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Verfahren zum Überziehen von Gegenständen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen von Gegenständen mittels einer Wirbelschicht sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei bisher gebräuchlichen Überziehverfahren unter Verwendung einer Wirbelschicht lässt man im all- gemeinen den vorher erhitzten Gegenstand in das Bad eintauchen, wo er von einer Schicht des Pulvers bedeckt wird, die bei der Berührung mit dem Gegenstand wenigstens teilweise schmilzt, wodurch die
Pulverschicht haften bleibt, worauf man den Gegenstand einer weiteren Behandlung unterzieht, in deren
Verlauf das endgültige Schmelzen des Pulvers erfolgt ; gegebenenfalls schliesst sich daran ein Glätten bzw.
Polieren des erhaltenen Überzuges an.
Die Erfindung zielt demgegenüber insbesondere darauf ab, in einem einzigen Arbeitsgange eine Pulverschicht von beträchtlicher Dicke aufzubringen, wodurch in den meisten Fällen das vorherige Erhitzen der Gegenstände vermieden werden kann, woraus sich eine Ersparnis an Zeit und Geräten ergibt.
Diese Aufgabe ist mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren im wesentlichen dadurch gelöst, dass man, z. B. durch Elektroden das in einer Wirbelschicht vorhandene pulverförmige Überzugsmaterial elektrostatisch auflädt und dass die zu überziehenden Gegenstände als Gegenelektrode dienen, so dass die aufgeladenen Pulverteilchen angezogen werden und in einer Schicht an den zu überziehenden Gegenständen haften bleiben, worauf man die Gegenstände einer Wärmebehandlung unterzieht, die die Pulverschicht in einen dauerhaften Film umwandelt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Pulverteilchen infolge der elek- trischenLadung, die sie annehmen, einwandfrei an dem zu überziehenden Gegenstand haften, wobei man eine gleichmässige und je nach Bedarf verhältnismässig dicke Schicht erhält.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden die zu überziehenden Gegen- stände in die Nähe der Wirbelschicht gebracht, wobei die Pulverteilchen aus dieser Schicht heraus in Richtung auf die Gegenstände angezogen und auf denselben abgelagert werden. Diese Arbeitsweise gestattet das Überziehen von Gegenständen, die sich über der Wirbelschicht und in verhältnismässig geringen Abstande von derselben bewegen, so dass also die Gegenstände in die Wirbelschicht nicht eintauchen. Bei einer andern Ausführungsform des Verfahrens werden aber die zu überziehenden Gegenstände in die Wirbelschicht hineingeführt.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Verfahrens wird das Pulver in meh- reren Stufen übereinander angeordnet, u. zw. in länglichen, jeweils eine Wirbelschicht enthaltenden Trögen mit den entsprechenden Elektroden. Man ordnet diese Stufen so an, dass man ein bestimmtes Feld für das Schleudern des Pulvers auf die zu überziehenden Gegenstände bekommt. Dieses Verfahren erlaubt insbesondere das Überziehen von Gegenständen grosser Abmessungen.
Bei einer ändern Ausführungsform des Verfahrens verschiebt man mindestens einen der eine Wirbelschicht und Elektroden enthaltenden Tröge längs des zu überziehenden Gegenstandes.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens wird nach an sich bekannter Bau- art ein Trog zur Aufnahme der Wirbelschicht mit poröser Bodenwandung verwendet, durch die ein die
Durchwirbelung des Pulvers bewirkende Gas hindurchströmt. Als Elektroden dienen Spitzen, Drähte oder scharfe Kanten, die vorzugsweise vertikal auf der porösen Bodenwandung angeordnet sind und dabei we- nigstens teilweise in die Wirbelschicht eintauchen.
In der Zeichnung sind Anlagen der erfindungsgemässen Art und zur Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens in mehreren beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch veran- schaulicht. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Anlage zur Ausführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens. Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen vier weitere Ausführungsformen einer Anlage zur
Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie A-At in Fig. 5. Fig. 7 ist ein Querschnitt einer Vorrichtung gemäss der Erfindung. Fig. 8a und 8b sind Längsschnitte zweier Aus- führungsformen der wichtigsten Teile der Vorrichtung der Fig. 7. Fig. 9 ist eine auseinandergezogene Dar- stellung einer Vorrichtung zum Überziehen der Innenfläche einer Badewanne od. ähnl.
Gegenstände. Fig. 10 ist ein Querschnitt der Anlage nach Fig. 9 in Betriebsstellung. Fig. 11 ist ein Aufriss einer weiteren Ausfüh- rungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrich- tung gemäss der Erfindung.
In Fig. l sieht man einen Wirbelschichtentrog 2, vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Werk- stoff, der mittels der Isolierfüsse auf dem Boden ruht, um während des Betriebes eine Ablagerung des Pul- vers auf den Wänden des Troges zu verhindern. Das Gas zur Durchwirbelung des Pulvers, beispielsweise
Luft, tritt durch eine Rohrleitung 5 in den Boden des Troges ein und strömt dann durch die Poren einer porösen Bodenplatte 4 des Troges 2 über der Mündung der Rohrleitung 5. Diese Bodenplatte 4 kann aus einem Metall. oder aus einem Isolierstoff, beispielsweise aus keramischem Material, gefertigt sein.
In dem hier dargestellten Beispiel ist die Bodenplatte aus Metall ; auf ihr sind die Elektroden 10 aufgebaut, deren Spitzen sich in der Nähe des Spiegels der in dem Behälter 2 befindlichen Pulver-Wirbelschicht 3, u. zw. unterhalb dieses Spiegels, befinden. Die Elektroden sind mittels der Bodenplatte 4 mit dem isolerten Pol eines Generators 1 für eine hohe Gleichspannung verbunden, dessen anderer Pol an Masse gelegt ist.
Die Elektroden 10 werden vorzugsweise aus einem Halbleitermaterial mit hohem spezifischen elektrischen Widerstand ausgeführt, u. zw. aus wohlbekannten Gründen für den Schutz derselben bei Überspringen eines Funkens infolge einer zufälligen Berührung zwischen den Elektroden und irgendeinem Gegenstand, der mehr oder weniger mit der Masse in Verbindung steht. Wenn aber diese Elektroden aus einem den elektrischen Strom gut leitenden Werkstoff ausgeführt sind, dann werden sie mit dem isolierten Pol des Generators 1 mittels eines Schutzwiderstandes verbunden, um die bei einem zufälligen Funkenüberschlag ausgelöste Energie herabzusetzen.
Die zu überziehenden Gegenstände 7 sind über der Wirbelschicht angeordnet oder bewegen sich über dieselbe hinweg infolge ihrer Aufhängung an einer Fördervorrichtung 9, die an Masse gelegt ist und dadurch auch die zu überziehenden Gegenstände auf das Potential der Masse bringt. Wenn sich diese Gegenstände über der Wirbelschicht 3 vorbeibewegen, werden sie durch elektrostatische Anziehung mit Pulverteilchen 6 bedeckt. Die auf diese Weise überzogenen Gegenstände werden anschliessend einer Behandlung unterzogen, bei welcher die Pulverschicht völlig geschmolzen wird.
Falls man Metallstreifen oder Gitter in grossen Mengen überziehen will, kann man eine Anlage nach Fig. 2 verwenden. Das zu überziehende Metallband oder der Gitterstreifen 14 wird von einer an Masse gelegten Trommel 13 abgewickelt, um sich bei Abschluss der Behandlung auf eine weitere Trommel 12 aufzuwickeln. Der Antrieb der Trommeln erfolgt durch eine nicht dargestellte Vorrichtung. Wie man sieht, läuft der Gegenstand 14 (Metallband oder Gitterstreifen) über die Wirbelschicht 3, u. zw. in angemessener Höhe über deren Spiegel. Nach dem Einstauben läuft das Metallband beispielsweise durch einen Einbrennofen 11, wo das Pulver schmilzt und damit den eigentlichen Überzug des Bandes bildet ; letzteres wird dann auf der Trommel 12 aufgewickelt.
Man kann es in manchen Fällen auch mit breiten Metallstreifen zu tun haben, deren beide Oberflächen auf elektrostatischem Wege mit einer Pulverschicht bedeckt werden sollen. In diesem Falle verwendet man die Anlage nach Fig. 3. Hiebei sind zwei Bestaubungsapparate mit je einer Wirbelschicht ähnlich der Ausführung nachFig. 2 vorgesehen, wobei jeder Apparat dazu bestimmt ist, eine der Oberflächen des Metallstreifens zu überziehen. In dem hier dargestellten Beispiel läuft ein Metallstreifen 15 zunächst durch einen Vorwärmofen 16 und dann über den unteren Bestaubungsapparat, wobei die Unterseite des Metallstreifens mit dem Pulver überzogen wird.
Hierauf läuft der Metallstreifen 15 um eine an Masse gelegte Walze 17, wobei die nicht überzogene
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Bestaubungsapparat, wo die bisherrader Linie über den Scheitel des Vorsprungs erstreckt. Ein zu überziehender Gegenstand 65 wird so ange- ordnet, dass er den hervorragenden Teil 61 mit den Absätzen bzw. Stufen 62,63 und 64 überdeckt.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, wird der zu überziehende Gegenstand 65, in diesem Falle eine Bade- wanne, an leitenden Bügeln 66 aufgehängt, die ihrerseits an einem an Masse gelegten Träger 67 einge- hakt werden. Die elektrischen Leitungen zur Speisung der Elektroden der Stufen bzw. Absätze 62,63 und
64 sind hier schematisch dargestellt, während die Zuleitungen für Druckluft nicht dargestellt sind. Der
Betrieb erfolgt hier absatzweise, d. h. die Zuleitung der Druckluft und der hohen Gleichspannung für die
Elektroden erfolgen nur während einer bestimmten Zeitspanne, nachdem der zu überziehende Gegenstand in die Bearbeitungslage gebracht worden ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 11 dargestellt ist, gehört zu der erfindungsgemässen
Anlage ein einziger Trog 80 zur Aufnahme einer Wirbelschicht nebst einer nachgiebigen Leitung 81 für die Zufuhr von Druckluft und einem biegsamen Kabel 82, das an die in die Wirbelschicht eintauchenden
Elektroden 83 angeschlossen ist. Der Trog 80 ist an dem Ende eines horizontalen Auslegers 84 angebracht, der seinerseits mit einem Schlitten 85 fest verbunden ist, der sich längs der vertikalen Führungsschienen
86 verschieben kann, wobei die Mitnahme durch irgendeine Vorrichtung, wie z. B. eine Kette 87, er- folgt ; sie gestattet eine Auf- und Abwärtsbewegung, deren Ausdehnung zwischen den Endanschlägen 88 und 89 eingestellt werden kann.
Die zu überziehenden Gegenstände 90 sind mittels der leitenden Haken
91 an einer an die Masse angeschlossenen Fördervorrichtung 92 aufgehängt, wobei die letztere sich par- allel zu der Längenausdehnung des Troges 80 und in geringem Abstand von demselben bewegt. Während dieser Zeit vollführt der Trog eine Auf- und Abwärtsbéwegung in Richtung der Pfeile F bzw. F', so dass der bei J dargestellte Strahl des zerstäubten Pulvers die ganze Querfläche 93 des Gegenstandes 90, gege- benenfalls auch einen Teil der unteren und der oberen Oberfläche bestreicht.
Wenn der Gegenstand an den beiden Querflächen überzogen werden soll, dann kann man denselben natürlich an einer weiteren Anlage, die symmetrisch zu der soeben beschriebenen angeordnet ist, vorbei- laufen lassen ; man kann den Gegenstand aber auch, nachdem man denselben um 1800 gedreht hat, noch- mals an der vorher beschriebenen Anlage vorbeilaufen lassen. Die Versorgung des Troges 80 mit Pulver kann automatisch erfolgen, beispielsweise am Ende eines Hubes, vorzugsweise am Ende des Aufwärtshu- bes und mit Hilfe eines Schütttrichters sowie isolierter Fallrohre, die senkrecht über dem Trog angeordnet sind. In dem Augenblick, wo der Trog am Ende des Aufwärtshubes ankommt, wird ein Schieber geöffnet, der dann eine bestimmte Menge des Pulvers ausfliessen lässt.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen be- schränkt ; insbesondere kann in dem Falle der Anlage nach Fig. 11 der bewegliche Ausleger mit mehreren
Trögen ausgestattet werden.
Bei einer Ausführung nach Fig. 12 ist ein Trog 93 aus Isoliermaterial mit einer porösen Platte 94 aus einem leitenden oder halbleitenden Werkstoff ausgestattet, die bei 95 an die Hochspannung angeschlossen ist. Bei geringer Stärke der Wirbelschicht wurde festgestellt, dass man das Pulver mittels der Wandung 94 elektrostatisch aufladen kann, so dass besondere Elektroden entfallen können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Überziehen von Gegenständen, wobei das pulverförmige Überzugsmaterial in Form einer Wirbelschicht vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver elektrostatisch aufgeladen und von den zu überziehenden Gegenständen als Gegenelektrode angezogen wird und auf diesen in einer Schicht haften bleibt, worauf in an sich bekannter Weise die Pulverschicht einer Behandlung unterworfen wird, die sie in einen dauerhaften Film umwandelt.