR – Strahler werden dabei in Längsrichtung (Durchlaufrichtung) angebracht. Über oberhalb der Strahler angebrachte Reflektoren 1.3 erfolgt die Reflexion auf die auf dem Transportband liegende 1.5 Werkstoffoberfläche 1.4, wobei die zu bestrahlenden rechteckigen, plattenförmigen Werkstoffe mittels des Transportbandes 3.1 mit einer kontinuierlichen und an das Zeitfenster der Bestrahlungsdauer angepassten Vorschubgeschwindigkeit durch die Vorrichtung transportiert werden, und kontinuierlich mit mittelwelliger, in ihrer Wellenlänge an das Absorptionsspektrum der Pulveraplikation angepasster IR-Strahlung bestrahlt.The IR emitters are mounted in the longitudinal direction (passage direction). Above reflectors attached reflectors 1.3 the reflection takes place on the lying on the conveyor belt 1.5 Material surface 1.4 , wherein the rectangular, plate-shaped materials to be irradiated by means of the conveyor belt 3.1 are transported through the device with a continuous and adapted to the time window of the irradiation time feed rate, and continuously irradiated with medium-wave, adapted in their wavelength to the absorption spectrum of the powder application IR radiation.

Die Anordnung der Werkstoffe auf dem Transportband kann wie in 3.2–4 dargestellt so angeordnet sein, dass sich jeweils nur ein plattenförmiger WerkstoffThe arrangement of the materials on the conveyor belt can be as in 3.2 - 4 be arranged so that in each case only a plate-shaped material

3.2 auf dem Transportband befindet, oder alternativ zwei oder mehr plattenförmige Werkstoffe 3.3 und 4 mit entsprechender Lücke nebeneinander vorhanden sind. Zwischen nachfolgenden Werkstoffen erfolgt ebenfalls eine Lückenbildung, um die Bestrahlung der Vorder- und Hinterkanten mit IR – Strahlung zu ermöglichen. 3.2 located on the conveyor belt, or alternatively two or more plate-shaped materials 3.3 and 4 with the appropriate gap next to each other. Gaps are also formed between the following materials in order to allow the irradiation of the leading and trailing edges with IR radiation.

Der Schmelzvorgang an den äußeren Werkstück Längskanten erfolgt durch längsseitig separat angebrachte IR – Strahler 1.6 und 7, oder entsprechend angeordneten Reflektoren. 2.2 und 2 Zum Ausgleich unterschiedlicher Werkstoffmaße und zur Gewährleistung des optimalen Abstandes von Strahler und Reflektor zur Werkstückkante ist eine Seite verstellbar aufgehängt 2.2, sodass eine Umlenkung der in den oberhalb der Werkstoffoberfläche angebrachten Strahlern erzeugte Strahlung durch Reflexion an die äusseren Werkstoff Längskanten erfolgt.The melting process on the outer workpiece longitudinal edges is carried out by longitudinally separately mounted IR emitters 1.6 and 7 , or appropriately arranged reflectors. 2.2 and 2 To compensate for different material dimensions and to ensure the optimal distance from the spotlight and reflector to the workpiece edge one side is suspended adjustable 2.2 , so that a deflection of the radiation generated in the above the material surface mounted radiators radiation takes place by reflection to the outer material longitudinal edges.

Für den Schmelzvorgang an den innenliegenden Werkstoff Längskanten 4.1 und 2 werden, über Programmsteuerung ein- und aussteuerbare Reflektoren eingesetztFor the melting process on the internal material longitudinal edges 4.1 and 2 be used via program control on and aussteuerbare reflectors

4.3 und 4 und so positioniert, dass die von den oberen Strahlern 4.5 erzeugte IR – Strahlung in der erforderlichen Menge und Intensität an die Kanten gelangen kann. Die einsteuerbaren Reflektoren sind an ihrem Hubgestänge 4.6 über Drehpunkte und Gestänge mechanisch so aufgehängt, dass sie in abgesenkter oder eingesteuerter Stellung die für die Reflexion erforderliche Winkelstellung verfügen. 4.3 and 4 and positioned so that the from the top emitters 4.5 generated IR radiation can reach the edges in the required amount and intensity. The einsteuerbaren reflectors are at their Hubgestänge 4.6 via pivot points and linkage mechanically suspended so that they have the required angular position for reflection in the lowered or controlled position.

Im angehobenen oder ausgesteuertem Zustand liegen die Reflektoren in paralleler Stellung 4.7 am Hubgestänge an und können aus dem Strahlungsbereich herausgefallen werden.In the raised or ausgesteuertem state, the reflectors are in parallel position 4.7 at Hubgestänge and can be dropped out of the radiation area.

Der Vorgang der Ein- und Aussteuerung und der Positionierung der inneren Reflektoren als auch des äußeren, beweglich angeordneten Reflektors oder Strahlers 1.6 und 2.1 ist ein Bestandteil der Anlagensteuerung und erfolgt über die integrierte Programmsteuerung.The process of input and output control and the positioning of the inner reflectors as well as the outer, movably arranged reflector or emitter 1.6 and 2.1 is a component of the system control and takes place via the integrated program control.

Für die Bestrahlung der vorderen und hinteren Werkstoff Querkanten 5.1 und 2 werden zwischen den in Längsrichtung verlaufenden IR – Strahlern und Reflektoren, 5.3 und 4, quer verlaufende und über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung reichende IR – Strahler 5.5 mit dazugehörigen oberen Reflektoren 5.6 eingesetzt.For the irradiation of the front and rear material transverse edges 5.1 and 2 are used between the longitudinal IR radiators and reflectors, 5.3 and 4 , transverse and across the entire working width of the device reaching IR emitters 5.5 with associated upper reflectors 5.6 used.

Zur Umlenkung der Strahlung auf die Werkstoff Querkanten werden unterhalb der querligenden Strahler weitere Reflektoren in Dreiecksform eingesetzt 5.7, die über die gesamte Arbeitsbreite reichen.To divert the radiation to the material transverse edges further reflectors are used in triangular form below the transverse radiating 5.7 that extend over the entire working width.

Desweiteren werden zur weiteren Erhöhung der Strahlungsintensität unterhalb der in Längsrichtung verlaufenden IR – Strahlern baugleiche und in Querrichtung verlaufende Reflektoren eingesetzt 5.7 Furthermore, structurally identical and transversely extending reflectors are used to further increase the radiation intensity below the IR radiators running in the longitudinal direction 5.7

Strahler und Transporteinrichtung werden mit einer isolierenden Einhausung versehen, sodass die Werkstoffe sich während des Schmelzprozesses in einem Tunnel befinden 3.6.Emitters and transport equipment are provided with an insulating housing, so that the materials are in a tunnel during the melting process 3.6 ,

Die bei dem Schmelzprozess entstehende Konvektionswärme wird abgesaugt und abgeleitet. Absaugung und Ableitung erfolgen über ein installiertes Absaugsystem. 3.7 The convection heat generated during the melting process is sucked off and discharged. Extraction and discharge are carried out via an installed extraction system. 3.7

Eine weitere erfindungsgemäße Absicht besteht darin, den gesamten Schmelzprozess dahingehend zu verkürzen, und somit eine größtmögliche Wärmebelastung des Grundwerkstoffes zu vermeiden, in dem die gesamte Schmelzzone in 2 Zonen aufgeteilt wird. 3.3 und 9

  • Zone 1 Anschmelz- oder Gelierzone
  • Zone 2 Schmelzzone
Another intention of the invention is to shorten the entire melting process to the effect, and thus to avoid the greatest possible heat load on the base material, in which the entire melting zone is divided into 2 zones. 3.3 and 9
  • Zone 1 melting or gelling zone
  • Zone 2 melting zone

In der Zone 1 (Anschmelzzone) wird anstelle der mittelwelligen IR – Strahlung eine kurzwellige IR – Strahlung eingesetzt, um infolge der höheren Energiedichte ein schnelles Anschmelzen oder Gelieren der Pulverapplikation und eine schnelle Haftung auf der Oberfläche des Grundwerkstoffes zu erreichen.In Zone 1 (melting zone) is replaced by medium - wave IR radiation a short - wave IR radiation used to due to the higher Energy density a rapid melting or gelling of the powder application and a fast adhesion to the surface of the base material too to reach.

In der Zone 2 (Schmelzzone) erfolgt dann mittels mittelwelliger IR – Strahlung der vollständige Schmelzprozess zur Erreichung einer gleichmäßigen und homogenen Oberflächenapplikation.In Zone 2 (melting zone) is then carried out by means of medium - wave IR radiation the complete melting process to achieve a steady and homogeneous surface application.

Ablauf und Aufbau sind in beiden Zonen identisch der vorgenannten Beschreibung. Ein Unterschied besteht lediglich im Einsatz unterschiedlicher und mit einer separaten Ansteuerung versehenen IR – Strahler in den einzelnen Zonen des Schmelzprozesses.procedure and structure are identical in both zones of the above description. A difference exists only in the use of different and with a separate control provided IR emitters in the individual Zones of the melting process.

Der zusätzliche erfindungsgemäße Vorteil und Unterschied zum vertikalen Aplikationsprozess besteht darin, dass Vorrichtung und Verfahren auch dann anwendbar sind, wenn eine Seite des plattenförmigen Werkstoffs 6.1 bereits bei der Plattenproduktion beschichtet wurde 6.2, und zeichnet sich dadurch aus, dass diese, auf dem Transportband 6.3 liegende Seite, keinerlei IR – Bestrahlung ausgesetzt wird, und somit keinerlei Wärmebelastungen ausgesetzt wird.The additional advantage according to the invention and the difference to the vertical application process is that the device and method are also applicable if one side of the plate-shaped material 6.1 already coated in plate production 6.2 , and is characterized by the fact that these, on the conveyor belt 6.3 lying side, no IR radiation is exposed, and thus no heat load is exposed.

Anwendung des Verfahrens bei vertikalem Applikationsprozessapplication of the process with a vertical application process

Bei einem vertikalen Ablauf des Applikationsprozesses werden die zu applizierenden plattenförmigen Werkstoffe 7.1 mittels Haken an einem KettenfördererIn a vertical sequence of the application process to be applied plate-shaped materials 7.1 by means of hooks on a chain conveyor

7.10 aufgehängt und mit einer kontinuierlichen Vorschubgeschwindigkeit durch die Vorrichtung transportiert. 7.10 suspended and transported at a continuous feed rate through the device.

Die, die Infrarotstrahlung erzeugenden Strahler 7.2 sind jeweils links und rechts in entsprechendem Abstand von der Werkstoffoberfläche in vertikaler Richtung mehrreihig angeordnet und reflektieren die Strahlungsenergie über entsprechend ausgebildete Reflektoren auf die Werkstoffoberfläche und die vordere und hintere Werkstoffkante. 7.3 The radiators producing infrared radiation 7.2 are each arranged left and right at a corresponding distance from the material surface in the vertical direction of multi-row and reflect the radiation energy via appropriately trained reflectors on the material surface and the front and rear material edge. 7.3

Über zusätzliche untere Reflektoren 7.4 und obere, horizontal angebrachte Strahler und/oder Reflektoren 7.5 und 6 wird die IR – Strahlung an die obere und die untere Werkstoffkante reflektiert.Over additional lower reflectors 7.4 and upper, horizontally mounted spotlights and / or reflectors 7.5 and 6 the IR radiation is reflected to the upper and lower edges of the material.

Zum Ausgleich des Abstandes bei Maßunterschieden wird der untere Reflektor 8.1 an einer vertikal verfahrbaren Traverse befestigt, und zwischen den Pos. 1 und 2 verfahren. Die jeweilige Positionierung des Reflektors kann stufenlos über eine elektronische Achse oder in Stufen durch entsprechend angeordnete Anschläge oder Revolver, angepasst an die jeweilige Werkstoffabmessung. Erreicht werden.To compensate for the distance at dimensional differences of the lower reflector 8.1 attached to a vertically movable crosshead, and moved between pos. 1 and 2. The respective positioning of the reflector can steplessly via an electronic axis or in stages by appropriately arranged stops or turrets, adapted to the respective material dimension. Be reached.

Der Verfahrmechanismus wird außerhalb der Verkleidung 8.2 des Bestrahlungsraumes angeordnet, und somit keiner direkten Wärmestrahlung ausgesetzt.The movement mechanism is outside the panel 8.2 of the irradiation room orders, and thus exposed to any direct heat radiation.

Die Neigung des Reflektors ist so angeordnet, dass die von den Strahlern 8.3 erzeugte, und von den Reflektoren 8.4 reflektierte IR – Strahlung so umgelenkt wird, dass sie möglichst senkrecht auf die untere Werkstoffkante 8.5 trifft.The inclination of the reflector is arranged so that the of the radiators 8.3 generated, and from the reflectors 8.4 reflected IR radiation is deflected so that it is as perpendicular as possible to the lower material edge 8.5 meets.

Die Ansteuerung und Anpassung des Abstandes an die Werkstoffabmessungen erfolgt durch eine, in der Vorrichtung integrierten Programm- oder Nachlaufsteuerung.The Control and adjustment of the distance to the material dimensions takes place by means of a program or follow-up control integrated in the device.

Auch hier kann erfindungsgemäß, analog zum horizontale Applikationsprozess eine Aufteilung in Anschmelz- oder Gelierzone mit kurzwelliger IR – Strahlung und Schmelzzone mit mittelwelliger IR – Strahlung 7.7 und 8 erfolgen.Again, according to the invention, analogously to the horizontal application process, a division into melting or gelling with short-wave IR radiation and melting zone with medium-wave IR radiation 7.7 and 8th respectively.

Auch bei diesem Prozess wird die anfallende Konvektionswärme abgesaugt und abgeleitet 7.9.Also in this process, the resulting convection heat is sucked off and discharged 7.9 ,

Anwendung von in CO2 Lasern erzeugte IR – Strahlung für den Schmelzprozess bei horizontaler und vertikaler Pulverapplikation Alternativ zur Erzeugung der IR – Strahlung mittels IR – Strahlern ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, die für den Schmelzprozess erforderliche IR – Strahlung durch entsprechend ausgelegte und dimensionierte Co2 Laser zu erzeugen und fokussiert auf die Werkstoffoberflächen und -kanten aufzubringen. Entsprechend durchgeführte Versuche haben die Einsatzmöglichkeit und die Funktion dieses Verfahrens bestätigt. Ein Einsatz von Lasern zum Schmelzen pulvriger Applikation auf rechteckigen und plattenförmigen Werkstoffen aus MDF oder HDF, oder anderweitigen Holzwerkstoffen Ist derzeit nicht vorhanden und nicht bekannt.Application of IR radiation generated in CO 2 lasers for the melting process with horizontal and vertical powder application As an alternative to the generation of IR radiation by means of IR radiators, the IR radiation required for the melting process is also provided by appropriately designed and dimensioned Co 2 lasers to produce and focused on the material surfaces and edges. Correspondingly conducted tests have confirmed the possible use and the function of this method. A use of lasers for melting powdery application on rectangular and plate-shaped materials made of MDF or HDF, or other wood-based materials Is currently not available and not known.

Erfindungsgemäß wird der Einsatz von in Lasern erzeugter IR – Strahlung vorzugsweise für den Schmelzprozess an den Werkstoffkanten in der Anschmelz- oder Gellierzone, in Kombination und Verbindung von IR – Strahlern für die Werkstoffoberfläche und der nachfolgenden Schmelzzone eingesetzt.According to the invention Use of laser-generated IR radiation, preferably for the melting process At the edges of the material in the melting or gelling, in combination and Connection of IR emitters for the Material surface and the subsequent melting zone.

Für dieses Verfahren wird der Schmelzprozess in 3 Zonen aufgeteilt 9.1–3 Der erfindungsgemäße Vorteil besteht darin, dass eine gezielte und somit intensive Bestrahlung der Werkstoffkanten mit mittelwelliger oder kurzwelliger IR – Strahlung erfolgen kann.

  • Zone 1 Anschmelz- oder Gellierzone für die Werkstoffoberfläche bei Verwendung von kurzwellige Strahlung erzeugender IR – Strahler.
  • Zone 2 Anschmelzzone für die Werkstoffkanten durch in CO2 Lasern erzeugte kurz- oder mittelwellige IR – Strahlung.
  • Zone 3 Schmelzzone und Bestrahlung von Werkstoffoberfläche und -kanten mit, durch Strahler erzeugte mittelwellige IR – Strahlung.
For this process, the melting process is divided into 3 zones 9.1 - 3 The advantage of the invention is that a targeted and thus intensive irradiation of the material edges can be carried out with medium-wave or short-wave IR radiation.
  • Zone 1 Melting or gelling zone for the material surface using short-wave radiation-generating IR emitters.
  • Zone 2 Melting zone for the material edges by short or medium wave IR radiation generated in CO 2 lasers.
  • Zone 3 Melting zone and irradiation of material surface and edges with medium wave IR radiation produced by radiators.

Die Einleitung des Anschmelz- oder Geliervorganges der Pulverapplikation an der Werkstoffoberfläche der auf dem Transportband 9.5 liegenden plattenförmigen Werkstoffe erfolgt über oberhalb der Werkstoffoberfläche angebrachte kurz- oder mittelwellige Strahlung erzeugende IR – Strahler 9.4 die in Transportrichtung oder quer zur Transportrichtung angebracht werden können. Anbringung und Ausführung wie vor beschrieben und in 1.1 dargestellt.The initiation of the melting or gelling process of the powder application on the surface of the material on the conveyor belt 9.5 lying plate-shaped materials via above the material surface mounted short or medium wave radiation generating IR - emitters 9.4 which can be mounted in the transport direction or transversely to the transport direction. Attachment and execution as described above and in 1.1 shown.

In der Zone 2 9.2 sind dann nachfolgend die für die Bestrahlung der Werkstoffkanten und zur Fokussierung und Reflexion des durch den Laser 9.10 erzeugten Laserstrahles erforderlichen Elemente angeordnet.In Zone 2 9.2 are then below for the irradiation of the material edges and for focusing and reflection of the laser 9.10 generated laser beam required elements arranged.

Für die Bestrahlung der äußeren Werkstoffkanten werden jeweils rechts und links des Transportbandes angebrachte und einen linienförmigen Strahl erzeugende Fokussiereinheiten 9.6 und 7 eingesetzt.For the irradiation of the outer edges of the material, focusing units mounted on the right and left of the conveyor belt and producing a linear beam are respectively produced 9.6 and 7 used.

Die Bestrahlung der innenliegenden Werkstoffkanten erfolgt durch ein ein- und aussteuerbares und mit entsprechenden Reflektoren oder Spiegeln, zur Umlenkung der Strahlung an die Werkstoffkanten, versehenes Fokussierelement 9.9.The irradiation of the inner edges of the material takes place by means of a controllable and controllable and with corresponding reflectors or mirrors, for deflecting the radiation to the material edges, provided focusing 9.9 ,

Für die Werkstoff Vorder- und Hinterkante wird ein , auf einer Schlittenführung montiertes, und an die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstoffes angepasstes und mit entsprechenden Reflektionsspiegeln ausgestattetes Fokussierelemet 9.11 vorgesehen.For the material leading edge and trailing edge is a, mounted on a carriage guide, and adapted to the feed rate of the material and equipped with corresponding reflection mirrors Fokofierelemet 9.11 intended.

Dieses Element taucht, nachdem die Lücke über die Steuerung erkannt worden ist, in die Lücke ein, führt, ausgerichtet an der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstoffes eine Diagonalbewegung aus, taucht am Ende der Vorlaufbewegung wieder aus und fährt in einer schnellen Rücklaufbewegung zum Ausgangspunkt (Startposition) zurück.This Element emerges after the gap over the Control has been detected, in the gap, leads, aligned with the feed rate of the material a diagonal movement, emerges at the end of the forward movement turn off and drive in a fast return movement back to the starting point (start position).

Als Verbindung zwischen Laser und dem Transport der im Laser erzeugten IR – Strahlen erfolgt über entsprechend geeignetes und dimensioniertes Glasfaserkabel 9.11.The connection between the laser and the transport of the IR rays generated in the laser takes place via appropriately sized and dimensioned fiber optic cables 9.11 ,

Innerhalb der Zone 3 9.3 wird der Schmelzprozess über oberhalb der Werkstoffoberfläche und seitlich angebrachte mittelwellige Strahlung erzeugende IR – Strahler 9.12–14 bis zur Erzeugung einer gleichmäßigen und homogenen Werkstoff- und Kantenoberfläche.Within Zone 3 9.3 is the melting process over above the material surface and laterally mounted medium wave radiation generating IR emitters 9.12 - 14 until the production of a uniform and homogeneous material and edge surface.

Der Aufbau dieser Zone ist analog der vorangegangenen Beschreibung und der Darstellung in den 1 – 5.The structure of this zone is analogous to the previous description and the representation in the 1 - 5 ,

Des weiteren wird auch hier, wie in allen vorangegangenen Vorrichtungs- und Verfahrensbeschreibungen die anfallende Konvektionswärme abgesaugt und abgeleitet.Of Here, too, as in all previous device and process descriptions sucked the resulting convection heat and derived.

Im weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, in den Zonen, in denen die IR. Strahlung durch Strahler erzeugt wird 9.1 und 3, diese, durch den Einsatz mehrerer Laser zu erzeugen.Furthermore, it is provided according to the invention, in the zones in which the IR. Radiation generated by emitters 9.1 and 3 to produce these, by using multiple lasers.

Anstelle der oberhalb der Werkstoffoberfläche angebrachten IR – Strahler werden oszillierend arbeitende Fokussierelemente angeordnet, und die Wrkstoffoberflächen durch diese bestrahlt.Instead of the above the material surface attached IR emitters are arranged oscillating focusing elements, and the active surfaces irradiated by this.

Der Einsatz mehrerer, die Strahlung erzeugender, Laser bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, das IR – Strahlung mit unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt und eingesetzt werden kann.Of the Use of multiple, the radiation-generating, laser provides the advantage of the invention, the IR radiation generated with different wavelengths and can be used.

Zur Vermeidung von Werkstoffauskühlung zwischen den einzelnen Behandlungsprozessen und dem nachfolgenden Härteprozess durch UV – Strahlung, die auftretende Konvektionswärme zur Erhaltung des Temperaturniveaus zu nutzen, bzw. dem Schmelzbereich im Umluftverfahren vorgewärmte Luft zuzuführen.to Avoidance of material cooling between the individual treatment processes and the subsequent hardening process by UV radiation, the occurring convection heat to use to maintain the temperature level, or the melting range Pre-heated air in the circulating air process supply.

Neben dem Einsatz von Vorrichtung und Verfahren bei horizontalen Applikationsprozessen, können erfindungsgemäß Vorrichtung und Verfahren auch bei vertikalen Applikationsprozessen eingesetzt werden.Next the use of device and method in horizontal application processes, can according to the invention and methods are also used in vertical application processes.

Claims (9)

Vorrichtung und Verfahren zum Aufschmelzen pulvriger Applikationen auf vorzugsweise rechteckige plattenförmige Holzwerkstoffe aus MDF oder HDF, durch mittelwellige Infrarot – Strahlung, wobei der Schmelzprozess nach dem horizontalen Beschichtungsprozess mit den bekannten UV – Pulvern und Techniken, und vor dem Härteprozess durch UV – Strahlung erfolgt. Gekennzeichnet dadurch, – dass sich auf einem Transportband ein oder mehrere plattenförmige Werkstoffe nebeneinander befinden, und die Aufschmelzzone mit einer kontinuierlichen Vorschubgeschwindigkeit durchlaufen – die für den Aufschmelzvorgang an den seitlichen äußeren Werkstoff – Längskanten erforderliche IR – Strahlung durch separate und entsprechend angeordnete IR – Strahler erzeugt wird, oder durch Reflexion mittels spezieller und/oder zusätzlicher Reflektoren erfolgt. – für den Schmelzvorgang an den innenliegenden Werkstoff Längskanten bei Bedarf ein- und aussteuerbare Reflektorflächen eingesetzt werden. – die Reflexion der IR – Strahlung an die Werkstoff- Vorder- und Hinterkante über spezielle Formgebung der Reflektoren und/oder zusätzlich angeordnete Reflektoren erfolgt – Alle beweglich angebrachten Strahler und Reflektoren in die Maschinensteuerung integriert sind, und über die Programmsteuerung angesteuert werden.Apparatus and method for melting powdery Applications on preferably rectangular plate-shaped wood materials made of MDF or HDF, by means of medium wave infrared radiation, whereby the melting process after the horizontal coating process with the known UV powders and techniques, and before the hardening process by UV radiation he follows. Characterized by - that is on a conveyor belt one or more plate-shaped Materials are side by side, and the melting zone with a go through continuous feed rate - for the melting process on the lateral outer material - longitudinal edges required IR radiation is generated by separate and correspondingly arranged IR emitters, or by reflection by means of special and / or additional reflectors. - for the melting process on the inner material longitudinal edges on demand and adjustable reflector surfaces be used. - the Reflection of IR radiation to the material front and rear edge over special shaping of the Reflectors and / or in addition arranged reflectors takes place - All moveably mounted Spotlights and reflectors are integrated into the machine control, and over the program control are controlled. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass Im vorderen Bereich (Einlauf) zur Verbesserung und Beschleunigung des Gelierprozesses eine kurzwellige IR – Strahlung eingesetzt wird, für den weiteren Schmelzprozess erfolgt der Einsatz mittelwelliger IR – Strahlung.Apparatus and method according to claim 1, characterized in that in the front area (enema) to improve and Acceleration of the gelling process a short - wave IR radiation is used for The further melting process involves the use of medium - wave IR radiation. Vorrichtung und Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die in der Gelierphase eingesetzte Kurz- oder mittelwellige IR – Strahlung durch einen CO 2 Laser erzeugt wird, und über Glasfaserkabel, spezielle Prismen, Reflektionsspiegel usw. auf die Werkstoffoberfläche und die Werkstoffkanten geleitet wird, um den Schmelzprozess einzuleiten. Für den restlichen Schmelzprozess und dem Erreichen einer gleichmäßigen und homogenen Oberfläche werden durch IR- Strahler erzeugte mittelwellige IR – Strahler eingesetzt, Wobei die vom CO 2 Laser erzeugten IR Strahlung vorzugsweise für den verbesserten Schmelzvorgang der Pulverapplikation im Bereich der umlaufenden Kanten an rechteckigen und plattenförmigen Werkstoffen eingesetzt wird. Die hierbei einzusetzenden Fokussierungs- und Spiegelungselemente werden teils fest angeordnet, und/oder teils begrenzt mitfahrend mit den Werkstoffkanten ausgeführt, wobei nach dem Ende der Mitfahrbewegung eine automatische Rückstellung in Startposition erfolgt.Apparatus and method according to claims 1 and 2, characterized in that the used in the gelling phase Short or medium wave IR radiation generated by a CO 2 laser, and fiber optic cable, special Prisms, reflection mirrors, etc. on the material surface and the material edges is passed to initiate the melting process. For the rest Melting process and achieve a uniform and homogeneous surface medium-wave IR emitters produced by IR emitters, In which the IR radiation generated by the CO 2 laser preferably for the improved Melting of the powder application in the area of the peripheral edges on rectangular and plate-shaped Materials is used. The focusing and mirroring elements are partly fixed, and / or partly limited running along running with the material edges, wherein after the end of the ride an automatic reset takes place in start position. Vorrichtung und Verfahren nach den Ansprüchen 1 – 3, gekennzeichnet dadurch, – dass die gesamte erforderliche IR – Strahlung (mittelwellige und/oder kurzwellige IR – Strahlung)durch einen oder mehrere CO 2 Laser erzeugt wird, über Glasfaserkabel in den Schmelztunnel geleitet, und fokussiert auf die Werkstoffkanten und Werkstoffoberfläche aufgebracht. – die eingehauste Schmelzzone teilt sich in zwei Zonen auf Zone 1 Aufschmelzen der Pulverapplikation an den Werkstoffkanten Zone 2 Aufschmelzen der Pulverapplikation auf der Werkstoffoberfläche – dass alle den Laserstrahl fokussierenden und reflektierenden Elemente auf verfahrbaren, in ihren Vorschubgeschwindigkeiten an den Vorschub des Werkstoffes und die zeitliche Bestrahlungsdauer angepasst, Schlitten angeordnet sind, und angepasste Vorlauf- und schnelle Rücklaufbewegungen durchführen. – dass während der Rücklaufbewegung eine Abschaltung der Strahlungsenergie erfolgt. – Zur Aufrechterhaltung des Temperaturniveaus während der Zeiten, in der keine IR Strahlung erfolgt, zur Vermeidung von Auskühlungen die anfallende Konvektionswärme genutzt bzw. im Umluftverfahren auf erforderliches Temperaturniveau gebrachte und nacherwärmte Luft der Schmelzzone zugeführt wird.Device and method according to claims 1-3, characterized in that - the total required IR radiation (medium wave and / or short wave IR radiation) is generated by one or more CO 2 lasers, guided via optical fiber cables into the melting tunnel, and focused applied to the material edges and material surface. - the encapsulated melting zone is divided into two zones Zone 1 Melting of the powder application at the material edges Zone 2 Melting of the powder application on the material surface - that all laser focusing and reflecting elements on movable, in their feed rates to the feed of the material and the temporal irradiation time adapted, carriages are arranged, and adapted forward and fast return movements through to lead. - That during the return movement, a shutdown of the radiation energy takes place. - In order to maintain the temperature level during the periods in which no IR radiation takes place, the resulting convection heat is used to avoid chilling or brought in the recirculation method to the required temperature level and reheated air is fed to the melting zone. Vorrichtung und Verfahren nach den Ansprüchen 1 – 4, gekennzeichnet dadurch, dass Vorrichtung und Verfahren auch einsetzbar sind, wenn bei rechteckigen, plattenförmigen Werkstoffen eine Seite nicht mit einer Pulverapplikation versehen werden soll.Apparatus and method according to claims 1-4 in that the device and method can also be used if in rectangular, plate-shaped Materials on one side not provided with a powder application shall be. Vorrichtung und Verfahren zum Aufschmelzen pulvriger Applikationen auf vorzugsweise rechteckige, plattenförmige Holzwerkstoffe aus MDF oder HDF, nach den Ansprüchen 1–5. gekennzeichnet dadurch, – dass der Schmelzprozess nach dem vertikalen Beschichtungsprozess mit den bekannten UV – Pulvern und Techniken, und vor dem Härteprozess durch UV – Strahlung erfolgt, und die plattenförmigen Werkstoffe in vertikaler Richtung an einem Hängeförderer angehängt sind, und sich mit kontinuierlicher Vorschubgeschwindigkeit bewegen. – die IR – Strahler in vertikaler Richtung und beidseitig der Werkstoffoberfläche angebracht sind, und die Reflexion der Strahlung über, hinter den Strahlern angebrachte speziell geformte Reflektoren auf die Werkstoffoberfläche erfolgt. – gleichzeitig durch die spezielle Krümmung und Anordnung der Reflektoren die Werkstoff Vorder- und Hinterkante ausreichend bestrahlt werden – durch zusätzliche im oberen Bereich angebrachte Strahler und Reflektoren die obere Werkstoffkante ausreichend bestrahlt wird. – durch zusätzlich und verfahrbar angeordnete Reflektoren die Werkstoff Unterkante ausreichend bestrahlt wird.Apparatus and method for melting powdery Applications on preferably rectangular, plate-shaped wooden materials made of MDF or HDF, according to the claims 1-5. marked thereby, - that the melting process after the vertical coating process with the known UV powders and Techniques, and before the hardening process by UV radiation takes place, and the plate-shaped Materials are hung in a vertical direction on an overhead conveyor, and move at a continuous feed rate. - the IR emitters mounted in the vertical direction and on both sides of the material surface are, and the reflection of radiation above, mounted behind the spotlights specially shaped reflectors on the material surface takes place. - at the same time through the special curvature and arrangement of the reflectors the material front and rear edge be sufficiently irradiated - by additional spotlights mounted in the upper area and reflectors the upper material edge is sufficiently irradiated. - by additionally and movably arranged reflectors the material lower edge is sufficiently irradiated. Vorrichtung und Verfahren zum Aufschmelzen pulvriger Applikationen auf vorzugsweise rechteckige, plattenförmige Werkstoffe aus MDF oder HDF nach den Ansprüchen 1–6, gekennzeichnet dadurch, – dass der Schmelzprozess nach dem vertikalen Beschichtungsprozess mit den bekannten UV – Pulvern und Techniken, und vor dem Härteprozess durch UV – Strahlung erfolgt, und die plattenförmigen Werkstoffe in vertikaler Richtung an einem Hängeförderer angehängt sind, und sich mit kontinuierlicher Vorschubgeschwindigkeit bewegen. – die IR – Strahler in vertikaler Richtung und beidseitig der Werkstoffoberfläche angebracht sind, und die Reflexion der Strahlung über, hinter den Strahlern angebrachte speziell geformte Reflektoren auf die Werkstoffoberfläche erfolgt. – gleichzeitig durch die spezielle Krümmung und Anordnung der Reflektoren die Werkstoff Vorder- und Hinterkante ausreichend bestrahlt werden – durch zusätzliche im oberen Bereich angebrachte Strahler und Reflektoren die obere Werkstoffkante ausreichend bestrahlt wird. – durch zusätzlich und verfahrbar angeordnete Reflektoren die Werkstoff Unterkante ausreichend bestrahlt wird. – dass Im vorderen Bereich (Einlauf) zur Verbesserung und Beschleunigung des Gelierprozesses eine kurzwellige IR – Strahlung eingesetzt wird, für den weiteren Schmelzprozess erfolgt der Einsatz mittelwelliger IR – Strahlung.Apparatus and method for melting powdery Applications on preferably rectangular, plate-shaped materials made of MDF or HDF according to the claims 1-6, marked thereby, - that the melting process after the vertical coating process with the known UV powders and Techniques, and before the hardening process by UV radiation takes place, and the plate-shaped Materials are hung in a vertical direction on an overhead conveyor, and move at a continuous feed rate. - the IR emitters mounted in the vertical direction and on both sides of the material surface are, and the reflection of radiation above, mounted behind the spotlights specially shaped reflectors on the material surface takes place. - at the same time through the special curvature and arrangement of the reflectors the material front and rear edge be sufficiently irradiated - by additional spotlights mounted in the upper area and reflectors the upper material edge is sufficiently irradiated. - by additionally and movably arranged reflectors the material lower edge is sufficiently irradiated. - that in the front area (Inlet) to improve and accelerate the gelling process a short - wave IR radiation is used for The further melting process involves the use of medium - wave IR radiation. Vorrichtung und Verfahren zum Aufschmelzen pulvriger Applikationen auf vorzugsweise rechteckige, plattenförmige Werkstoffe aus MDF oder HDF nach den Ansprüchen 1–7, gekennzeichnet dadurch, – dass der Schmelzprozess nach dem vertikalen Beschichtungsprozess mit den bekannten UV – Pulvern und Techniken, und vor dem Härteprozess durch UV – Strahlung erfolgt, und die plattenförmigen Werkstoffe in vertikaler Richtung an einem Hängeförderer angehängt sind, und sich mit kontinuierlicher Vorschubgeschwindigkeit bewegen. – dass die in der Gelierphase eingesetzte Kurz- oder mittelwellige IR – Strahlung durch einen CO 2 Laser erzeugt wird, und über Glasfaserkabel, spezielle Prismen, Reflektionsspiegel usw. auf die Werkstoffoberfläche und die Werkstoffkanten geleitet wird, um den Schmelzprozess einzuleiten. Für den restlichen Schmelzprozess und dem Erreichen einer gleichmäßigen und homogenen Oberfläche werden durch IR- Strahler erzeugte mittelwellige IR – Strahler eingesetzt, Wobei die vom CO 2 Laser erzeugten IR Strahlung vorzugsweise für den verbesserten Schmelzvorgang der Pulverapplikation im Bereich der umlaufenden Kanten an rechteckigen und plattenförmigen Werkstoffen eingesetzt wird. Die hierbei einzusetzenden Fokussierungs- und Spiegelungselemente werden teils fest angeordnet, und/oder teils begrenzt mitfahrend mit den Werkstoffkanten ausgeführt, wobei nach dem Ende der Mitfahrbewegung eine automatische Rückstellung in Startposition erfolgt. Apparatus and method for melting powdery Applications on preferably rectangular, plate-shaped materials made of MDF or HDF according to the claims 1-7, marked thereby, - that the melting process after the vertical coating process with the known UV powders and Techniques, and before the hardening process by UV radiation takes place, and the plate-shaped Materials are hung in a vertical direction on an overhead conveyor, and move at a continuous feed rate. - that the Short or medium wave IR radiation used in the gelling phase generated by a CO 2 laser, and fiber optic cables, special prisms, Reflection mirror etc. on the material surface and the material edges to initiate the melting process. For the rest of the melting process and achieving a steady and homogeneous surface become medium-wave IR emitters produced by IR emitters The IR radiation generated by the CO 2 laser is preferably used for the improved melting of the powder application in the field of circumferential edges used on rectangular and plate-shaped materials becomes. The focusing and mirroring elements to be used in this case are partly fixed, and / or partly limited ride executed with the material edges, wherein after the end of the ride an automatic reset takes place in start position. Vorrichtung und Verfahren zum Aufschmelzen pulvriger Applikationen auf vorzugsweise rechteckige, plattenförmige Werkstoffe aus MDF oder HDF nach den Ansprüchen 1–8, gekennzeichnet dadurch, – dass der Schmelzprozess nach dem vertikalen Beschichtungsprozess mit den bekannten UV – Pulvern und Techniken, und vor dem Härteprozess durch UV – Strahlung erfolgt, und die plattenförmigen Werkstoffe in vertikaler Richtung an einem Hängeförderer angehängt sind, und sich mit kontinuierlicher Vorschubgeschwindigkeit bewegen. – dass die gesamte erforderliche IR – Strahlung (mittelwellige und/oder kurzwellige IR – Strahlung durch einen oder mehrere CO 2 Laser erzeugt wird, über Glasfaserkabel in den Schmelztunnel geleitet, und fokussiert auf die Werkstoffkanten und Werkstoffoberfläche aufgebracht. – die eingehauste Schmelzzone teilt sich in zwei Zonen auf Zone 1 Aufschmelzen der Pulverapplikation an den Werkstoffkanten Zone 2 Aufschmelzen der Pulverapplikation auf der Werkstoffoberfläche – dass alle den Laserstrahl fokussierenden und reflektierenden Elemente auf verfahrbaren, in ihren Vorschubgeschwindigkeiten an den Vorschub des Werkstoffes und die zeitliche Bestrahlungsdauer angepasst, Schlitten angeordnet sind, und angepasste Vorlauf- und schnelle Rücklaufbewegungen durchführen. – dass während der Rücklaufbewegung eine Abschaltung der Strahlungsenergie erfolgt. – Zur Aufrechterhaltung des Temperaturniveaus während der Zeiten, in der keine IR Strahlung erfolgt, zur Vermeidung von Auskühlungen die anfallende Konvektionswärme genutzt, bzw. im Umluftverfahren auf erforderliches Temperaturniveau gebrachte und nacherwärmte Luft der Schmelzzone zugeführt wird.Apparatus and method for melting powdery applications on preferably rectangular, plate-shaped materials made of MDF or HDF according to claims 1-8, characterized in that - the melting process after the vertical coating process with the known UV powders and techniques, and before the curing process by UV - Radiation takes place, and the plate-shaped materials are hung in a vertical direction on a suspension conveyor, and move at a continuous feed rate. - That all the required IR radiation (medium wave and / or short wave IR radiation is generated by one or more CO 2 laser, over Fiber optic cable passed into the melting tunnel, and focused on the material edges and material surface applied. - the encapsulated melting zone is divided into two zones Zone 1 Melting of the powder application at the material edges Zone 2 Melting of the powder application on the material surface - that all laser focusing and reflecting elements on movable, in their feed rates to the feed of the material and the temporal irradiation time adapted, carriages are arranged, and adapted forward and fast return movements perform. - That during the return movement, a shutdown of the radiation energy takes place. - To maintain the temperature level during the periods in which no IR radiation takes place, the resulting convection heat is used to avoid chilling, or in the recirculation method brought to the required temperature level and reheated air is fed to the melting zone.
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