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Vorrichtung zum Überziehen eines platten- oder bandförmigen Gegenstandes mit einer Lackschicht
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überziehen von Gegenständen mit flüssiger Begussmasse mit einer einen Kreislauf bildenden Umwälzanlage, bestehend aus einer Pumpe, einem Ausgleichsgefäss, einem einen Austrittsspalt aufweisenden Giesskopf, einer Auffangrinne für überschüssige Begussmasse und einer Fördereinrichtung zum Bewegen der Gegenstände gegenüber der als filmartigen Vorhang aus dem Giesskopf austretenden Begussmasse.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art zum Überziehen platten- oder bandförmiger Gegenstände mit einer Lackschicht zu schaffen und hiebei die Elemente der Umwälzanlage so zu gestalten und aufeinander abzustimmen, dass ein von Lufteinschlüssen und Druckschwankungen freier Lackfliessvorhang von vorbestimmbarer Feinheit und Fliess geschwindigkeit mit einem Höchstmass an Gleichmässigkeit gewährleistet und somit die Entstehung von Luftblasen oder milchigen oder flockigen Trübungen im Lacküberzug bei Klarlacken ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Giesskopf und Ausgleichsbehälter geschlossen und letzterer als Überströmbehälter ausgebildet ist, wobei der Giesskopf durch eine zweite, höher als die Zuflussleitung liegende Überschussleitung mit dem oberen Teil des Ausgleichsbehälters oder mit dessen Überlaufleitung verbunden ist.
Wesentlich für die Erfindung ist somit ein mit dem Lackauffangbehälter in Verbindung stehender Überströmbehälter, aus dem infolge einer die Aufnahmefähigkeit des Giesskopfes übersteigenden Förderleistung der Pumpe ständig Lack überströmt.
Der druckausgleichende Überströmvorgang hat zugleich eine selbsttätige und andauernde Entlüftung des Lackes zur Folge, da luftdurchsetzte Lackanteile im Behälter hochsteigen und überströmen. Um auch die letzten Lufteinschlüsse aus dem bereits in den Giesskopf eingeflossenen Lack zu entfernen, ist eine zusätzliche Verbindung zwischen dem oberen Teil des Giesskopfes und dem oberen Teil des Überströmbehälters vorgesehen, durch welche eventuell noch nicht völlig luftfreie Lackanteile aus dem obersten Teil des Giesskopfes ständig in den Überströmprozess mit einbezogen werden.
Eine Unterbrechung der Überlaufleitung mit einem Auslauf und einem Auffangtrichter ermöglicht eine ständige Beobachtung der überströmenden Lackmenge zur Kontrolle der Zirkulation und des Füllungsgrades der Umwälzanlage sowie auch der Lackviskosität.
Zur Regelung der Geschwindigkeiten im Giesskopf kann in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen werden, dass die Breite des Austrittspa'tes regelbar gestaltet wird, u. zw. in der Weise, dass die beiden den Spalt bildenden Teile des Giesskopfes gegeneinander bewegbar sind und die zwischen diesen beiden Teilen und zwischen den übrigen Teilen des Giesskopfes befindlichen Fugen dicht abgedeckt sind.
Von dem der Länge nach durch den Giesskopf geführten Zuflussrohr gehen unterhalb der an der Oberseite angeordneten Zulauföffnungen auf beiden Seiten Leitelemente aus. Hiedurch wird ein unmittelbarer Zutritt des zugeführten Lackes zum Giessspalt verhindert.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der besonderen Ausbildung der den Lackfilm auffangenden Rinne bzw. des Auffangbehälters. Die Rücklaufrinne enthält unterhalb des Austrittspaltes des Giesskopfes, wo der vom behandelten Gegenstand nicht abgefangene Lackfilm auftrifft, eine schräg angeord- nete Leitfläche, die verhindert, dass der Lack im freien Fall auf den Flüssigkeitsspiegel in der Rinne auftrifft und Strömungswirbel im Lack auftreten. Hiedurch wird an dieser besonders gefährdeten Stelle des
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Lackumlaufes eine Luftaufnahme weitgehend vermieden.
Gleichartige Leitflächen befinden sich im Lack- auffangbehälter, der zur Aufnahme des Lacxvorrats dient und in welchem die von den Werkstücken nicht erfassten Lackmengen vollständig zurückfliessen.
Es ist eine Vorrichtung zum Auftragen flüssiger Begussmasse auf stark profilierte Tonwaren od. dgl. bekanntgeworden, bei der die zu überziehenden oder zu glasierenden Tonwaren unter der herabfallenden Begussmasse auf einem Transportband vorüberbewegt werden. Die jener Vorrichtung zugrundeliegende technische Aufgabe besteht darin, den Formlingen während des Durchganges unter der fallenden Begussmasse eine Schräglage in zwei Richtungen zu verleihen, damit dieselbe nach zwei Seiten hin rasch ablaufen kann.
Die genannte Vorrichtung berührt vorliegende Erfindung deshalb nicht, weil die Verarbeitung von Lacken die Lösung gänzlich anderer technischer Probleme, wie z. B. die Vermeidung von Lufteinschlüssen im Lack und Verhinderung von Druckschwankungen im Umwälzkreislauf erfordert, die mit den Mitteln jener Vorrichtung nicht zu bewältigen sind.
Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht in der Möglichkeit, durch feinste Filmregelung einen Reaktionsgrund, welcher für die Aufbringung flüssiger Kunststoffe erforderlich ist, so knapp und sparsam zu gestalten, wie dies mengenmässig im Verhältnis zum Gesamtlackauftrag notwendig und erwünscht ist.
Der gleiche Vorzug tritt in Erscheinung, wenn nach erfolgter Möbellackierung ein zusätzlicher Auftrag einer ausserordentlich dünnen Schutzschicht notwendig ist, die verhindert, dass die aus dem trocknenden Lack entströmenden Dämpfe der Lösungsmittel eine schädliche Einwirkung auf das bedienende Personal ausüben können. Dies trifft beispielsweise für Monostyrol bei Polyesterlack zu.
Hiemit ist bereits angedeutet, dass sich durch die erfindungsgemässe Ausbildung eines Vorhanggiessverfahrens für die Behandlung von Holzplatten und Holzbändern verschiedene Möglichkeiten eröffnen. So lassen sich Möbelteile erst mit einem sehr dünnen Einlassgrund versehen. wodurch sich die Poren der Möbeltei- le mitdemEinlassgrund füllen und die in den Poren der Möbelteile enthalteneLuft infolgedeshauchdünnen Auftrages ohne Hinterlassung von Bläschen entweicht. Der Einlassgrund trocknet auf Grund seiner Feinheit rasch aus und gestattet schon kurz darauf denAuftrag derHauptlackschicht, während bisher durch das Fehlen der Möglichkeit, den Einlassgrund dünn genug aufzutragen, eine längere Trocknungszeit nötig war.
Dasselbe gilt für die Verarbeitung von Polyesterlacken, bei welchen auch der Reaktionsgrund in der erforderlichen Feinheit und Gleichmässigkeit vorab auf die Möbelstücke aufgetragen werden kann, um anschliessend die Polyesterschicht aufzubringen.
Zur Vermeidung von Spannungen sind Engpässe im Umwälzkreislauf der Vorrichtung grundsätzlich vermieden. Dies ist insofern von Bedeutung, als bei Verwendung von Lackbestandteilen auf der Basis von Dioxyden z. B. von Peroxyd bei Polyesterverarbeitung mit Beschleuniger an den Stellen engsten Durchganges durch Spaltreibung Wärmestauungen und Erhitzungen auftreten können. In solchen Fällen bindet der Lack schneller als vorgesehen ab, was im Grenzfall zu einer Kettenreaktion führen kann, die explosionsartig erfolgen kann. Dies trifft besonders dann zu, wenn z. B. bei zweifacher Giesskopfapordnung die eine Komponente durch Werkstückübertragung sich mit der zweiten Komponente teilweise mischen kann, wodurch die Reaktion noch beschleunigt wird.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert :
Fig. l zeigt eine Lackgiessmaschine in Längsansicht, während Fig. 2 dieselbe Maschine in Seitenansicht zeigt. Fig. 3 gibt einen Querschnitt durch den Giesskopf, während Fig. 4 die gleichzeitige Anwendung verschiedener Giessköpfe mit unterschiedlicher Spaltbreite für kombinierte Zwecke versinnbildlicht.
Der Transport der Werkstücke von Stellung l'nach Stellung l"erfolgt mit HilFe der Transportbänder oder Ketten 22 und 23, wobei die Werkstücke den Fliessvorhang 2 unterhalb des Giesskopfes 4 durchfahren und dabei mit Lack überzogen werden. Die Transportbänder, welche auf Stützen 24 gelagert sind, besitzen einen z. B. stufenlos regelbaren Antrieb zum Einstellen der jeweils richtigen Du : chlaufgeschwindigkeit.
Der Antrieb selbst ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Der Auffangbehälter 16 ist im Ausführungsbeispiel an den Ständern 24 mit Hilfe der Stützaugen 25 gelagert. Im Innern des Auffangbehälters 16 sind schräge Leitflächen 26 angeordnet, um ein freies Fallen des überschüssigen Fliessvorhanges und eine hiemit verbundene Luftaufnahme durch den Lack zu vermeiden.
Wesentlich für die Erfindung ist der Überströmbehälter 5, welcher über einen zusätzlichen Kreislauf an den Umwälzkreislauf angeschlossen ist und zur Bildung eines blasen- und schlierenfreien Belages mit selbsttätig wirkender Überlaufentlüftung arbeitet. Die mit dem Rohr 6 vom Überströmbehälter 5 ausgehende und mit dem Rohr 27 in den Auffangbehälter 16 einmündende Überströmleitung weist eine Unterbrechung 7 mit Auslauf und Auffangtrichter auf, die eine laufende Kontrolle der Lackzirkulation ermöglicht.
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Der druckausgleichende Überströmbehälter 5 wird von dem durch die Pumpe 8 über die Leitung 17 geförderten Lack in Richtuug zum Giesskopf 4 durchflossen. Zur weiteren Abführung von Lufteinschlüssen
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behälter 5 sich ansammelnden Lufteinschlüsse werden durch das Überlaufrohr 6 pausenlos abgeführt. Der Überströmbehälter 5 kann aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoff hergestellt sein.
Nach Arbeitsschluss wird der im Auffangbehälter 16 verbliebene Lackrest durch Umstellen der Um- steuereinrichtung 20 über die Ausflussleitung 28 zum Behälter 29 zwecks Entnahme abgeleitet. In glei- cher Weise dient die Umsteuereinrichtung20 nach erfolgter Reinigung der Gesamtanlage mittels Lösungs- mittel zur Entnahme des Lösungsmittels in einem zweiten Behälter 29. Auf diese Weise ist eine Reini- gungsmöglichkeit ohne Entfernung irgendeines Teiles der Anlage gegeben.
Ausser den austauschbaren Siebeinsätzen 30 und 31 der Siebe 18 und 19 besitzt die Anlage noch einen weiteren Siebeinsatz 32 an der Aufbringrinne 13 und, falls erforderlich, einen weiteren in den Figuren nicht dargestellten Siebeinsatz im Auffangbehälter 16.
Der Umwälzkreislauf der Lackgiessmaschine stellt sich also wie folgt dar :
Auffangbehälter 16 - Sieb 18 - Pumpe 8 - Sieb 19 - Leitung 17 - Umsteuereinrichtung 20 - Über- strömbehälter 5-Leitung 22'-Giesskopf 4-Fliessvorhang 2-Aufbringrinne 13-Auffangbehälter 16.
Der zweite Kreislauf ist mit den Teilen 4 - 9 - 5 - 6 - 7 - 27 - 16 zu kennzeichnen, er mündetim
Auffangbehälter 16 in den Umwälzkreislauf. Im Verlauf dieses zweiten Kreislaufes ergibt sich eine weit- gehende Entlüftung des Lackes im Überströmbehälter 5 und Giesskopf 4. Eine gleichartige Wirkung kommt dem kleineren Kreislauf 4-9-5-22'-4 zu.
Da die Temperatur des Lackes für die Güte des Verlaufs auf den Werkstücken von Bedeutung ist, ist in der Überschussleitung 9 ein Kontrollthermometer 33 vorgesehen.
Zur Regelung der Spaltweite 3 zwischen den Halbschalen 10 und 11 des Giesskopfes 4 dient eine
Spindel-Verstelleinrichtung 34, mit deren Hilfe die Halbschale 11 beispielsweise in der Horizontalen gradlinig bewegt werden kann.
Für den Einstellvorgang können beliebige mechanische oder sonstige Hilfsmittel Anwendung finden, wobei jedoch in jedem Falle die Feinheit der Einstellung für die Genauigkeit der Regulierung des Austrittspaltes 3 entscheidend ist. Eine Ableseskala wird zweckmässigerweise angebracht.
Wichtig für die Qualität des Fliessvorhanges ist die Ausbildung des Giesskopfes 4 in Form der beiden Halbschalen 10,11, deren Schliess- und Öffnungsbewegungen zur Einstellung des Austrittspaltes 3 auf einer Geraden erfolgen, wobei vorzugsweise eine der beiden Halbschalen z. B. 10 feststehend und die zweite Halbschale z. B. 11 beweglich angeordnet ist. Durch Anordnung der Teile 12 ergibt sich an der dem Austrittspalt 3 gegenübelliegenden oberen Seite ein dichter Abschluss.
Sollen Werkstücke lackiert werden, bei welchen die Stärke des Lackauftrages über die Arbeitsbreite hinweg verschieden gross sein muss, z. B. bei einseitig profilierten Werkstücken, so gestattet die Anlage durch einseitige Betätigung einer der beiden Stellspindeln34 eine entsprechende Verstellung des Austrittspaltes.
Es ist darauf hinzuweisen. dass die Lackpumpe 8 zweckmässigerweise mit veränderlichen Geschwindigkeiten ausgerüstet ist, wobei die niedere Geschwindigkeit für kleinste Spaltweiten und die grosse Geschwindigkeit für grosse Spaltweiten sowie für den Reinigungsvorgang der Anlage nach Arbeitsschluss Verwendung finden.
Die in Fig. 4 dargestellten Giessköpfe 4'-4""mit unterschiedlichen Spaltweiten haben z. B. für Polyester-Lackauftrag Bedeutung.
Der Giesskopf 4'dient der Angabe des Einlass- oder Haftgrundes, 4" der Angabe des Reaktionsgrundes bei Peroxyd, 4'"der Angabe der eigentlichen Lackschicht und 4"" der Angabe einer Schutzschicht. Nur der Giesskopf 4' wird in diesem Fall auf kräftigen Lackauftrag, also auf starke Dosierung eingestellt sein, während die übrigen Giessköpfe 4', 4"und 4""auf sparsamste Dosierung eingestellt sind Jeder der Giessköpfe besitzt in diesem Fall seine eigene Pumpenanlage. Der horizontale Abstand zwischen den einzelnen Giessköpfen muss. genügend gross sein. um notfalls eine Trockenanlage zwischenschalten zu können ; er muss anderseits in bestimmten Fällen, z.
B. beim Auftragen einer Schutzschicht nach dem Auftragen der Lackschicht so kurz sein, dass der nachfolgende Arbeitsgang unmittelbar auf den vorhergehenden erfolgt.
Aus Fig. 3 ergibt sich, dass im Innern des Giesskopfes 4 Leitbleche 21 angeordnet sind, welche be- wirken, dass der aus dem Zuflussrohr 22 austretende Lack nui mittelbar an den von beiden Halbschalen 10, 11 gebildeten Austrittspalt 3 herankommen kann.
Zur Erzielung eines optimalen Betriebs besitzt die Anlage nach Fig. 1-3 folgende Möglichkeiten der
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Einregulierung : a) die Regulierung der Weite des Austrittspaltes 3 mit Hilfe der Verstelleinrichtw. g 34, b) die Regulierung der zu fördernden Lackmenge durch Veränderung der Drehzahl der Förderpumpe 8, c) die Regulierung der Durchlaufrichtung der von der Pumpe 8 geförderten Lack-Verdünnungen bzw. - Lösungsmitteln mit Hilfe der Umsteuereinrichtung 20.
Die Regulierung der Durchlaufgeschwindigkeit der Werkstücke 1' bzw. 1" durch den Fliessvorhang ist an sich bekannt und erfolgt gewöhnlich durch ein stufenlos regelbares Getriebe. So wie auf Fig. 1 und 2 die Werkstücke durch den feststehenden Fliessvorhang hindurch bewegt werden, kann die Vorrichtung auch in umgekehrter Anordnung gewählt werden, wobei die Werkstücke auf einem Tisch räumlich feststehend angeordnet sind und die Giessvorrichtung im Sinn der Erfindung über diese feststehenden Werkstücke hinwegbewegt wird.
Es hat sich gezeigt, dass es auch in bestimmten Fällen möglich ist, die Entlüftungs-und Überström- leitung 9 unmittelbar zum Auslauf 7 zu führen.
PATENTANSPRÜCHE : l. Vorrichtung zum Überziehen platten-oder bandförmiger Gegenstände mit flüssiger Begussmasse mit einer Pumpe, einem Ausgleichsgefäss, einem einen Austrittspalt aufweisenden Giesskopf, einer Auffangrinne für überschüssige Begussmasse und einer Fördereinrichtung zum Bewegen der Gegenstände gegenüber der als filmartigen Vorhang aus dem Giesskopf austretenden Begussmasse, dadurch gekennzeichnet, dass Giesskopf (4) und Ausgleichsbehälter (5) geschlossen sind und letzterer als Überströmbehälter ausgebildet ist, wobei der Giesskopf durch eine höher als die Zuflussleitung (22') liegende'Überschusslei- tung (9) mit dem oberen Teil des Ausgleichsbehälters oder mit dessen Überlaufleitung (6) verbunden ist.