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Dokumentenidentifikation DE19737895A1 04.03.1999
Titel Verfahren und Einrichtung zum Färben von Holz
Anmelder Pfeifer, Rolf, 73054 Eislingen, DE;
Schapöhler, Ulrich, 73054 Eislingen, DE
Erfinder Pfeifer, Rolf, 73054 Eislingen, DE;
Schapöhler, Ulrich, 73054 Eislingen, DE
Vertreter Dipl.-Phys. Silvia Vogler und Dipl.-Ing. Gregor Schuster, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 29.08.1997
DE-Aktenzeichen 19737895
Offenlegungstag 04.03.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.03.1999
IPC-Hauptklasse B27K 5/02
IPC-Nebenklasse B27K 3/10   B05D 7/06   
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Färben sowie Durchfärben von Holz oder dergleichen vorgeschlagen, wobei das zu färbende Holz mit dem das Holz färbenden Farbstoff in Kontakt gebracht wird, der Umgebungsdruck des Holzes gesenkt, die Umgebungstemperatur des Holzes erhöht und der Farbstoff zeitlich begrenzt auf das Holz einwirkt.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Färben von Holz nach der Gattung des Hauptanspruchs sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung des Anspruchs 6.

Verfahren und Einrichtungen zum Färben von Holz sind in vielfacher Weise bekannt. Bei bekannten Verfahren wird die Farbe, mit welcher das Holz versehen werden soll, mittels Pinsel, Rollen, und dergleichen auf das zu färbende Holz aufgetragen. Dieser Vorgang wird in der Regel mehrfach wiederholt, um ein gleichmäßiges Einwirken der Farbe auf das entsprechende Holz zu gewährleisten. Nachteil dieses Verfahrens ist, daß der Prozeß sehr langwierig und aufwendig ist. Damit ein gewisses Einziehen der Farbe in das Holz, und nicht nur ein reines Auftragen der Farbe auf die Oberfläche des Holzes, stattfindet, muß der Streichvorgang mehrere Male wiederholt werden. Zwischen dem Streichen müssen Pausen eingelegt werden, um ein Antrocknen bzw. Einziehen der Farben in den Holzkörper zu ermöglichen.

Bei einem anderen bekannten gattungsgemäßen Verfahren wird der zu färbende Holzkörper in einen, den das Holz färbenden Farbstoff enthaltenden Behälter eingelegt. Durch ein solches Einlegen des Holzes dringt der Farbstoff in den Holzkörper bedingt ein und die Oberfläche des Holzes nimmt die Farbe des Farbstoffes an. Teilweise wird auch der das Holz umgebende Druck erhöht, um ein tieferes Eindringen des Farbstoffes in das Holz zu erreichen. Nachteil dieses Verfahrens ist, daß der Holzkörper je nach Holzbeschaffenheit die Farbe schlecht bzw. überhaupt nicht aufnimmt. Ein Einwirkenlassen des Farbstoffes auf das Holz, bis das Holz die gewünschte Färbung aufweist, kann entsprechend lange dauern.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Färben des Holzes auf einfache, kostengünstige und schnelle Art und Weise ermöglicht wird. Auch Holzsorten, welche naturgemäß eine Farbe schlecht annehmen, können durch das erfindungsgemäße Verfahren gefärbt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß der Farbstoff infolge des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur an der Holzoberfläche haftet, sondern in das Holzinnere eindringt. Getrocknetes Holz, bei welchem durch die Trocknung das in dem Holz enthaltene Wasser verdunstet ist, weist luftgefüllte Kanäle auf. Diese müssen bei vollständigem Durchfärben des Holzes mit dem Farbstoff "durchspült" werden. Erfindungsgemäß wird also die in dem Holz enthaltene Luft weitgehend entfernt, um ein Eindringen der Farbe, unter gegebenenfalls zusätzlichem atmosphärischen Überdruck, sowie ein Durchfärben des Holzes zu ermöglichen. Die Holzoberfläche eines durch gefärbten Holzes kann nach der Färbung mechanisch behandelt werden, beispielsweise geschliffen oder poliert, ohne das eine Farbänderung an der neu entstehenden Oberfläche auftritt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß durch die Erwärmung des Farbstoffes dieser an Viskosität abnimmt und damit besser in das Holz eindringen kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Einwirkungsdauer der Farbe auf das Holz durch das erfindungsgemäße Verfahren stark verkürzt wird.

Wird das zu färbende Holz in den das Holz färbenden Farbstoff komplett eingetaucht, so wird der Druck des den Farbstoff umgebenden Raumes entsprechend gesenkt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Verfahrensschritte

  • - Inkontaktbringen (Einstreichen, Eintauchen odgl.) des zu färbenden Holzes mit dem das Holz färbenden Farbstoff in einem geschlossenen Raum,
  • - Erwärmen des Farbstoffes,
  • - Senken des das Holz umgebenden Raumdruckes,
in beliebiger zeitlicher Reihenfolge durchgeführt werden. Das gleiche gilt für die Verfahrensschritte

  • - Abkühlenlassen der Umgebungstemperatur des Holzes und
  • - Erhöhen des Umgebungsdruckes auf atmosphärischen Normaldruck oder höher.

Erfindungsgemäß kann also erst die Senkung des das Holz umgebenden Raumdruckes und dann die Erhöhung der Umgebungstemperatur des Holzes erfolgen.

Erforderlichenfalls kann erfindungsgemäß auch erst der das Holz umgebende Druck gesenkt sowie die Umgebungstemperatur erhöht werden und dann das Holz mit dem entsprechenden Farbstoff in Kontakt gebracht werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Umgebungsdruck um etwa 0,8 bar gesenkt. Eine solche Druckänderung hat zur Folge, daß die in dem Holz vorhandene Luft sich ausdehnt und bedingt entweicht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Umgebungstemperatur des Holzes auf etwa 100°C erhöht. Eine solche Erhöhung der Umgebungstemperatur bewirkt ebenfalls ein Entweichen der in dem Holz vorhandenen Luft erleichtert ein Eindringen der Farbe in das Holz.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Einwirkungszeitraum des Farbstoffes auf das Holz mindestens einige Minuten. Je nach Holzart und erforderlichem Durchfärbungsgrad des Holzes kann der Einwirkungszeitraum aber auch einige Stunden betragen.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 gewährleistet ein schnelles, billiges, sicheres und zuverlässiges Färben von Hölzern.

Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Behälter ein den Behälterinnendruck anzeigendes Manometer angeordnet. Dieses Manometer dient zur Kontrolle des Behälterinnendruckes.

Nach einer weiteren diesbezüglichen vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist ein den Druck im Behälterinneren regulierendes Ventil vorhanden.

Nach einer weiteren diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Heizelement ein elektrischer Heizdraht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zu färbende Holz nach dessen Färbung als Intarsie verwendet. Gerade zur Färbung von einlegbaren andersfarbigen Verzierungen aus Holz (Intarsien) eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren mit zugehöriger Einrichtung besonders. Kleine verschiedene Holzteile können damit eingefärbt werden, wobei der Farbstoff tief in das Holzinnere eindringt bzw. das Holz durchfärbt. Dies ist für eine spätere Nachbearbeitung der Holzoberfläche von Bedeutung, die ohne durch die Bearbeitung hervorgerufene Farbveränderungen erfolgen muß; beispielsweise kann dann ein farbiges Parkett problemlos mehrmals abgeschliffen werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Der in Fig. 1 dargestellte luftdicht verschließbare Behälter 1 wird mit dem das Holz 2 zu färbenden Farbstoff 3 zumindest teilweise gefüllt. Soll nun das Holz 2 gefärbt werden, so wird es hierzu in den Behälter bzw. in die Farbe 3 eingelegt. Daraufhin wird der Deckel 4 luftdicht verschlossen, wobei zwischen dem Deckel 4 und dem Behälter 1 eine entsprechende Dichtung 5 vorgesehen ist. Als nächster Arbeitsschritt wird über die Heizspirale 6 der Farbstoff 3 sowie das Holz 2 erwärmt. Der jeweilige Behälterinnendruck wird über das Manometer 8 angezeigt. Nach Einwirkenlassen des Farbstoffs 3 auf das Holz 2, wird der Innendruck über ein entsprechendes Ventil dem Umgebungsdruck angeglichen. Danach wird über die Vakuumpumpe PI 7 der Druck unter den atmosphärischen Druck gesenkt, wodurch Farbe in das Holz eindringt. Nach Abkühlen der Farbe wird der Druck mittels der Pumpe PII 9 erhöht, wodurch wiederum Farbe in das Holz eindringt. Nach Beendigung des Ein- bzw. Durchfärbevorgangs kann der Behälter 1 geöffnet und die Hölzer 2 entnommen werden.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste 1 Behälter

2 Hölzer

3 Farbstoff

4 Deckel

5 Dichtung

6 Heizspirale

7 Pumpe PI

8 Manometer

9 Pumpe PII


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Färben von Holz (2) odgl., gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    1. a) Inkontaktbringen (Einstreichen, Eintauchen odgl.) des zu färbenden Holzes (2) mit dem das Holz färbenden Farbstoff (3) in einem geschlossenen Raum (1),
    2. b) Erwärmen des Farbstoffes (3),
    3. c) Senken des das Holz (2) umgebenden Raumdruckes unter atmosphärischen Normaldruck,
    4. d) zeitlich begrenztes Einwirkenlassen des Farbstoffes auf das Holz (2),
    5. e) Abkühlenlassen des Holzes (2) und des Farbstoffes (3) und
    6. f) Erhöhen des Umgebungsdruckes auf atmosphärischen Normaldruck oder höher.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte a) bis c) und e) bis f) in jeweils beliebiger zeitlichen Reihenfolge und oder zeitgleich durchführbar sind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgebungsdruck um etwa 0,8 bar gesenkt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungstemperatur auf etwa 100°C erhöht wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einwirkungszeitraum mindestens einige Minuten dauert.
  6. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

    mit einem das zu färbende Holz (2) aufnehmenden Behälter (1), dadurch gekennzeichnet,

    daß der Behälter mit dem Farbstoff befüllbar ist,

    daß der Behälter (1) luftdicht verschließbar ist,

    daß an dem Behälter (1) mindestens eine den Behälterinnendruck variierend Pumpe (7, 9) angeordnet ist und,

    daß an oder/und in dem Behälter (1) ein Heizelement (8) zur Erwärmung des Behälterinnenraum angeordnet ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (1) ein den Behälterinnendruck anzeigendes Manometer (8) angeordnet ist.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (1) mindestens ein den Druck im Behälterinneren regulierendes Ventil vorhanden ist.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement ein elektrischer Heizdraht (6) ist.
  10. 10. Verfahren oder Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zu färbende Holz als Intarsie verwendet wird.






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