ИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВОГО ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЕ ИЗ ДРЕВЕСНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2012 года по МПК B05D3/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и установке для нанесения порошкового покрытия на деревянные объекты, преимущественно имеющие форму панели или диска, а также к соответствующему излучающему устройству для указанной установки.

Уровень техники

Из патентного документа WO 2006/061391 А2 известны излучающее устройство, обрабатывающий участок нанесения порошка, а также соответствующая установка и способ, предназначенные для нанесения покрытия на термочувствительные материалы. Настоящее изобретение представляет собой дальнейшее развитие этих устройств и способа, причем содержание указанного документа полностью включено в данное описание посредством ссылки.

Из патентного документа WO 2006/061391 известны способ и соответствующее устройство, использующие подвижные (в частности инфракрасные) излучатели, которые способствуют быстрому прогреванию или нагреву поверхностей (особенно поверхностей панелей с волокном средней плотности (medium density fibre, MDF)), подлежащих нанесению порошкового покрытия и обработанных для этого порошком Перемещение указанных излучателей осуществляют осциллирующим образом, предпочтительно по круговой траектории или по ее части, причем одновременно с этим относительно излучателей перемещают объект, подлежащий покрытию порошком. Это позволяет получить однородное порошковое покрытие на материалах древесного происхождения без нанесения им повреждений за счет теплового воздействия на изделия из древесного материала, особенно на их сердцевину.

Хотя способы и устройства, описанные в документе WO 2006/061391 А2, обеспечивают очень хорошие результаты, дальнейшее развитие этой новой технологии заключает в себе потенциальные возможности для дополнительного улучшения свойств продуктов, полученных с помощью указанных способов и устройств, а также для упрощения как рабочих процессов, так и изготовления устройств.

Раскрытие изобретения

Поэтому задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке устройств или способов, которые позволили бы наносить однородное порошковое покрытие на термочувствительные материалы, особенно на материалы древесного происхождения, такие как MDF-элементы, причем с небольшой нагрузкой на подлежащий покрытию материал. С другой стороны, должно упрощаться производство покрытых изделий и изготовление необходимых для этого устройств.

Для решения указанной задачи используются излучающее устройство, характеристики которого приведены в п.п.1, 14 формулы изобретения, а также способ и установка, характеризуемые соответственно в п.п.16, 22 формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается ввести в излучающее устройство, предназначенное для облучения поверхностей и особенно для быстрого нагрева поверхностей объектов, движущихся через нагревательное устройство, по меньшей мере, один бесконтактный датчик для измерения температуры. В результате управляющее устройство, также предусмотренное в данной схеме, получает возможность управлять, по меньшей мере, одним излучателем, который выделен для зоны облучаемой поверхности, посредством считывания температуры облученной поверхности Таким образом, можно легко задать параметры обработки для различных объектов, на которые нужно нанести покрытие, в том числе для объектов, предназначенных для нанесения покрытия посредством различных порошков. Указанная простота связана с тем, что в простейшем варианте управления после первичной обработки или облучения конкретного объекта считывание температуры позволяет получить соответствующие данные, с помощью которых можно управлять излучающим устройством (излучателями энергии) для серии таких объектов. В добавление к регулированию излучателей энергии, например посредством их включения и выключения (при превышении заданной предельной температуры), возможен вариант с замкнутой системой управления (с управлением по замкнутому контуру) для поддержания определенной температуры или определенного температурного интервала.

В особенности следует подчеркнуть, что, используя датчики температуры (в предпочтительном варианте инфракрасные датчики), можно осуществить замкнутую систему управления излучателями энергии, причем особенно их рабочим режимом, во время процесса облучения, т.е. обеспечить возможность прямого измерения температуры поверхности непосредственно во время облучения. С другой стороны, для упрощения устройства можно разместить датчики температуры так, чтобы гарантировать для излучателей энергии контроль по принципу системы управления как с разомкнутым, так и замкнутым контуром и со смещением по времени. Такая возможность является особым преимуществом в случае излучающего устройства с подвижными излучателями энергии, которые во время облучения перемещаются, например, осциллирующим образом, по круговой траектории или линейно. Указанное преимущество связано с тем, что для управления по замкнутому контуру перемещение излучателей и, дополнительно, объектов, подлежащих облучению, привело бы к существенному усложнению системы.

Соответственно, в данном случае под замкнутой системой управления (под управлением по замкнутому контуру) подразумевается не только прямая замкнутая система без существенной задержки во времени или без локального смещения блока, состоящего из излучателя и датчика температуры (хотя такие варианты также возможны), но и замкнутая система управления излучателями энергии со смещением по времени, реализуемая на основе измеренных температурных данных.

Таким образом, управляющее устройство предпочтительно сформировать в виде блока, работающего по принципу управления по замкнутому контуру. Указанный блок автоматически выводит температуру, по меньшей мере, в одной, предпочтительно в нескольких, а в самом оптимальном варианте во всех зонах облучаемой поверхности на предварительно выбранный уровень или в заданный температурный интервал при автоматическом считывании температуры для целей управления как по разомкнутому контуру, так и по замкнутому контуру. В частности, могут быть реализованы известные варианты управления по замкнутому контуру.

При этом желательно разделить подлежащую облучению или облучаемую поверхность на воображаемые (виртуальные) зоны, поскольку с целью упрощения конструкции датчики температуры формируют таким образом, чтобы они могли выполнять свою функцию только в отношении локальной зоны поверхности объекта, подлежащей облучению или облученной. Соответственно, желательно, чтобы при настройке блока управления также только на данную измеряемую зону излучатели энергии, выделенные для этой зоны, можно было контролировать по принципу управления как по разомкнутому, так и по замкнутому контуру. В результате оказывается возможным соответствующий мониторинг, обеспечивающий управление по разомкнутому контуру, или облучение, осуществляемое автоматически с управлением по замкнутому контуру и действующее только на индивидуальные критические зоны поверхности, подлежащей облучению или облученной. Однако предпочтительно проводить с помощью датчиков температуры мониторинг всей поверхности, подлежащей облучению или облученной, и соответственно осуществлять управление излучателями энергии по разомкнутому или замкнутому контуру.

В соответствии со сказанным поверхность, подлежащую облучению или облученную, разделяют на множество воображаемых зон с выделением для каждой из них одного или нескольких датчиков температуры. Указанные датчики можно соответствующим образом сгруппировать друг с другом так, чтобы с помощью нескольких различных датчиков, входящих в такую группу, определить среднюю температуру для зоны, подлежащей мониторингу.

Подобным образом можно сгруппировать также и несколько излучателей энергии. В этом варианте излучатели, входящие в такую группу, единообразно управляются блоком управления по разомкнутому или замкнутому контуру.

Предпочтительно, чтобы воображаемые зоны подлежащей облучению или облученной поверхности располагались рядом или одна над другой под прямыми углами к направлению перемещения указанных поверхностей.

Как уже упоминалось, можно разместить датчики температуры с локальным пространственным отделением их от излучателей энергии и с возможностью измерения температуры с существенным смещением по времени относительно облучения посредством соответствующего излучателя. В результате уменьшаются расходы на приборы, располагающиеся в динамичной конструкции, которая состоит из перемещающихся излучателей энергии и движущегося объекта. Чтобы свести к минимуму указанные расходы в случае управления по замкнутому контуру, желательно разместить датчики температуры на равных расстояниях (эквидистантно) по отношению к ассоциированным с ними излучателям. Тогда для всех датчиков при измерении температуры смещение по времени будет одинаковым. Для этого указанные датчики можно расположить на участке окружности, эллипса или овала.

В качестве объектов, подлежащих облучению, предпочтительны MDF-панели, имеющие покрытие на двух главных поверхностях и по периметру. Желательно также устанавливать как датчики температуры, так и излучатели энергии по обе стороны пути перемещения объектов.

Предпочтительны инфракрасные датчики температуры, позволяющие детектировать излучение, исходящее от поверхности. Поскольку параметры излучения зависят от свойств облучаемых объектов, а также, в особенности, от нанесенного порошка или его цвета, управляющее устройство и/или датчики температуры сконструированы таким образом, чтобы определение температуры регулировалось автоматически, например, с помощью согласования с цветом поверхности. Можно также использовать базу данных для хранения эмиссионных параметров объектов, подлежащих облучению и, в особенности, этих параметров для соответствующих порошков. Управляющее устройство может применять эту информацию для проведения соответствующей настройки процесса оценки или определения значений температуры.

Предпочтительно обеспечить возможность непрерывной (плавной) регулировки лучистого потока излучателей в широких пределах. Это позволяет устанавливать уровень лучистого потока точно и с высокой чувствительностью.

Согласно другому аспекту изобретения, защищаемому отдельно и независимо от других аспектов, а также в комбинации с ними, желательно также разместить излучатели энергии вдоль овала или спирали, т.к это позволяет получить особо однородное облучение, прежде всего, применительно к объектам типа панели.

Кроме того, желательно осуществлять облучение в ближней инфракрасной (ИК) области спектра, причем для этого можно применить, в частности, галогенные ИК излучатели.

Согласно следующему аспекту изобретения, защищаемому независимо от других аспектов, а также в комбинации с ними, предлагается способ нанесения порошкового покрытия на древесные материалы, в частности на MDF-плиты. Сначала на участке нанесения порошкового покрытия наносят порошок, а затем нагревают или расплавляют его с помощью излучающего устройства с последующим отверждением в секции отверждения и полимеризации. Влагосодержание в покрываемых древесных объектах необходимо довести до 7-7,8 мас.% воды, поскольку этим обеспечиваются, без повреждения древесного материала, лучшие результаты как при нанесении порошка, так и при его отверждении и полимеризации.

Отверждение и полимеризацию порошка можно осуществить после первого нагрева первым излучающим устройством по изобретению, расположенным за секцией участка нанесения порошкового покрытия. Указанные операции проводят в печи с принудительной циркуляцией воздуха и/или посредством второго излучающего устройства, которое в предпочтительном варианте имеет УФ (ультрафиолетовые) излучатели для УФ отверждения порошков. В случае использования печи предпочтительно задают скорость воздуха, превышающую 5 м/с.

Предпочтительно, чтобы порошок наносился электростатическим методом В таком варианте гомогенному нанесению порошка способствует применение небольшого тока утечки, выбираемого в интервале 1-10 мкА.

Во время тепловой обработки порошка первым излучающим устройством, имеющей своей целью быстрый нагрев, предпочтительно обеспечить условия, при которых температура поверхности объекта или порошка превышает 110°С, желательно 140°С, а в предпочтительном варианте лежит в интервале 140-160°С. Соблюдение указанных условий позволяет гарантировать быстрое расплавление порошка или его быструю реакцию. Температура сердцевины покрываемого материала не должна при этом превышать 100°С, причем предпочтительно удерживать ее ниже 90°С.

Во время отверждения или полимеризации после обработки первым излучающим устройством температуру поверхности объекта нужно довести до уровня выше 110°С или вывести ее в интервал 115-150°С (предпочтительно 140-150°С) и удерживать на постоянном уровне в течение определенного периода времени или постепенно понижать.

Важно иметь в виду, что в любой момент, в том числе и во время отверждения и полимеризации, температуру сердцевины объекта нужно удерживать на уровне ниже 100°С, предпочтительно ниже 90°С, а в самом предпочтительном варианте в интервале 70-90°С.

Для достижения указанного выше содержания влаги в древесине желательно хранить деревянные объекты в течение определенного периода времени при температурах 10-40°С и в условиях относительной влажности воздуха 30-50%, желательно 35-45%, а предпочтительно 45-50%. Для этого можно использовать соответствующую климатическую камеру в сочетании с надлежащей установкой для нанесения покрытий на изделия из древесного материала.

Краткое описание чертежей

Остальные преимущества, особенности и признаки настоящего изобретения будут видны из последующего подробного описания варианта его осуществления. Прилагаемые чертежи представлены в данном случае в схематичной форме.

Фиг.1 иллюстрирует комплекс оборудования по изобретению, предназначенный для нанесения порошковых покрытий на MDF-панели.

Фиг.2 на виде сбоку иллюстрирует излучающее устройство по изобретению.

Фиг.3 иллюстрирует устройство, показанное на фиг.2, в сечении, поперечном относительно плоскости транспортирования

Фиг.4а-4с на видах с разных сторон иллюстрируют держатель для датчиков температуры.

Фиг.5 схематично иллюстрирует датчики температуры, размещенные в излучающем устройстве по изобретению.

Фиг.6а-6b иллюстрируют альтернативные конструкции излучателей энергии.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана схема установки по изобретению, предназначенной для нанесения порошковых покрытий на MDF-панели 8 и ориентированной на использование при производстве мебели.

В указанном варианте осуществления оборудование размещено на шести обрабатывающих участках 1-6, через которые MDF-панель 8 перемещают посредством транспортирующего устройства 7. В данном случае устройство 7 содержит рельсовую конструкцию, содержащую специальные держатели 10, к которым может подвешиваться панель 8.

На первом обрабатывающем участке 1 шлифовальный станок 9 обрабатывает поверхности MDF-панели 8, придавая им гладкость и очищая их.

Далее, на обрабатывающем участке 2 поверхность MDF-панели подвергают пламенной обработке посредством схематично показанной газовой горелки 38, чтобы удалить любые древесные волокна, остающиеся после процесса шлифования, причем под воздействием пламени поверхность уплотняется.

В порядке альтернативы или дополнительно, т.е. вместо или после участка 2 и пламенной обработки, можно поместить блок плазменной обработки (не показан), причем воздействие плазмы также приводит к уплотнению поверхности.

Как видно из чертежа, на обрабатывающем участке 3 находится блок нанесения покрытия, содержащий распылительную камеру 11 и напыляющее устройство 14, которое наносит на поверхность MDF-панели грунтовочный слой посредством процесса, в котором покрытие получают с помощью воды и пара. Указанный слой служит для газонепроницаемой изоляции поверхности MDF-панели 8 и для заполнения в ней пор, как это описано в патентной заявке DE 10102382 А1 (заявитель: Patrick Oliver Ott) для способа предварительной обработки поверхностей древесины и/или композитных заготовок из древесного волокна с последующим нанесением порошкового или пленочного покрытия.

Предпочтительно использовать водорастворимый грунтовочный слой возможно применение грунтовки, имеющейся в продаже), т.к. при применении его в комбинации с указанным выше способом, использующим воду и пар (как это описано в патентной заявке DE 10 2004 012889), формируются особо гладкие и непроницаемые поверхностные слои. Поэтому блок нанесения покрытия участка 3 в добавление к устройству 13 нанесения покрытия снабжен устройством 12, производящим воду и пар.

Кроме того, преимуществом указанного воздушно-парового способа является возможность сразу после нанесения грунтовочного слоя транспортировать MDF-панель на следующий обрабатывающий участок в ходе непрерывного технологического процесса, поскольку высокая температура водяного пара приводит к очень быстрой сушке. При желании в схему можно ввести не показанный в данном случае буферный участок, позволяющий реализовать для MDF-панели 8 требуемое время сушки.

Нанесение порошка происходит на обрабатывающем участке 4, имеющем корпус 17 и соответствующие устройства, такие как пистолеты-напылители 16, бункер 15 для порошка, подающие линии 20 и другие подобные блоки, для выполнения этого процесса в электростатическом варианте.

Согласно изобретению на участке 4 напротив каждого устройства, подающего порошок (например пистолета-напылителя 16), помещен отводной элемент 18, заземленный через линию 19 и предназначенный для отведения избыточного заряда и сглаживания распределения силовых линий на покрываемом объекте. Таким образом можно избежать избыточного нанесения порошкового покрытия на краях, где возможна концентрация поля. Силу тока выбирают очень маленькой, предпочтительно в интервале 1-10 мкА.

В варианте осуществления, показанном на фиг.1, участок 4 нанесения порошка содержит для каждой стороны MDF-панели 8 устройство соответствующего назначения в виде пистолета-напылителя 16. Напротив указанных устройств помещены отводные элементы 18. Однако в данном случае на фиг.1 виден только один отводной элемент 18, т.к. другие закрыты панелью 8. Не показан и второй пистолет-напылитель 16 для нанесения порошка, т.к. он находится за отводным элементом 18. Видна только соответствующая подающая линия 20.

Как можно видеть на фиг.1, в данном варианте осуществления отводной элемент 18 сформирован в виде решеточной конструкции. Стержни решетки образуют плоские участки с глубиной несколько (4-6) сантиметров и толщиной приблизительно 0,5-1 см. В добавление к такому варианту выполнения отводного элемента 18 возможны и другие решения, такие как вертикальные экраны, перфорированные листы, листы со щелями и иные подобные устройства. Поскольку с течением времени на отводных элементах 18 будет осаждаться определенное количество порошка, желательно предусмотреть наличие устройства, с помощью которого элементы 18 можно периодически очищать, используя, например, вибрацию или другие подобные воздействия.

Покрытую порошком MDF-панель посредством транспортирующего устройства 7 переносят на обрабатывающий участок 5, оборудованный излучающим устройством 21 по изобретению с излучателями, работающими в ближней ИК области спектра, предпочтительно галогенными излучателями, чтобы получить возможность расплавить порошок на поверхности MDF-панели 8 посредством очень быстрого и короткого нагрева. Более детально излучающее устройство по изобретению показано на фиг.2 и 3.

Как особенно наглядно видно на фиг.3, указанное устройство 21 имеет два круговых кольца 40, расположенных одно напротив другого. Излучатели 41 энергии размещены на кольцах с возможностью наклона или разворота вокруг оси, параллельной плоскости 48 транспортирования MDF-панелей. Указанная плоскость расположена между кольцами 40, содержащими излучатели 41 энергии.

Кольцо 40 прикреплено к поворотной оси 43 посредством спиц 42 и присоединено к эксцентрику (кривошипу) 44, связанному, в свою очередь, с шатуном 45. Другой конец шатуна 45 присоединен к другому эксцентрику 47, установленному, например, на электродвигателе 46. Результатом работы такой конструкции, содержащей два эксцентрика 44, 47, соединенные шатуном 45, является преобразование вращательного движения двигателя 46 сначала в возвратно-поступательное перемещение шатуна 45, а затем, через эксцентрик 44, в поворотное движение кольца 40. Таким образом, вследствие указанного поворотного движения излучатели 41 энергии, находящиеся в плоскости кольца 40, совершают возвратно-вращательное движение вокруг оси 43, т.е. их энергия (тепло) переносится на криволинейный участок MDF-панели 8. В дополнение к сказанному, предусмотрена возможность придать кольцам 40 такую конфигурацию, чтобы они были перпендикулярны плоскости 48 транспортирования.

Согласно изобретению датчики температуры расположены в излучающем устройстве 21 специальным образом, позволяющим проводить бесконтактные измерения температуры поверхности MDF-панели 8. На фиг.4а-4с держатель этих датчиков показан с разных сторон. Опорная стойка 50, предназначенная для размещения указанных датчиков, представляет собой изогнутую пластину, которая, как показано на фиг.5, расположена определенным образом относительно кольца 40. Более конкретно, по одной такой пластине установлено с каждой стороны плоскости 48 транспортирования.

Датчики 51 температуры размещены на опорной стойке 50 также нелинейным образом. Так, согласно варианту осуществления, представленному на фиг.5, они находятся в сегменте, соотносящемся с кольцом 40, т.е. расположены на равных расстояниях от соответствующих излучателей 41, закрепленных на кольце. Тем самым гарантируется, что каждое измерение температуры происходит после того, как MDF-панель после облучения проходит в направлении транспортирования постоянное расстояние.

Поскольку в результате осциллирующего движения кольца 40 каждый излучатель энергии может перемещаться над определенным участком поверхности MDF-панели 8, подлежащей облучению, каждый излучатель можно ассоциировать с конкретным датчиком 51 температуры, так что датчики имеют возможность провести совокупное измерение температуры в соответствующих зонах 58 панели. Указанные зоны являются выбранными воображаемыми участками, на фиг.5 отделенными друг от друга пунктирными линиями. С каждой такой зоной взаимодействуют только определенные датчики температуры и/или излучатели энергии.

Показания датчиков 51 температуры посылаются в управляющее устройство 52, которое осуществляет контроль соответствующих излучателей 41 энергии по принципу замкнутой или разомкнутой системы управления, используя для этого температуры, определенные для индивидуальных зон 58 поверхности, подлежащей облучению.

В зависимости от уровня случайности задания выбранных зон 58 множество датчиков 51 температуры и/или излучателей 41 энергии можно объединить в группы, обеспечивающие на выходе или постоянное считывание результатов, например, с усреднением, и/или проведение постоянного управления по замкнутому или разомкнутому контуру.

Однако возможен, конечно, и вариант, соотносящий индивидуальные датчики температуры с индивидуальными излучателями 41 энергии в соответствии с зоной их действия и обеспечивающий управление конкретным излучателем по замкнутому или разомкнутому контуру на базе соответствующих ему индивидуальных показаний.

После прохождения через излучающее устройство, использующее излучатели в ближней ИК области (например галогенные ИК излучатели), обработанная MDF-панель 8 попадает прямо в печь 23 с принудительной циркуляцией воздуха, выполняющую функцию обрабатывающего участка 6 (см. фиг.1). Указанная печь имеет несколько зон (например три), в которые, например, через входные отверстия 24 нагнетается надлежащим образом нагретый циркулирующий воздух, подаваемый в направлении снизу вверх (по стрелке 27), по направлению к всасывающим устройствам 25.

Поскольку порошок в результате предыдущей обработки в излучающем устройстве 21 крепко прилипает к поверхности MDF-панели 8, можно установить режим очень высокой скорости циркуляции нагнетаемого воздуха, например выше 1 м/с, предпочтительно не менее 2 м/с, а в особо предпочтительном варианте не менее 5 м/с. Тогда постоянный профиль температуры можно поддерживать в пределах очень большого расстояния.

После обрабатывающего участка 6 с его секцией основной и последующей обработки, представляющей собой печь с принудительной циркуляцией воздуха, можно поместить дополнительное излучающее устройство 21, желательно использующее УФ излучатели. В порядке альтернативы, соответствующее УФ отверждение можно провести посредством излучающего устройства, оборудованного УФ излучателями, которое можно поместить вместо печи 6 или вмонтировать в нее.

Используя способ по изобретению в виде представленного варианта осуществления на MDF-панелях, не повредив их, можно получить порошковые покрытия с высоким уровнем однородности. Это относится не только к материалам из древесного волокна, таким как указанные панели, но и ко всем термочувствительным подложкам и особенно к любым изделиям из древесного материала.

Для таких подложек необходимо только гарантировать минимальный уровень проводимости, чтобы можно было осуществить нанесение порошкового покрытия электростатическим методом. С этой точки зрения предпочтительное содержание остаточной влаги в MDF-панелях должно составлять 7-7,8 мас.%. Выполнение такого условия можно обеспечить, например, путем хранения материала в климатических камерах и с помощью других подобных подходов. При этом сопротивление составляет приблизительно 10¹¹ Ом. Кроме того, было показано, что для MDF-панелей предпочтительная плотность составляет приблизительно 800±20 кг/м³.

Для других материалов требуемую проводимость можно получить, например, за счет соответствующих добавок или посредством нанесения электропроводных грунтовочных слоев.

На фиг.6а и 6b представлены два других альтернативных варианта осуществления излучающего устройства 21 по изобретению. В варианте по фиг.6а кольцо 40' имеет овальную форму, а излучатели 41 энергии размещены по овалу таким же образом, как и в варианте осуществления, показанном на фиг.2-5. Как и на предыдущих чертежах, на фиг.6а представлено только несколько излучателей 41.

В такой же проекции на фиг.6b показана спираль 40”, которую также можно использовать в излучающем устройстве 21 вместо кругового кольца 40. Как и на фиг.5 и 6а, в данном случае вдоль спирали 40” показан не весь комплект излучателей энергии, а только несколько из них. Указанные излучатели можно сконструировать аналогично тому, как это было сделано в варианте, представленном на фиг.2-5, т.е. с возможностью наклона или разворота относительно спирали 40”.

Хотя настоящее изобретение было описано на примерах предпочтительных вариантов его осуществления, для специалистов в данной области будет понятно, что возможны любые модификации, которые не выходят за границы, определяемые прилагаемой формулой. Особо следует подчеркнуть, что возможны различные комбинации индивидуальных описанных признаков, а также исключение некоторых из указанных признаков.

Изобретение относится к излучающему устройству, предназначенному для облучения деревянных поверхностей, преимущественно, имеющих форму панели или диска. В особенности это относится к объектам с волокном средней плотности (MDF) во время нанесения на них порошкового покрытия. Излучающее устройство для облучения поверхностей, преимущественно, движущихся через нагревательное устройство, дополнительно содержит блок управления и по меньшей мере один бесконтактный датчик для измерения температуры. Датчик способен измерять температуру облученного объекта по меньшей мере в одной зоне облученной поверхности объекта. Блок и датчик (датчики) сформированы так, что блок управления способен регистрировать температуру, измеренную датчиком, и управлять по меньшей мере одним излучателем энергии, который выделен для зоны облучаемой поверхности, температура которой подлежит измерению. Поверхность, подлежащая облучению, разделена на множество воображаемых зон, с каждой из которых ассоциированы один или более датчиков температуры. Излучающее устройство может содержать несколько излучателей энергии, распределенных поперек облучаемой поверхности. В качестве излучателей предпочтительны излучатели тепла, в особенности инфракрасные излучатели или излучатели в ближней инфракрасной области, установленные с возможностью перемещения по меньшей мере на одном, предпочтительно, подвижном носителе. В способе нанесения порошкового покрытия содержание влаги в деревянных объектах, подлежащих обработке, доводят до 7-7,8 мас.% воды. Установка выполнена с возможностью осуществления способа. Техническим результатом изобретения является получение надежной информации о температуре по всей поверхности облучения. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Излучающее устройство для облучения поверхностей, в особенности для быстрого нагрева поверхностей объектов, преимущественно движущихся через нагревательное устройство, в особенности элементов с волокном средней плотности (MDF-элементов) во время нанесения на них порошкового покрытия, причем устройство содержит излучатели (41) энергии, распределенные поперек облучаемой поверхности, предпочтительно излучатели тепла, в особенности инфракрасные (ИК) излучатели или излучатели в ближней ИК области, которые установлены с возможностью перемещения по меньшей мере на одном, предпочтительно подвижном, носителе (40, 40', 40”),
отличающееся тем, что дополнительно содержит блок (52) управления и по меньшей мере один бесконтактный датчик (51) для измерения температуры, способный измерять температуру облученного объекта по меньшей мере в одной зоне (58) облученной поверхности объекта, причем указанные блок и датчик (датчики) сформированы так, что блок (52) управления способен регистрировать температуру, измеренную датчиком (датчиками) (51) температуры, и управлять по меньшей мере одним излучателем (41) энергии, который выделен для зоны (58) облучаемой поверхности, температура которой подлежит измерению, причем поверхность, подлежащая облучению, разделена на множество воображаемых зон (58), с каждой из которых ассоциированы один или более датчиков (51) температуры.

2. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что блок (52) управления сформирован в виде замкнутого устройства управления, которое автоматически выводит температуру по меньшей мере в одной, предпочтительно в нескольких, а особо предпочтительно во всех зонах облученной поверхности на предварительно выбранный уровень температуры или в заданный температурный интервал.

3. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик (51) температуры выполнен с возможностью определения температуры только в локальной зоне поверхности объекта, подлежащего облучению.

4. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что один или более датчиков (51) температуры и/или один или более излучателей (41) энергии сгруппированы вместе, причем соответствующие группы единообразно определяют показания для зоны поверхности, подлежащей облучению, и/или управляются блоком (52) управления совместно по разомкнутому или замкнутому контуру.

5. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что зоны (58) определения температуры облученной поверхности расположены рядом или одна над другой под прямыми углами к направлению транспортирования облученной поверхности или к поверхности, подлежащей облучению.

6. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики (51) температуры для всех зон (58) определения температуры облученной поверхности и/или для всех групп сгруппированных датчиков (51) температуры и/или излучателей (41) энергии расположены эквидистантным образом по отношению к ассоциированным с ними излучателям (41) энергии.

7. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики (51) температуры размещены на участке окружности, эллипса или овала.

8. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики (51) температуры расположены на противоположных и обращенных одна к другой сторонах, между которыми проходит путь транспортирования объекта, подлежащего облучению.

9. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики (51) температуры размещены по направлению транспортирования за излучателями энергии.

10. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики (51) температуры представляют собой инфракрасные датчики.

11. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью непрерывной регулировки посредством блока (52) управления лучистого потока излучателей (41) энергии.

12. Излучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что блок (52) управления и/или датчики (51) сконфигурированы с возможностью автоматического согласования показаний с параметрами испускания, в особенности с цветом поверхности, подлежащей облучению.

13. Излучающее устройство по одному из пп.1-12, отличающееся тем, что излучатель (излучатели) энергии размещен (размещены) вдоль овала или спирали.

14. Излучающее устройство для облучения поверхностей, в особенности для быстрого нагрева поверхностей объектов, преимущественно движущихся через нагревательное устройство, в особенности MDF-элементов, во время нанесения порошкового покрытия, причем устройство содержит один или более излучателей (41) энергии, распределенных поперек облучаемой поверхности, предпочтительно излучателей тепла, в особенности инфракрасных (ИК) излучателей или излучателей в ближней ИК области, который (которые) установлен (установлены) с возможностью перемещения по меньшей мере на одном, предпочтительно, подвижном носителе (40, 40', 40”), отличающееся тем, что излучатель (излучатели) энергии размещен (размещены) вдоль овала или спирали.

15. Излучающее устройство по п.1 или 14, отличающееся тем, что излучатели энергии представляют собой излучатели тепла, предпочтительно, инфракрасные (ИК) излучатели, в особенности излучатели коротких или средних волн ИК диапазона или излучатели в ближней ИК области, предпочтительно галогенные инфракрасные излучатели и/или УФ излучатели.

16. Способ нанесения порошкового покрытия, в особенности, на деревянные объекты типа панели или диска, предпочтительно на MDF-панели, применяющий установку, содержащую участок (4) нанесения порошкового покрытия, первое излучающее устройство и секцию для отверждения или полимеризации порошка, предпочтительно содержащую печь (23) с принудительной циркуляцией воздуха и/или второе излучающее устройство, причем первое излучающее устройство (21) помещают между участком нанесения порошкового покрытия и секцией отверждения или полимеризации, а второе излучающее устройство помещают в секции отверждения или полимеризации, предпочтительно за секцией отверждения,
отличающийся тем, что содержание влаги в деревянных объектах, подлежащих обработке, доводят до 7-7,8 мас.% воды.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что в печи с принудительной циркуляцией воздуха задают скорость воздуха более 5 м/с.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что порошок наносят электростатическим методом при силе тока утечки, составляющей 1-10 мкА.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что температура поверхности объекта во время облучения порошка первым излучающим устройством превышает 110°С, предпочтительно превышает 140°С и особо предпочтительно находится в интервале 140-160°С, а температура сердцевины остается ниже 100°С, предпочтительно ниже 90°С.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что во время отверждения или полимеризации температуру поверхности объекта удерживают на уровне выше 110°С, предпочтительно в интервале 115-150°С, наиболее предпочтительно в интервале 140-150°С, при этом указанную температуру поддерживают приблизительно постоянной в течение определенного времени и/или постепенно понижают.

21. Способ по п.16, отличающийся тем, что во время отверждения или полимеризации температуру сердцевины объекта удерживают на уровне ниже 100°С, предпочтительно ниже 90°С, наиболее предпочтительно в интервале 70-90°С.

22. Установка для нанесения порошкового покрытия на объекты, в особенности на деревянные объекты типа панели или диска, предпочтительно на MDF-панели, содержащая участок (4) нанесения порошкового покрытия, первое излучающее устройство, и секцию для отверждения или полимеризации порошка, предпочтительно содержащую печь (23) с принудительной циркуляцией воздуха и/или второе излучающее устройство, причем первое излучающее устройство (21) помещено между участком нанесения порошкового покрытия и секцией отверждения/полимеризации, а второе излучающее устройство помещено в секции отверждения/полимеризации, предпочтительно за секцией отверждения, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью осуществления способа согласно любому из пп.16-20.

23. Установка по п.22, отличающаяся тем, что содержит в своей входной части климатическую камеру, в которой для получения необходимого содержания влаги в древесине объекты хранятся в течение определенного периода времени при температурах между 10°С и 40°С и относительной влажности воздуха 30-50%, предпочтительно 35-45%, наиболее предпочтительно 45-50%.