DE102006027341A1

DE102006027341A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen

Info

Publication number: DE102006027341A1
Application number: DE200610027341
Authority: DE
Inventors: Antonio Pozo
Original assignee: Apo Massenkleinteilbeschi GmbH; Apo Massenkleinteilbeschichtung GmbH
Current assignee: Apo Massenkleinteilbeschi GmbH; Apo Massenkleinteilbeschichtung GmbH
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-12-20
Also published as: EP1867392A3; EP1867392A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen, bei dem schüttfähige Kleinteile in einer sich drehenden, von einem Gehäuse (8) ummantelten Trommel (2) umgewälzt werden, wobei auf die Kleinteile ein durch eine Sprühpistole eingebrachter Lack verteilt wird, der mit Hilfe von Druckluft zerstäubt wird, wobei dem Innenraum der Trommel (2) zusätzlich Zuluft zugeführt wird und gleichzeitig aus der Trommel (2) Luft und verdampftes Lösungsmittel des Lackes oder in Aerosolform vorliegender Lack kontinuierlich abgeführt wird. Um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen bereitzustellen, das sich durch einen optimierten Lackverbrauch auszeichnet und eine gleichmäßige Beschichtung gewährleistet, wird die Druckluft vor ihrer Zuführung in die Trommel (2) einer Deionisation unterworfen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen bei dem schüttfähige Kleinteile in einer sich drehenden, von einem Gehäuse ummantelten Trommel umgewälzt werden, wobei auf die Kleinteile ein durch eine Sprühpistole eingebrachter Lack verteilt wird, der mit Hilfe von Druckluft zerstäubt wird, wobei dem Innenraum der Trommel zusätzlich Zuluft zugeführt wird und gleichzeitig aus der Trommel Luft und verdampftes Lösungsmittel des Lackes oder in Aerosolform vorliegender Lack kontinuierlich abgeführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
Derartige Beschichtungsverfahren und -Vorrichtungen sind allgemein bekannt.
Durch die Drehbewegung der Beschichtungstrommel findet eine kontinuierliche Abrollbewegung der Kleinteile statt, die somit gleichmäßig von dem zerstäubten Lack benetzt werden. Im Stand der Technik sind Trommeln mit einer ellipsoiden Form bekannt, die sich besonders gut für eine Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen eignet. Dabei ist die Trommeldrehzahl sowie der Neigungswinkel der Trommel stufenlos einstellbar.
Die Zuluft wird dem Innenraum der Trommel typischer Weise über eine Breitdüse zugeführt, so dass das Einbringen verwirbelungsarm erfolgt. Dabei hat die Zuluft den Zweck, die Trocknung der Oberflächenbeschichtung zu begünstigen.
Die aus der Trommel kontinuierlich abgesaugte Luft, die Bindemittel und Lackreste enthält, wird einer Filtration unterworfen. Der Volumenstrom der der Trommel zugeführten Druckluft (mit dem dadurch geförderten Lack) und Zuluft ist um ein geringes Maß geringer als der Volumenstrom der abgesaugten Abluft, so dass im Innenraum der Trommel ein leichter Unterdruck herrscht, wodurch eine Geruchsbelästigung vermindert wird.
Die Anwendungsbereiche für die Beschichtung von Kleinteilen erstrecken sich von einer Gleitmittelbeschichtung über eine Dekorationsbeschichtung, Haftmittelbeschichtung, Elektro-Isolationsbeschichtung bis hin zu einem Korrosionsauftrag. Be sonders bei einem Korrosionsauftrag sind die Anforderungen an eine feste und porenfreie Beschichtung hoch.
Nachteilig an den im Stand der Technik bekannten Beschichtungsverfahren ist es, dass das Verhältnis von der tatsächlich verbrauchten Lackmenge zu der tatsächlich für die Beschichtung der Kleinteile benötigten Lackmenge relativ hoch ist und somit den Nutzungsgrad der Vorrichtung mindert. Neben einer Erhöhung der Betriebskosten beeinflusst der erhöhte Lackverbrauch auch den an den Beschichtungsvorgang anschließenden Reinigungsvorgang der Vorrichtung, insbesondere der Trommel.
Weiterhin kommt es bei den im Stand der Technik bekannten Beschichtungsverfahren vereinzelt dazu, dass sich der Lack ungleichmäßig auf den Kleinteilen verteilt, was insbesondere bei einer Dekorationsbeschichtung oder Korrosionsbeschichtung einen großen Nachteil darstellt.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen bereit zu stellen, das sich durch einen optimierten Lackverbrauch auszeichnet und eine gleichmäßige Beschichtung gewährleistet. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.
Lösung
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, die Druckluft vor ihrer Zuführung in die Trommel einer Deionisation unterworfen wird.
Überraschender Weise reduziert sich der Lackverbrauch durch die Deionisation der den Lack zerstäubenden Druckluft merklich. Das ist auf die Fähigkeit der deionisierten Luft zurückzuführen, zuvor elektrostatisch aufgeladene Körper, nämlich die Lackteilchen, wieder in den neutralen Zustand zu führen.
Bei den im Stand der Technik bekannten Beschichtungsverfahren wird der zerstäubte Lack durch Reibung bei Düsenaustritt elektrostatisch aufgeladen, so dass es zu Spritznebel in der Trommel kommt und sich ein Teil des Lacks auf der inneren Trommeloberfläche absetzt, was insgesamt einen erhöhten Lackverbrauch zur Folge hat. Ferner bewirkt der Abstoßungseffekt der aufgeladenen Lackteilchen bei Beschichtungsverfahren ohne Deionisierung der Druckluft, dass sich ein weiterer Teil des Lacks an den Trommelwänden absetzt oder dass sich der Lack ungleichmäßig auf den zu beschichtenden Kleinteilen verteilt.
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist demnach, dass die Lackteilchen die Sprühpistole aufgrund der deionisierten Druckluft ohne statische Aufladung verlassen, wodurch die Bildung von Spritznebel reduziert wird. Die Lackteilchen setzen sich nunmehr verstärkt auf den Kleinteilen ab, wodurch sich die Lackausnutzung erhöht und der Lackverbrauch reduziert wird. Weiterhin wird die Oberflächenbeschichtung der Kleinteile durch das erfindungsgemäße Verfahren qualitativ verbessert.
Dadurch, dass sich der zerstäubte Lack in geringerem Maße auf der inneren Trommeloberfläche absetzt, reduziert sich insbesondere auch der Reinigungsaufwand der Vorrichtung.
Vorteilhafter Weise wird die Druckluft vor der Deionisation gefiltert und/oder entwässert, wodurch die Beschichtungsqualität weiter gesteigert wird.
Es ist vorteilhaft, wenn die zusätzliche Zufluft vor ihrer Zuführung in die Trommel erwärmt und/oder gereinigt wird. Durch die Verwendung von bis zu 150°C erwärmter und gefilterter Frischluft, die dem Innenraum der Trommel zusätzlich zugeführt wird, wird eine optimale Trocknung der Oberflächenbeschichtung erreicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen, umfassend

– eine von einem Gehäuse ummantelte drehbare Trommel, in der schüttfähige Kleinteile umwälzbar sind,
– eine in dem Innenraum der Trommel angeordnete Sprühpistole, mit der mit Hilfe von Druckluft Lack zerstäubbar und auf die Kleinteile verteilbar ist,
– eine Zulufteinrichtung zur Zuführung von Zuluft in den Innenraum der Trommel, und
– eine Abführeinrichtung zum kontinuierlichen Abführen von Luft und verdampftem Lösungsmittel des Lackes oder in Aerosolform vorliegendem Lack aus der Trommel,

Dabei sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zur weiteren Erhöhung der Beschichtungsqualität vor, dass der Deionisierungseinrichtung eine Filtervorrichtung zur Filterung der Druckluft und/oder eine Entwässerungseinrichtung zur Entwässerung der Druckluft vorgeschaltet ist.
Um eine optimale Trocknung der Oberflächenbeschichtung zu erzielen, ist es schließlich vorteilhaft, wenn der Zulufteinrichtung ein Heiz-/Kühlregister zur Erwärmung der Zuluft und/oder eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Zuluft vorgeschaltet ist.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen, die in der Zeichnung schematisch und in einer perspektivischen Darstellung gezeigt ist, näher erläutert.
Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Trommel 2, einer in dieser befindlichen und nicht in der Zeichnung dargestellten Sprühpistole mit Druckluftzufuhr, einer Zulufteinrichtung 3, einer Abführeinrichtung 4 und einer Deionisierungseinrichtung 5. Die Trommel 2 ist an ihrer nicht dargestellten Rückseite mittig mittels einer Welle drehbar gelagert, die wiederum an einem waagerecht verlaufenden und an einem Gestell 6 gelagerten Bügel 7 schwenkbar gelagert ist, um den Neigungswinkel bedarfsabhängig stufenlos einstellen zu können. Weiterhin ist die Trommel 2 mit einem Gehäuse 8 ausgestattet, das im Betriebszustand die Trommel 2 umschließt und ein Sichtfenster 9 in einem öffenbaren Deckel 10 aufweist, der ein Gehäuseoberteil bildet.
Der Deckel 10 ist über einen Arm 11 mit dem Gestell 6 der Vorrichtung 1 verbunden und verfügt über einen Griff 12 zum manuellen Abheben. Auf der zur Trommel gerichteten Seite des Deckels 10 ist die nicht in der Zeichnung sichtbare Sprühpistole angeordnet, die im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 gegenüber der Drehachse der Trommel 2 eine geneigte Position aufweist, so dass der Lack schräg in Richtung der inneren Mantelfläche der Trommel 2 gesprüht wird. Eine Druckluftleitung sowie weitere Versorgungsleitungen der Sprühpistole verlaufen innerhalb des Armes 11 des Gehäuses. Die Sprühpistole wird durch eine Leitung 13, ausgehend von der als separate Einheit ausgebildeten Deionisierungseinrichtung 5, mit Druckluft gespeist.
Derartige Deionisierungseinrichtungen 5 sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Versorgung der Deionisierungseinrichtung 5 mit Druckluft erfolgt über eine Leitung 14. Die Druckluft wird über einen Lufteintritt 15 in den nicht in der Figur dargestellten Innenraum der Deionisierungseinrichtung geleitet, wo sie zunächst erwärmt und mit Hilfe eines Flüssigkeitsbades gereinigt wird. Die so erhaltene gereinigte Luft wird dann einer Entwässerungseinrichtung zugeführt, bevor sie schließlich dem eigentlichen Modul zur Deionisierung zugeführt wird. Die deionisierte Druckluft verlässt die Deionisierungseinrichtung 5 über einen Luftauslass 16, an dem die die Sprühpistole versorgende Leitung 13 angeschlossen ist.
Neben dem Eintritt der Druckluftleitung in die Trommel sind die Eintritte einer Zuluftleitung 17 und einer Abluftleitung 18 angeordnet. Vor der Zuführung über die Zuluftleitung 17 wird die Zuluft mittels einer Reinigungsvorrichtung gereinigt und mit Hilfe eines Heizregisters auf ca. 150°C erwärmt. Die so erhaltene Zuluft gewährleistet eine optimale Trocknung der Oberflächenbeschichtung der in der Trommel 2 umgewälzten Kleinteile. Damit das Einbringen der Zuluft verwirbelungsarm erfolgt, wird diese über eine Breitdüse in die Trommel 2 eingebracht. Die über die Abluftleitung 18 abgesaugte Luft der Trommel 2 enthält Lackreste und Bindemittel, weshalb die Luft zunächst über eine Filtration geführt wird, bevor sie über einen Auslass 19 in die Umgebung gelangen kann. Wird ein Volumenstrom von Abluft abgesaugt, der den zugeführten Volumenstrom in die Trommel 2 ein wenig übersteigt, herrscht in der Trommel 2 ein geringer Unterdruck, was einer Geruchsbelästigung, verursacht durch die bei der Beschichtung verwendeten Lacke und Bindemittel, entgegenwirkt.
Die Einstellung der verschiedenen Parameter sowie der Verlauf des Beschichtungsprozesses können durch eine Steuereinheit 20 eingegeben beziehungsweise über einen Monitor 21 der Steuereinheit 20 verfolgt werden.

1: Vorrichtung
2: Trommel
3: Zulufteinrichtung
4: Abführeinrichtung
5: Deionisierungseinrichtung
6: Gestell
7: Bügel
8: Gehäuse
9: Sichtfenster
10: Deckel
11: Arm
12: Griff
13: Leitung
14: Leitung
15: Lufteintritt
16: Luftaustritt
17: Zuluftleitung
18: Abluftleitung
19: Auslass
20: Steuereinheit
21: Monitor

Claims

Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen, bei dem schüttfähige Kleinteile in einer sich drehenden, von einem Gehäuse (8) ummantelten Trommel (2) umgewälzt werden, wobei auf die Kleinteile ein durch eine Sprühpistole eingebrachter Lack verteilt wird, der mit Hilfe von Druckluft zerstäubt wird, wobei dem Innenraum der Trommel (2) zusätzlich Zuluft zugeführt wird und gleichzeitig aus der Trommel (2) Luft und verdampftes Lösungsmittel des Lackes oder in Aerosolform vorliegender Lack kontinuierlich abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft vor ihrer Zuführung in die Trommel (2) einer Deionisation unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft vor der Deionisation gefiltert und/oder entwässert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Zufluft vor ihrer Zuführung in die Trommel (2) erwärmt und/oder gereinigt wird.
Vorrichtung (1) zur Oberflächenbeschichtung von Kleinteilen, umfassend – eine von einem Gehäuse (8) ummantelte drehbare Trommel (2), in der schüttfähige Kleinteile umwälzbar sind, – eine in dem Innenraum der Trommel (2) angeordnete Sprühpistole, mit der mit Hilfe von Druckluft Lack zerstäubbar und auf die Kleinteile verteilbar ist, – eine Zulufteinrichtung (3; zur Zuführung von Zuluft in den Innenraum der Trommel (2), und – eine Abführeinrichtung (4) zum kontinuierlichen Abführen von Luft und verdampftem Lösungsmittel des Lackes oder in Aerosolform vorliegendem Lack aus der Trommel (2), gekennzeichnet, durch eine Deionisierungsvorrichtung (5) zur Deionisierung der der Trommel (2) zugeführten Druckluft.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deionisierungseinrichtung (5) eine Filtervorrichtung zur Filterung der Druckluft und/oder eine Entwässerungseinrichtung zur Entwässerung der Druckluft vorgeschaltet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulufteinrichtung (3) ein Heiz-/Kühlregister zur Erwärmung der Zuluft und/oder eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Zuluft vorgeschaltet ist.