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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken mit Kunststoff nach dem Wirbelsinter-Verfahren mit einem Luftkasten, einer luftdurchlässigen Membran, einem Pulverbehälter und einer Transporteinrichtung zum Ausbringen der beschichteten Werkstücke.
In der FR-PS Nr. 2. 040. 857 ist ein Verfahren zum Beschichten von Werkstoffen beschrieben, bei welchem erhitzte Teile in einen Behälter mit aufgewirbeltem Kunststoffpulver geworfen werden und die wirbelnde Pulverschicht durchfallen, wobei an ihrer Oberfläche Kunststoff aufschmilzt. Nach Durchfallen der Pulverschicht, was im Mittel 2 s dauert, haben sich die Teile soweit abgekühlt, dass kein weiteres Pulver mehr aufschmelzen kann.
Sie weisen an ihrer Oberfläche einen zusammenhängenden durchgeschmolzenen Kunststoffilm auf, der weiter von der Metalloberfläche entfernt, nur noch aus lose zusammengefritteten Pulverkörnern besteht.
Die so befritteten Teile werden durch eine luftdurchlässige Transporteinrichtung aus dem Pulverbehälter kontinuierlich ausgetragen.
Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass nur sehr leichte und sehr kleine Teile beschichtet werden können, da sonst die Zeit des Durchfallens in der aufgewirbelten Pulverschicht von 2 bis 3 s nicht ausreicht, um die gespeicherte Wärme des Werkstückes soweit zu verbrauchen, dass es bis unter den Schmelzpunkt des Kunststoffpulvers abgekühlt wird. Der auf die Transporteinrichtung auffallende Teil bringt das dazwischen liegende Kunststoffpulver zum Schmelzen und klebt auf der Transporteinrichtung fest.
Es ist ein weiteres Verfahren bekannt (DE-OS 2337698), bei dem dieser Missstand dadurch beseitigt wird, dass man nicht ein Beschichtungsbad mit durch Luft aufgewirbeltem Kunststoffpulver benutzt, das sich gegenüber dem Werkstück wie eine Flüssigkeit verhält, sondern dass man das Pulverbad ausschliesslich durch Vibration zum fluidisieren bringt. Durch diese Massnahme können auch schwere Werkstücke mit Kunststoff befrittet werden, da die Verweilzeit zwischen dem Einbrennen der Werkstücke und dem ersten Berühren der Behälterwand bis zu einer halben Minute dauern kann. In dieser Zeit sind die Werkstücke bereits abgekühlt, so dass sie nicht mehr an der Behälterwand ankleben können.
Dieses Verfahren weist aber den Nachteil auf, dass Werkstücke mit grösserer Oberfläche zu langsam in die vibrierende Pulverschicht eintauchen und dadurch ungleichmässig starke Kunststoffschichten resultieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile der bekannten Verfahren unter Beibehaltung deren Vorteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit einem Luftkasten, einer luftdurchlässigen Membrane, einem Pulverbehälter und einer Transporteinrichtung zum Ausbringen der beschichteten Werkstücke gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine am Pulverbehälter befindliche seitliche Erweiterung, die von unten her nicht mehr mit Luft durchströmt wird und sich unter der Einwurfstelle für die zu beschichtenden erhitzten Werkstücke befindet und einer Fördereinrichtung zum Transport des im toten Winkel der Erweiterung abgesetzten Kunststoffpulvers mit den beschichteten Werkstücken über dem Luftkasten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In der Zeichnung bedeuten --1-- den Luftkasten, aus welchem unter Druck stehende Luft durch eine luftdurchlässige Membrane --2-- in einen Pulverbehälter--3--, in welchem das Kunststoffpulver in Schwebe gehalten wird, einströmt. Der Pulverbehälter --3-- weist eine seitliche Erweiterung --4-- auf, die von unten her nicht mehr mit Luft durchströmt wird und sich unter der Einwurfstelle --5-- für die zu beschichtenden erhitzten Werkstücke befindet. Im toten Winkel der Erweiterung --4-- setzt sich Kunststoffpulver, das nicht mehr fluidisiert, gemeinsam mit den beschichteten Werkstücken ab.
Durch die Fördereinrichtung --6-- wird das im toten Winkel der Erweiterung --4-- abgesetzte Kunststoffpulver mit den beschichteten Werkstücken über den Luftkasten --1-- befördert, wo es durch die von der Membrane - 2-auf strömende Luft wieder hochgewirbelt wird.
Die beschichteten Werkstücke fallen nach unten auf die luftdurchlässige Transporteinrichtung --7--, durch welche sie aus dem Pulverbehälter --3-- aufgebracht werden.
Beispiel : Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem Luftkasten-l-mit quadratischer Grundfläche mit einer Seitenlänge von 600 mm. Der darüber befindliche Pulverbehälter --3-- weist eine rechteckige Erweiterung mit einer Tiefe von 400 mm auf. Der Pulverbehälter --3-- ist so
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ausgebildet, dass er über der seitlichen Erweiterung --4-- mit der Transporteinrichtung --6-- noch eine Pulverhöhe von 1000 mm besitzt. Durch die über der seitlichen Erweiterung --4-- befindlichen Einwurfstelle --5-- in dem Pulverbehälter --3-- werden 2" -Fittings, wie sie zum Verschrauben mittelschwerer Gewinderohre nach DIN 2440 verwendet werden, eingebracht. Die Fittings werden vorher im Abstand von 1 s einzeln eingebracht.
Die Fittings sind vorher auf eine Temperatur von 195 C erwärmt worden. Das im Pulverbehälter --3-- befindliche Kunststoffpulver weist eine Körnung von 60 bis 200 um auf und besteht aus Polyamid 11. Die Fittings durchfallen vorerst die aufströmende wirbelnde Pulverschicht, die durch die von der luftdurchlässigen Membrane --2-- aufsteigende Luft in Schwebe gehalten wird. Sie durchfallen anschliessend immer luftärmere dichtere Pulverschichten, bis sie sich oberhalb der Transportrichtung--6-in luftfreies, nicht mehr schwebendes Kunststoffpulver einbetten.
Durch die Transporteinrichtung --6-werden die mit Pulver befritteten Fittings sodann wieder gemeinsam mit dem im toten Winkel der Erweiterung --4-- abgelagerten Kunststoffpulver über den Luftkasten --1-- transportiert, in die Zone also, in welcher das Pulver wieder aufgewirbelt wird und mit der Luft nach oben steigt. Die Fittings fallen sodann durch das aufwirbelnde Pulver auf die Transporteinrichtung --7-- und werden durch diese aus dem Pulverbehälter --3-- kontinuierlich ausgebracht. Während des Durchfallens der Fittinge durch die obere Wirbelschicht unterhalb der Einwurfstelle --5-- werden sie schlagartig gleichmässig durch das an ihrer Oberfläche allgegenwärtige wirbelnde Kunststoffpulver berührt und befrittet.
Beim Durchfallen in die tieferen, luftfreien Schichten im toten Winkel der Erweiterung --4-- kühlen sie soweit ab, dass sie beim Berühren der Transporteinrichtungen--6 und 7-- nicht mehr ankleben können. Die ausgebrachten Werkstücke weisen über ihre ganze Oberfläche eine gleichmässige Schichtstärke von 400 um auf.
Vergleichsbeispiel 1 : Es wurde derselbe Fitting zur Beschichtung in ein Wirbelsinter-Becken - wie in der FR-PS Nr. 2. 040. 857 beschrieben-eingebracht. Nach Durchfallen der Wirbelschicht klebte er an der Transporteinrichtung an.
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