DE102004009204A1

DE102004009204A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Körpers

Info

Publication number: DE102004009204A1
Application number: DE102004009204A
Authority: DE
Inventors: Richard Wiesinger
Original assignee: Electrolux Home Products Corp NV
Current assignee: Electrolux Home Products Corp NV
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: DE102004009204B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Körpers (1) mit einem Beschichtungsmaterial (2), bei dem der Körper (1) durch eine Beschichtungskammer (3) gefördert wird, in der Beschichtungsmaterial (2) auf die Oberfläche des Körpers (1) aufgebracht, insbesondere aufgespritzt, wird. Zur Verbesserung insbesondere der Wirtschaftlichkeit eines solchen Verfahrens ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Körper (1) zumindest abschnittsweise auf einer nicht-geraden Bahn (4) durch die Beschichtungskammer (3) gefördert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten eines Körpers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Körpers mit einem Beschichtungsmaterial, bei dem der Körper durch eine Beschichtungskammer gefördert wird, in der Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht, insbesondere aufgespritzt, wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten eines Körpers.

Gattungsgemäße Beschichtungsverfahren samt zugehöriger Vorrichtungen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie dienen beispielsweise zum Emaillieren von Körpern, wobei ein Anwendungsfall das Emaillieren von Teilen von Haushaltsgeräten ist.

Der zu beschichtende Körper wird dabei entlang einer linearen Bahn durch die Beschichtungskammer gefördert, was zumeist mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt. In der Kammer wird der Körper von einer entsprechenden Anzahl Spritzdüsen mit dem Beschichtungsmaterial besprüht. Dabei sind die Spritzdüsen hinsichtlich ihrer Lage und Anzahl so gewählt, dass der Körper mit der gewünschten Schicht versehen werden kann.

Die Spritzdüsen können dabei beweglich angeordnet sein und mit Aktuatoren so bewegt werden, dass alle gewünschten Stellen des Körpers hinreichend mit Beschichtungsmaterial versorgt werden.

Problematisch ist das Beschichten eines Körpers im Falle dessen, dass es sich um einen Hohlkörper handelt, wie es beispielsweise bei einem Ofenmuffel eines Haushaltsofens der Fall ist. Dieser muss mit einer möglichst gleichmäßigen Emailleschicht versehen werden, was durch den vorhandenen Hohlraum schwierig zu bewerkstelligen ist.

Bekannte Beschichtungsvorrichtungen haben weiterhin den Nachteil, dass sie relativ groß bauen und damit teuer sind, sowohl was die Investitionskosten anbelangt als auch was die Betriebskosten betrifft.

Schließlich ist es bei bekannten Vorrichtungen aufwändig, eine Änderung der Art des Beschichtungsmaterials vorzunehmen. Insbesondere sind Farbwechsel nicht schnell zu bewerkstelligen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine zugehörige Vorrichtung so auszubilden, dass die genannten Nachteile überwunden werden. Es soll also ein Verfahren samt zugehöriger Vorrichtung geschaffen werden, die sich durch bessere Wirtschaftlichkeit auszeichnen, als dies bei vorbekannten Lösungen der Fall ist. Ferner soll der Betrieb insofern verbessert werden, als dass Farbwechsel schnell und einfach vorgenommen werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der zu beschichtende Körper zumindest abschnittsweise auf einer nicht-geraden Bahn durch die Beschichtungskammer gefördert wird. Diese nicht-gerade, also nicht-linear oder gekrümmt (gebogen) ausgebildete Bahn liegt vorzugsweise in einer horizontal verlaufenden Ebene. Bevorzugt folgt sie einem Kreisabschnitt, besonders bevorzugt einem Halbkreis, an den sich gerade Abschnitte anschließen. Der zu beschichtende Körper wird dabei mit Vorteil um den Mittelpunkt des Halbkreises gedreht.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Körper bei seiner Förderung durch die Beschichtungskammer zumindest im Bereich der nicht-geraden Bahn durch Mittel zum Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, von Beschichtungsmaterial mit diesem versehen wird, wobei diese Mittel relativ zur Beschichtungskammer translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Mittel eine vertikale Hubbewegung ausführen. Ferner können die Mittel eine Schwenkbewegung um eine horizontal liegende Achse ausführen. Besonders bevorzugt führen die Mittel eine kombinierte Hub- und Schwenkbewegung aus.

Damit ist es möglich, in Kombination der Förderung des zu beschichtenden Körpers entlang der nicht-geraden Bahn mit der Bewegung der Mittel zum Aufspritzen ein besonders gutes Beschichtungsergebnis zu erzielen.

Die Förderung des Körpers durch die Beschichtungskammer erfolgt vorzugsweise stetig, d. h. mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit.

Die Effizienz der Beschichtung kann dadurch erhöht werden, dass der Körper bei seiner Förderung entlang der nicht-geraden Bahn mit mehreren Mitteln zum Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, von Beschichtungsmaterial in mehreren Stationen mit diesem versehen wird.

Bei dem Beschichtungsverfahren handelt es sich vorzugsweise um ein Emaillierverfahren, insbesondere um ein Pulveremaillierverfahren oder um ein Elektrotauchemaillierverfahren. Es kommt mit Vorteil bei einem als Hohlkörper ausgebildeten Körper zum Einsatz. Der Körper kann dabei ein Teil eines Haushaltsgeräts sein, insbesondere ein Offenmuffel eines Haushaltsofens.

Die Vorrichtung zum Beschichten des Körpers mit einem Beschichtungsmaterial hat eine Beschichtungskammer, durch die der Körper gefördert wird, wobei in der Beschichtungskammer Mittel zum Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, von Beschichtungsmaterial angeordnet sind.

Die Erfindung sieht hier vor, dass in der Beschichtungskammer eine zumindest abschnittsweise nicht-gerade Bahn zur Förderung des Körpers angeordnet ist. Die nicht-gerade Bahn liegt bevorzugt in einer horizontal verlaufenden Ebene.

Die Bahn ist weiterbildungsgemäß kreisabschnittförmig, insbesondere halbkreisförmig, ausgebildet.

Eine besonders vorteilhafte Fortbildung der Vorrichtung sieht vor, dass die Mittel zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials mit Bewegungselementen verbunden sind, mit denen sie relativ zur Beschichtungskammer translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden können. Insbesondere kann ein Bewegungselement ein Hubelement sein; das andere kann ein Schwenkelement sein.

Mit dem Erfindungsvorschlag werden diverse Vorteile erzielt – verglichen mit vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen:
Zunächst erhöht sich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und der Vorrichtung, da die Investitionskosten geringer sind als bei vorbekannten Lösungen. Die Beschichtungskammer kann nämlich sehr viel kompakter und kleiner ausgebildet werden, als es bislang der Fall ist. Durch den damit einhergehenden geringeren Platzbedarf ergeben sich auch geringere Betriebs- und Unterhaltskosten der Anlage.

Weiterhin ist aufgrund der kompakteren Bauform und der insgesamt gesteigerten Effizienz der Anlage weniger Personal für den Betrieb der Anlage nötig, was die Wirtschaftlichkeit der Anlage weiter verbessert.

Durch die kompaktere Bauart der Vorrichtung sind auch Wechsel im Beschichtungsmaterial, insbesondere Farbwechsel, leichter durchzuführen als bislang.

Schließlich ergibt sich auch eine höhere Flexibilität der Anlage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 schematisch die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Emaillebeschichten eines Hohlkörpers, nämlich eines Ofenmuffels eines Haushaltsofens, und
2 die zu 1 zugehörige Draufsicht auf die Vorrichtung.
In den Figuren ist eine Beschichtungsvorrichtung zu sehen, mit der Körper 1 mit einer Emaille-Schicht versehen werden können. Es handelt sich bei den Körpern 1 um Hohlkörper, nämlich um Ofenmuffel für einen Haushaltsgarofen.
Die einzelnen zu beschichtenden Körper 1 sind über Aufhängungen 10 an einem nicht näher dargestellten Transportsystem 11 hängend angeordnet und werden mit konstanter Geschwindigkeit in Förderrichtung F (s. Pfeile) gefördert. Eine bevorzugte Fördergeschwindigkeit ist dabei 2,8 m/min.
Das Transportsystem 11 verbringt die Körper 1 in eine Beschichtungskammer 3, in der die Körper 1 mit einem Beschichtungsmaterial 2 besprüht werden. Das Beschichtungsmaterial 2 befindet sich in einem Tank 12; von dort wird es – was in den Figuren nicht näher dargestellt ist – zu Mitteln 6 zum Aufsprühen geleitet. Hierbei handelt es sich um Beschichtungspistolen, die in bekannter Weise arbeiten.
Die Beschichtungskammer 3 steht in bekannter Weise mit einer nicht näher dargestellten Filtereinheit 13 in Verbindung, die für eine Filterung der Abluft aus der Beschichtungskammer 3 sorgt. Ferner ist unterhalb der Beschichtungskammer in bekannter Weise ein Auffangbehälter 14 (Overspraybehälter) für Beschichtungsmaterial 2 angeordnet.
Wie 2 zu entnehmen ist, werden die Körper 1 zunächst entlang eines geraden Abschnitts 5 (s. oberer Teil in 2) in die Beschichtungskammer 3 gefördert. An den geraden Abschnitt 5 schließt sich ein halbkreisförmiger Abschnitt 4 an, also eine nicht-gerade Bahn 4 des Förderweges. Die Körper 1 schwenken dabei um den Mittelpunkt M des (Halb-) Kreises um 180° herum und verlassen die Beschichtungskammer 3 auf dem (unteren) geraden Abschnitt 5 der Förderbahn.
Die nicht-gerade Bahn 4 liegt dabei zusammen mit den beiden angrenzenden geraden Abschnitten 5 in einer horizontalen Ebene (Horizontalenrichtung H).
Die Mittel 6 zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial 2 auf die Körper 1 sind nicht ortsfest in der Beschichtungskammer 3 angeordnet, sondern über zwei Bewegungselemente 8, 9 gemäß einem gewünschten Bewegungsablauf sowohl in Richtung der Vertikalen V höhenverschiebbar (Bewegungselement 8 für die Hubbewegung) als auch um eine horizontal liegende Achse 7 schwenkbar (Bewegungselement 9 für die Schwenkbewegung) angeordnet.
In 1 ist die untere, nicht geschwenkte Position der Mittel 6 mit ausgezogenen Linien dargestellt, gleichermaßen mit gestrichelten Linien deren obere Position, in der die Mittel 6 nicht nur um die Hubhöhe h angehoben sind, sondern in der sie auch um den Schwenkwinkel α um ca. 45° verschwenkt sind, verglichen mit der unteren Position. Mit dieser Bewegung, also mit einer kombinierten Hub- und Schwenkbewegung, kann der innere Hohlraum des Körpers 1 optimal beschichtet werden. Die spezifische Bewegung als Kombination der Hub- mit der Schwenkbewegung wird anhand des konkret zu beschichtenden Körpers 1 festgelegt, was nicht näher erläutert zu werden braucht.
In den Figuren ist nur jeweils ein Mittel 6 zur Aufbringen von Beschichtungsmaterial 2 skizziert. Die Mittel 6 samt ihrer Bewegungselemente 8, 9 sind hier als zentral angeordnete Hub- und Schwenkeinheit ausgebildet.
Es können jedoch auch mehrere dieser Mittel 6 vorgesehen werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Beschichtung in mehreren Stationen vorzusehen, die sich im Bereich der halbkreisförmigen Bahn 4 befinden.
Das Bewegungselement 8 für die Hubbewegung sowie das Bewegungselement 9 für die Schwenkbewegung sind im Ausführungsbeispiel so ausgelegt, dass eine Hubhöhe h von ca. 50 cm erfolgt und der Schwenkwinkel α ca. 45° beträgt. Nicht dargestellt ist in den Figuren, dass hier vorzugsweise vier Beschichtungsstationen vorgesehen sind; gezeigt ist nur eine.
Die Hub- und Schwenkbewegung wird im Ausführungsbeispiel pro Beschichtungszyklus je einmal durchgeführt. Die Mittel 6 werden danach mittels der Elemente 8, 9 wieder in ihre Ausgangsposition verfahren. Möglich ist es natürlich auch, dass pro Beschichtungszyklus ein mehrmaliger Hub bzw. eine mehrmalige Schwenkung der Mittel 6 erfolgen.
Im Ausführungsbeispiel betrug die Zykluszeit für die Beschichtung eines Körpers 18 bis 20 Sekunden.
Wie aus 2 zu sehen ist, treten die Körper 1 an derselben Seite der Beschichtungskammer 3 ein, wo sie auch aus dieser austreten. Daher ist eine kompakte Bauform der Kammer 3 möglich. Während vorbekannte Beschichtungsanlagen der in Rede stehenden Art zumeist eine Länge von 10 bis 15 Meter und eine Breite von 3 bis 4 Meter haben, kommt das erfindungsgemäße System mit eine Länge und Breite der Beschichtungskammer 3 von jeweils 3, 5 Meter aus. Die Höhe der Kammer kann von ca. 3 bis 5 Meter gemäß dem Stand der Technik auf ca. 2,5 Meter reduziert werden.
Die erläuterte Vorrichtung kann grundsätzlich für alle Arten von Beschichtungsverfahren zum Einsatz kommen.
Besonders gut ist sie für die Emaillebeschichtung von Hohlkörpern geeignet, wobei insbesondere sowohl Pulver- als auch Nassemaillierungsverfahren zur Anwendung kommen können.
Als zu beschichtende Körper 1 kommen besonders Ofenmuffel für Haushaltsgaröfen in Frage, da es hier auf eine effiziente und gleichmäßige Beschichtung des Inneren besonders ankommt. Genauso gut können aber auch andere Teile von Hausgeräten beschichtet werden.

1: Körper (Hohlkörper)
2: Beschichtungsmaterial
3: Beschichtungskammer
4: nicht-gerade Bahn
5: gerader Abschnitt
6: Mittel zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial
7: horizontal liegende Achse
8: Bewegungselement für die Hubbewegung
9: Bewegungselement für die Schwenkbewegung
10: Aufhängung
11: Transportsystem
12: Tank
13: Filtereinheit
14: Auffangbehälter (Overspraybehälter)
F: Förderrichtung
V: Vertikale
H: Horizontale
M: Mittelpunkt
h: Hubhöhe
α: Schwenkwinkel

Claims

Verfahren zum Beschichten eines Körpers (1) mit einem Beschichtungsmaterial (2), bei dem der Körper (1) durch eine Beschichtungskammer (3) gefördert wird, in der Beschichtungsmaterial (2) auf die Oberfläche des Körpers (1) aufgebracht, insbesondere aufgespritzt, wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) zumindest abschnittsweise auf einer nicht-geraden Bahn (4) durch die Beschichtungskammer (3) gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-gerade Bahn (4) in einer horizontal verlaufenden Ebene liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-gerade Bahn (4) einem Kreisabschnitt folgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-gerade Bahn (4) einem Halbkreis folgt, an den sich gerade Abschnitte (5) anschließen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) um den Mittelpunkt (M) des Halbkreises gedreht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) bei seiner Förderung durch die Beschichtungskammer (3) zumindest im Bereich der nicht-geraden Bahn (4) durch Mittel (6) zum Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, von Beschichtungsmaterial (2) mit diesem versehen wird, wobei diese Mittel (6) relativ zur Beschichtungskammer (3) translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) eine vertikale Hubbewegung ausführen.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) eine Schwenkbewegung um eine horizontal liegende Achse (7) ausführen.
Verfahren nach Anspruch 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) eine kombinierte Hub- und Schwenkbewegung ausführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderung des Körpers (1) durch die Beschichtungskammer (3) stetig erfolgt.
Verfahren nach einem. der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) bei seiner Förderung entlang der nicht-geraden Bahn (4) mit mehreren Mitteln (6) zum Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, von Beschichtungsmaterial (2) in mehreren Stationen mit diesem versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Emaillierverfahren ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Pulveremaillierverfahren ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Nassemaillierverfahren ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) ein Hohlkörper ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) ein Teil eines Haushaltsgeräts ist, insbesondere ein Offenmuffel eines Haushaltsofens.
Vorrichtung zum Beschichten eines Körpers (1) mit einem Beschichtungsmaterial (2), mit einer Beschichtungskammer (3), durch die der Körper (1) gefördert wird, wobei in der Beschichtungskammer (3) Mittel (6) zum Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, von Beschichtungsmaterial (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungskammer (3) eine zumindest abschnittsweise nicht-gerade Bahn (4) zur Förderung des Körpers (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-gerade Bahn (4) in einer horizontal verlaufenden Ebene liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-gerade Bahn (4) kreisabschnittsförmig, insbesondere halbkreisförmig, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials (2) mit Bewegungselementen (8, 9) verbunden sind, mit denen sie relativ zur Beschichtungskammer (3) translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungselement (8) ein Hubelement ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungselement (9) ein Schwenkelement ist.