DD232878A5

DD232878A5 - Kompakte vorrichtung zur kontinuierlichen kratzfestbeschichtung von kunststoff-formkoerpern

Info

Publication number: DD232878A5
Application number: DD27667685A
Authority: DD
Inventors: Ralf Liebler; Wilhelm H Spira
Original assignee: Roehm Gmbh,De
Priority date: 1984-05-26
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-02-12
Also published as: GB2159441A; JPS60193266U; IT8553419V0; DE8416309U1; GB8513199D0; FR2568793A1; FR2568793B3

Abstract

Kompakt-Vorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Kunststoff-Formkoerpern, welche innerhalb des Kompaktraums in drei Abschnitte I, II und III gegliedert ist, innerhalb derer ein Endlostransportband so gefuehrt wird, dass Taktzeiten erreicht werden, die den Beschichtungs- und Trocknungszeiten der thermoplastischen Formkoerper mit dem Kratzfestbeschichtungslack entsprechen. Das Endlostransportband besitzt in der Bandebene seitlich herausragende Halteelemente fuer mindestens einen Formkoerper und die Zahl der Halteelemente pro Bandeinheit ist so bemessen, dass die erforderlichen Taktzeiten erreicht werden. Der Abschnitt I ist so ausgelegt, dass die Halteelemente mit den Formkoerpern beschickt und diese nach einem Zyklus entnommen werden. Im tiefsten Bereich des Abschnitts II ist das mit der Austrittsoeffnung und Zulauf fuer einen Filterkreislauf versehene, das Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltende Tauchbad angebracht, wobei sich im Abschnitt III eine Trockenvorrichtung befindet, welche einem entsprechend gegliederten Trocknungsabschnitt des Enlostransportbands entspricht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Kunststoff-Formkörpern, insbesondere von thermoplastischen, speziell transparenten oder lichtreflektierenden Formkörpern unter Verwendung eines das Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltenden Tauchbads und einer Endlostransportvorrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Vergütung von Oberflächen, beispielsweise den Oberflächen von für optische Zwecke verwendeten Formkörpern (z. B. optische Gläser, wie Brillengläser, Uhrgläser, Linsen, Prismen, Spiegel, Skalen, ferner Abdeckungen der verschiedenen Zweckrichtungen) wird in der Technik vielfach angewendet. Dabei spielen Formkörper aus Kunststoffen, speziell thermoplastischen Kunststoffen bereits eine beträchtliche Rolle. Die verwendeten Kunststoffe halten zwar hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften einen Vergleich mit dem Werkstoff Mineralglas aus, gewichtsmäßig bieten sie im allgemeinen sogar Vorteile, in bezug auf die Empfindlichkeit der Oberfläche sind sie jedoch den Mineralgläsern deutlich unterlegen. Es hat daher nicht an Bemühungen gefehlt, die Oberfläche von Kunststoffen kratzfest auszurüsten. Alle Beschichtungsmaterialien sind —je nach Kompatibilität — härtbare Kunststoffharze vorgeschlagen worden wie Polyvinylaldehyde oder Polyvinylester und einem Dialdehyd (z. B. US-PS 3484157), Polyurethane (z. B. DE-OS 2 611782), Alkyltitanat (z.B. US-PS 3700487), Melamin in den verschiedensten Variationen, Melamin-Polyol (z.B. GB-PS 1 308697, US-PS 3 862 261 (,Acrylharze der verschiedensten Arten (z.B. DE-OS 2317 874) fluorierte Kohlenwasserstoffe in den verschiedensten Kombinationen und Modifikationen (NL-OS 6608316), DE-OS 1 963278, DE-OS 2454076, vernetzte Polyalkyleniminverbindungen (US-PS 3766299) und Siliciumverbindungen, insbesondere Silikonharze (z. B. BE-PS 821403, US-PS 3451 838, US-PS 3707397).

Das Aufbringen der (flüssigen) Mittel zur Kratzfestbeschichtung erfolgt nach an sich bekannten Auftragsverfahren, beispielsweise durch Streichen, Sprühen, Rakeln, Walzenauftrag oder Tauchen, wobei u.a. auch die Geometrie der Formkörper eine Rolle spielt. Die Beschichtung von Formkörpern für optische Zwecke stellt oft hohe bis höchste Ansprüche an die Beschichtung insbesondere hinsichtlich Gleichmäßigkeit, Schichtdickenkonstanz und Freiheit von Oberflächenfehlern. Gleichzeitig macht die Fertigung im industriellen Maßstab den Einsatz von Maschinen zur Notwendigkeit.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird eine Kompaktvorrichtung bereitgestellt, die den vielfältigen Anforderungen der Technik an eine kontinuierlich betriebene Kratzfestbeschichtung von Formkörpern gerecht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Kunststoff-Formkörpern, speziell der für optische Zwecke verwendeten Formkörper, zur Verfugung zu stellen.

Die Anforderungen an die Beschichtungstechnologie sind vielfältig und hoch. So sollte sich das Auftragsverfahren zurr. Auftragen der üblichen (flüssigen) Kratzfestbeschichtungsmittel bzw. Kratzfestbeschichtungssysteme eignen. Es sollte möglichst ökonomisch, d. h. mit möglichst geringem Verlust an Beschichtungsmittel.arbeiten. Die Qualität der Beschichtungen muß die Anforderungen, insbesondere der optischen Industrie, beispielsweise hinsichtlich Konstanz und Reproduzierbarkeit der Schichtdicke und Fehlerfreiheit der Beschichtung erfüllen. Andererseits sollte die Auftragsvorrichtung kostengünstig, unkompliziert und kompakt sein.

Auftragswerke für Beschichtungen von Festkörpern ausflüssiger Phase sind an sich bekannt. Sie enthalten u.a. eine das Beschichtungsmittel enthaltende Auftragswanne und geeignete Transportelemente.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von thermoplastischen Formkörpern unter Verwendung eines als Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltenden Tauchbades und einer Endlostransportvorrichtung, wobei die Kompaktvorrichtung innerhalb des Kompaktraumes in drei Abschnitte I, II, IN gegliedert ist, innerhalb derer ein Endlostransportband geführt wird, das in der Bandebene mehrere seitlich herausragende Haltelemente für mindestens einen Formkörper aufweist. Der Abschnitt I bildet Raum für die Beschichtung der Formkörper und deren Entnahme nach einen Zyklus. Im tiefsten Bereich des Abschnittes Il ist das mit der Austrittsöffnung und dem Zulauf für einen Filterkreislauf versehene Tauchbad angebracht.

Im Abschnitt III befindet sich eine Trockenvorrichtung, welche einem entsprechend gegliederten Trocknungsabschnitt des Endlostransportbandes entspricht. Für das Endlostransportband wird eine Transportkette verwendet, die mindestens an den zur Richtungsänderung vorgesehenen Stellen auf Umlenkelementen anfließt.

Dem Tauchbad ist ein Reinigungsbad vorgeschaltet, das ein mit organischen Lösungsmitteln beschicktes Ultraschallbad darstellt. Die aus dem Transportband in der Bandebene seitlich herausragenden Halteelemente bestehen aus einem Stift mit einer abnehmbar aufgesteckten Hülse, die Befestigungselemente für die thermoplastischen Formkörper besitzt.

Ausführungsbeispiei

Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe wird eine Kompaktvorrichtung gemäß den vorliegenden Schutzansprüchen vorgeschlagen. Die verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf die Zeichnungen.

Die Kompaktvorrichtung 1 zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Formkörpern unter Verwendung eines an sich bekannten flüssigen Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltenden Tauchbades und einer Endlostransportvorrichtung ist innerhalb des Kompaktraumes in drei Abschnitte I, II, III gegliedert, innerhalb derer ein Endlos-Transportband 2 so geführt wird, daß Taktzeiten erreicht werden, die den Beschichtungs- und Trocknungszeiten der thermoplastischen Formkörper I mit dem Kratzfestbeschichtungslack L entsprechen, wobei das Endlostransportband 2 in der Bandebene seitlich herausragende Halteelemente 3 für mindestens einen Formkörper I aufweist

und die Zahl der Halteelemente 3 pro Bandeinheit so bemessen ist, daß die erforderlichen Taktzeiten erreicht werden und der Abschnitt I so ausgelegt ist, daß die Halteelemente 3 mit den Formkörpern F beschickt und diese nach einem Zyklus entnommen werden und wobei im tiefsten Bereich des Abschnitts Il das mit Austrittsöffnung 6 und Zulauf 7 für einen Filterkreislauf 5 versehene Tauchbad 4 angebracht ist und wobei sich im Abschnitt III eine Trockenvorrichtung 8 befindet, welche einem entsprechend gegliederten Trocknungsabschnitt des Endlostransportbandes 2 entspricht.

Zweckmäßigerweise besteht das Endlos-Transportband 2 aus einer Transportkette, die mindestens an den zur Richtungsänderung vorgesehenen Stellen über entsprechende Umlenkelemente 9, beispielsweise Rollen bzw. Zahnräder geführt wird. An mindestens einer Stelle erfolgt auch der Antrieb des Transportelements, beispielsweise über ein Rad/Zahnrad, das von einem Motor angetrieben wird, wobei die Geschwindigkeit der Fortbewegung in üblicherweise reguliert werden kann.

Die Ausgestaltung als Kompaktvorrichtung 1 setzt die Einhaltung bestimmter Dimensionen voraus. Als Richtwerte seien eine Länge von etwa 2,5 m, eine Höhe von ca.1 und eine Breite der Vorrichtung von ca.0,5 m angegeben. Es empfiehlt sich die Verwendung transparenter Werkstoffe wie zum Beispiel Acrylglas für die Verkleidung der Wandungen.

Die Trockenvorrichtung enthält zweckmäßig eine geeignete Wärmequelle, z. B. mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr Infrarotstrahler geeigneter Leistung.

Vorzugsweise kann dem Tauchbad 4 ein Reinigungsbad vorgeschaltet sein. Das Reinigungsbad kann beispielsweise als ein Ultraschallbad, das mit organischen Lösungsmittel beschickt ist, ausgebildet sein.

Das Tauchbad 4 enthält das Kratzfestbeschichtungsmittel. Zweckmäßig wird das Transportband 2 zumindestens im Bereich des Tauchbads 4so abgeschirmt, daß keine mitgeführten oder entstehenden Verunreinigungen in das Tauchbad 4 gelangen können, beispielsweise durch Anbringen eines Troges unterhalb des Transportbands 2 oder durch tunnelartige Verkleidung des Abschnitts, durch den das Transportband 2 geführt wird, wobei ein Schlitz zur Passage der Haiteelemente 3 ausgespart sein muß. Vorzugsweise ist das Tauchbad 4 wärmeregulierbar ausgelegt.

Die vorliegende Neuerung erlaubt die Anwendung eines weiten Spektrums der an sich bekannten (flüssigen) Kratzfestbeschichtungsmittel (siehe „Stand der Technik" oben), wobei eine Abstimmung zwischen der Betriebsweise der Vorrichtung, insbesondere deren Taktzeiten und den Kenndaten der verwendeten Kratzfestbeschichtungsmittel herbeigeführt werden muß.

Besonders geeignet sind die bekannten Kratzfestbeschichtungsmittel auf Silikonharzbasis. Sehr gute Erfahrungen liegen beispielsweise mit den Kratzfestbeschichtungssystemen gemäß der DE-OS 3144777 und der DE-OS 31 35241 vor.

Durch Einstellung z. B. der Viskosität des Beschichtungsmittels einerseits und der Bandgeschwindigkeit andererseits läßt sich einein jederHinsicht einwandfreie Kratzfestbeschichtung erreichen.AlsRichtwertfürpraktikableZeiten seien z. B. 1 ± ¹A Stunde für einen Beschichtungszyklus angegeben.

Die Kunststoff-Formkörper F sind vorzugsweise aus thermoplastischem Material hergestellt, (zur Definition vgl. DIN 7724), insbesondere aus Polyolefinen und Polyvinylverbindungen sowie Copolymerisaten wie ABS und SAN, Polyamiden, Polyacetalen, Polycarbonaten, Polyestern und zum Teil auch Polyurethanen, deren Verarbeitung im allgemeinen durch Extrudieren oder Spritzgießen geschieht (vgl. Angew. Chemie, 86, (1974) Nr.9, S.24-36). Genannt seien insbesondere Acrylharze, insbesondere auf Basis von Polymethylmethacrylat und Polycarbonate.

Im Interesse einer möglichst geringen Kontamination kann es zweckmäßig sein, die Kratzfestbeschichtung der Formkörper F unmittelbar an deren Herstellung anzuschließen, beispielsweise indem man die vorliegende Kompaktvorrichtung 1 unmittelbar einer Spritzgußanlage nachschaltet, wobei sich vorzugsweise der Auswerfer der Spritzgußmaschine und der Aufnehmer der Kompaktvorrichtung in einem staubgeschützten Raum befinden. Dem Schutz vor Kontamination dient u.a. auch die möglichst staubdichte Verkleidung der Vorrichtung, die mit Ausnahme des Abschnitts I, für einen geschlossenen Raum sorgt. Es kann zusätzlich wünschenswert sein, ein staubfreies Schutzgas z. B. Luft in die im Betrieb befindliche Vorrichtung einzupressen. Die Formkörper F sind hinsichtlich ihrer Geometrie kaum limitiert, was als ein weiterer Vorteil der vorliegenden Neuerung betrachtet

werden muß. .

Besonders nützlich ist die Anwendung auf die eingangs genannten Formkörper für optische Zwecke wie optische Gläser z. B.

Brillengläser, Uhrgläser, Linsen, Spiegel, Skalen u.a.

Bei der Herstellung von im Endzustand runden oder ovalen, meist flächigen Formkörpern wie Brillengläsern, Uhrgläsern usw., ist eine Formgebung des Formkörpers F derart, daß eine zur Halterung vorgesehene Nase 10 und dieser diametral gegenüberliegend eine Abtropfnase 11 angeformt sind, so daß der Überschuß des Kratzfestbeschichtungsmittels abtropfen kann, ohne daß es zur Wulstbildung kommt von Vorteil. Die beiden Elemente 10 und 11 können zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt in an sich bekannter Weise, beispielsweise mechanisch abgenommen werden.

Die Halteelemente 3 dienen dem möglichst sicheren und beschädigungsfreien Festhalten der Formkörper F in dem Sinne, daß die vorgesehene Beschichtung auch vollständig stattfinden kann, wobei bekannte Befestigungen z.B. durch Klammern oder Halterung mittels Stiften und entsprechenden Öffnungen im Formkörper verwendet werden.

Zweckmäßig bestehen die Halteelemente 3 aus einem Stift 12, auf den eine passende Hülse 13 abnehmbar aufgesteckt wird, an der sich die Elemente 14 zur Befestigung der Formkörper F befinden. Die Zahl der Elemente 14 kann dabei von einem bis zu beispielsweise 8 betragen, im Falle von Brillengläsern beispielsweise 6.

Wie bereits ausgeführt, ist die vorliegende Kompaktvorrichtung besonders geeignet, die vielfältigen Anforderungen der Technik an eine kontinuierlich betriebene Kratzfestbeschichtung von Formkörpern zu erfüllen.

In den Figuren 1 und 2 steht das Bezugszeichen

F für Formkörper

L für Kratzfestbeschichtungslack

Pfür Pumpe

Der Pfeil zeigt die Laufrichtung an.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Kompakte Vorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von thermoplastischen Formkörpern unter Verwendung eines das Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltenden Tauchbads und einer Endlostransportvorrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß die Kompaktvorrichtung 1 innerhalb des Kompaktraums in drei Abschnitte I, Il und IM gegliedert ist, innerhalb derer ein Endlostransportband 2 geführt wird, wobei das Endlostransportband 2 in der Bandebene mehrere seitlich herausragende Halteelemente 3 für mindestens einen Formkörper F aufweist und der Abschnitt I Raum für die Beschichtung der Formkörper F und deren Entnahme nach einem Zyklus bietet und wobei im tiefsten Bereich des Abschnitts Il das mit der Austrittsöffnung 5 und Zulauf 7 für einen Filterkreislauf 5 versehene Tauch bad 4angebracht ist und wobei sich im Abschnitt III eine Trockenvorrichtung 8 befindet, welche einem entsprechend gegliederten Trocknungsabschnitt des Endlostransportbands 2 entspricht.
2. Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Endlostransportband 2 eine Transportkette verwendet wird, die mindestens an den zur Richtungsänderung vorgesehenen Stellen auf Umlenkelementen 9 aufliegt.
3. Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung nach den Punkten 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß dem Tauchbad 4 ein Reinigungsbad vorgeschaltet ist.
4. Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Reinigungsbad ein mit organischen Lösungsmitteln beschicktes Ultraschallbad darstellt.
5. Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die aus dem Transportband 2 in der Bandebene seitlich herausragenden Halteelemente 3 aus einem Stift 12 mit einer abnehmbar aufgesteckten Hülse 13 bestehen, die Befestigungselemente 14 für die thermoplastischen Formkörper F besitzt.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen