DE102009034007A1 - Beschichtungsanlage und Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks - Google Patents

Beschichtungsanlage und Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks Download PDF

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Jürgen Weschke
Bernhard Schmitt
Klaus Rundel
Konrad Prof. Dr. Ortlieb
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Duerr Systems AG
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Abstract

Um eine Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Werkstücks, umfassend ein Tauchbad eines Lackes und eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Tauchbades, zu schaffen, welche eine Beschichtung des Werkstücks in hoher Qualität ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Umwälzvorrichtung eine Pumpenanordnung mit mindestens einer Pumpe umfasst, wobei der Pumpenanordnung im Betrieb der Beschichtungsanlage ein Umwälzvolumenstrom von mindestens einem Badvolumen des Tauchbades pro Stunde zuführbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Werkstücks, welche ein Tauchbad eines Lackes und eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Tauchbades umfasst.
  • Dabei ist die vorliegende Erfindung bei beliebigen Beschichtungsverfahren anwendbar, insbesondere einer elektrophoretischen Beschichtung oder Lackabscheidung, wie beispielsweise der KTL (Kathodische Tauchlackierung oder Kataphorese) oder der ATL (Anodische Tauchlackierung oder Anaphorese), oder bei einer autophoretischen Beschichtung oder Lackabscheidung.
  • Die autophoretische Beschichtung oder Lackabscheidung (auch Autodeposition genannt) ist im Unterschied zu einer elektrophoretischen Beschichtung oder Lackabscheidung, wie beispielsweise der KTL oder der ATL, ein Beschichtungs- oder Lackabscheidungsverfahren, bei dem kein Strom fließt. Deshalb wird die autophoretische Beschichtung auch ”außen stromloses Verfahren” genannt.
  • Wird ein Werkstück aus Stahl in das Tauchbad eines autophoretischen Lackes eingetaucht, so wird die Stahloberfläche durch Flusssäure, die in einer Konzentration von ungefähr 1,5 g/l im Tauchbad vorliegt, angebeizt, so dass Eisenionen in das Tauchbad abgegeben werden. Diese Eisenionen destabilisieren die dispergierten Lackpartikel und führen zu deren Koagulierung und somit zu einer Lackabscheidung an der Werkstückoberfläche.
  • Die autophoretische Lackabscheidung beinhaltet also die Schritte Beizen und Koagulieren.
  • Der Lack-Festkörperanteil im Tauchbad liegt bei der autophoretischen Beschichtung beispielsweise in einem Bereich von 3 Gewichtsprozent bis 7 Gewichtsprozent.
  • Der pH-Wert des Tauchbades liegt aufgrund des Vorhandenseins der Flusssäure zwischen ungefähr 2 und ungefähr 3.
  • Bekannte Umwälzvorrichtungen zum Umwälzen eines Tauchbades aus Autophorese-Lack umfassen Axialrührer, insbesondere Propellerrührer, welche unmittelbar in dem Tauchbad innerhalb eines Tauchbeckens angeordnet sind. Solche Axialrührer erzeugen eine Badströmung, deren Hauptströmungsrichtung längs der Rührerachse verläuft. Wenn der Einbau der Rührer von außen in das Tauchbecken über den Behälterrand erfolgt und wenn die Rührerachse nicht zu dem Werkstück hin weist, kann ein Umströmen des Werkstücks durch die Badströmung nur durch Einbauten von Umlenkblechen, beispielsweise auf dem Beckenboden, realisiert werden.
  • Bekannte Umwälzvorrichtungen für Autophorese-Lack umfassen ferner einen Filterkreislauf mit einer Druckluftmembranpumpe, welche nur eine geringe Scherbelastung auf den Autophorese-Lack ausübt. Eine solche Druckluftmembranpumpe weist eine geringe Pumpleistung von höchstens ungefähr 30 m3/h auf, so dass bei großen Tauchbädern nur ein geringer Anteil des gesamten Badvolumens des Tauchbades durch die Druckluftmembranpumpe und die derselben zugeordnete Filtereinrichtung hindurch gefördert werden kann.
  • Da nur ein geringer Anteil des von den Axialrührern und der Druckluftmembranpumpe erzeugten Umwälzvolumenstroms durch die Druckluftmembranpumpe und die derselben zugeordnete Filtriervorrichtung strömt und daher der größte Anteil des Umwälzvolumenstroms unfiltriert bleibt, kann es durch im Tauchbad vorhandene Schmutzpartikel zu Schmutzeinschlüssen kommen, welche das optische Erscheinungsbild der erzeugten Beschichtung negativ beeinflussen und/oder durch eine Nachbearbeitung entfernt werden müssen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Beschichtung des Werkstücks in hoher Qualität ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Werkstücks mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Umwälzvorrichtung eine Pumpenanordnung mit mindestens einer Pumpe umfasst, wobei der Pumpenanordnung im Betrieb der Beschichtungsanlage ein Umwälzvolumenstrom von mindestens einem Badvolumen des Tauchbades pro Stunde zuführbar ist.
  • Dadurch, dass ein vergleichsweise großer Umwälzvolumenstrom von mindestens einem Badvolumen des Tauchbades pro Stunde dem Tauchbad entnehmbar und über die, vorzugsweise externe, Pumpenanordnung dem Tauchbad wieder zuführbar ist, ist es möglich, durch Einspeisung des Umwälzvolumenstroms in das Tauchbad eine starke Badströmung zu erzeugen, welche die Werkstückoberfläche gezielt umströmt, so dass eine geschlossene Beschichtung an dem Werkstück erzielt wird.
  • Durch die Entnahme eines großen Umwälzvolumenstroms aus dem Tauchbad ist es ferner möglich, den in diesem Umwälzvolumenstrom enthaltenen Lack in gewünschter Weise zu konditionieren, insbesondere hinsichtlich seiner Temperatur einzustellen und/oder durch Filtration von Verunreinigungen zu befreien.
  • Durch eine solche Konditionierung des im Umwälzvolumenstrom enthaltenen Lacks wird die Qualität der erzeugten Beschichtung verbessert.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage eignet sich für beliebige Beschichtungsverfahren, beispielsweise zum elektrophoretischen Beschichten eines Werkstücks, vorzugsweise durch KTL oder ATL, oder, besonders vorteilhaft, zum autophoretischen Beschichten eines Werkstücks in einem Tauchbad eines autophoretischen Lackes.
  • Eine oder mehrere, insbesondere alle, Pumpen der Pumpenanordnung können außerhalb des Tauchbades (d. h. mit einem Abstand zum Tauchbad) angeordnet sein. In diesem Fall kann die Pumpenanordnung als eine ”externe Pumpenanordnung” bezeichnet werden.
  • Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine oder mehrere, insbesondere alle, Pumpen der Pumpenanordnung in das Tauchbad integriert sind.
  • Dabei kann das Gehäuse einer solchen Pumpe oder der Pumpenanordnung mit dem Becken, in dem das Tauchbad angeordnet ist, fest verbunden oder einstückig mit demselben ausgeführt sein.
  • Hierdurch können ”Toträume”, die ansonsten mit Flüssigkeit gefüllt werden müssten, durch ein gekapseltes Pumpengehäuse ausgefüllt werden, so dass weniger Medium für das Tauchbad nötig ist.
  • Auch eine oder mehrere Flutleitungen, welche einen Transfer des umgepumpten Mediums von einer oder mehreren Pumpen der Pumpenanordnung zu dem Tauchbad ermöglichen, können mit dem Becken, in dem das Tauchbad angeordnet ist, fest verbunden oder einstückig mit demselben ausgebildet sein.
  • Hierdurch kann eine Materialeinsparung erzielt werden.
  • Ferner können auch ein oder mehrere Eduktoren, über welche das umgepumpte Medium von einer oder mehreren Pumpen der Pumpenanordnung dem Tauchbad zuführbar ist, mit dem Becken, in dem das Tauchbad angeordnet ist, fest verbunden oder einstückig mit demselben ausgebildet sein, wodurch ebenfalls eine Materialeinsparung erzielt werden kann.
  • Dadurch, dass die Umwälzung des Tauchbades zumindest teilweise oder vorzugsweise vollständig nicht mittels in dem Tauchbad angeordneter Rührer, sondern mittels der, vorzugsweise externen, Pumpenanordnung erfolgt, kann ein Tauchbad mit einem geringeren Badvolumen verwendet werden, das in einem kleineren Tauchbecken angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Pumpenanordnung im Betrieb der Beschichtungsanlage ein Umwälzvolumenstrom von mindestens drei Badvolumina des Tauchbades pro Stunde, insbesondere von mindestens vier Badvolumina des Tauchbades pro Stunde, zuführbar ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pumpenanordnung mindestens eine Kanalrad-Kreiselpumpe, mindestens eine Freistromrad-Kreiselpumpe, mindestens eine Drehkolbenpumpe, mindestens eine Schlauchpumpe und/oder mindestens eine Exzenterschneckenpumpe umfasst.
  • Die genannten Pumpentypen sind für die Förderung von scherempfindlichen Medien, vorzugsweise Lack, insbesondere von Autophorese-Lack, besonders geeignet.
  • Die maximale Drehzahl der jeweiligen Pumpe wird vorzugsweise so eingestellt, dass eine Schädigung der Lackdispersion, vorzugsweise einer Autophorese-Lackdispersion, beim Durchlaufen der betreffenden Pumpe vermieden wird.
  • Eine Kanalrad-Kreiselpumpe oder eine Freistromrad-Kreiselpumpe wird vorzugsweise mit einer maximalen Drehzahl von ungefähr 1.500 U/min betrieben.
  • Eine Drehkolbenpumpe wird vorzugsweise mit einer maximalen Drehzahl von ungefähr 500 U/min betrieben.
  • Eine Schlauchpumpe wird vorzugsweise mit einer maximalen Drehzahl von ungefähr 100 U/min betrieben.
  • Um den apparativen Aufwand für die Erzeugung eines hohen Umwälzvolumenstroms durch die Pumpenanordnung zu begrenzen, ist es von Vorteil, wenn die Pumpenanordnung mindestens eine Pumpe mit einer Pumpkapazität von mehr als 30 m3/h, vorzugsweise von mehr als 50 m3/h, umfasst.
  • Die Gesamt-Pumpkapazität der Pumpenanordnung beträgt vorzugsweise mindestens 100 m3/h.
  • Das Badvolumen des Tauchbades beträgt vorzugsweise mindestens 50 m3.
  • Mit dem Begriff Korngröße (oder auch freier Kugeldurchgang) wird bei einer Pumpe der Durchmesser des größten kugelförmigen Körpers bezeichnet, welcher die betreffende Pumpe verstopfungsfrei durchlaufen kann.
  • Um eine besonders schonende Umwälzung des Lacks, insbesondere eines Autophorese-Lacks, durch die Pumpenanordnung zu erreichen, ist es günstig, wenn die Pumpenanordnung mindestens eine Pumpe mit einer Korngröße von 1 cm oder mehr umfasst.
  • Besonders günstig ist es, wenn alle Pumpen der Pumpenanordnung eine Korngröße von 1 cm oder mehr aufweisen.
  • Um in einfacher Weise eine starke gerichtete Badströmung zu erzeugen, welche die Werkstückoberfläche gezielt umströmt, ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Teil des Umwälzvolumenstroms dem Tauchbad über mindestens einen Eduktor wieder zuführbar ist.
  • Eine oder mehrere Flutleitungen oder dergleichen können einen Transfer des umgepumpten Mediums von der Pumpenanordnung zu dem Tauchbad ermöglichen, wobei jeweils ein Eduktor den Endabschnitt einer solchen Leitung bildet.
  • Der Eduktor kann beispielsweise als Düse, Blende oder Strömungsleitelement ausgebildet sein.
  • Der Eduktor kann fest installiert sein, mit einer zur Vertikalen und gegebenenfalls zur Horizontalen geneigten Ausströmrichtung.
  • Der Eduktor kann auch mit einem verstellbaren Leitgitter und/oder einer verstellbaren Klappe versehen sein, so dass sich eine hinsichtlich der Ausströmrichtung und/oder des Ausströmquerschnittes veränderbare Ausströmöffnung ergibt.
  • Ein oder mehrere Eduktoren können so ausgerichtet sein, dass ein in einer Beschichtungsstellung in das Tauchbad eingebrachtes Werkstück von einer durch die Eduktoren erzeugten Badströmung umspülbar ist.
  • Besonders günstig ist es, wenn mittels der Eduktoren eine Badströmung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 0,1 m/s, vorzugsweise von mindestens 0,2 m/s, an der Werkstückoberfläche erzeugbar ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Eduktoren so ausgerichtet sind, dass mindestens eine Oberfläche eines in einer Beschichtungsstellung in das Tauchbad eingebrachten Werkstücks, welche in der Beschichtungsstellung des Werkstücks im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, von einer durch die Eduktoren erzeugten Badströmung, welche vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der betreffenden Oberfläche des Werkstücks gerichtet ist, überstreichbar ist.
  • Um den dem Tauchbad wieder zugeführten Lack, insbesondere Autophorese-Lack, einer möglichst geringen Scherbeanspruchung auszusetzen, ist es günstig, wenn mindestens ein Eduktor als ein offenes oder gequetschtes Rohrleitungsteil ausgebildet ist.
  • Ferner ist es günstig, wenn mehrere Eduktoren eine Seitenfluteinrichtung bilden, mittels welcher das Werkstück von den seitlichen Rändern des Tauchbades her, vorzugsweise in im Wesentlichen horizontaler Richtung, anströmbar ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere Eduktoren eine Bodenfluteinrichtung bilden, mittels welcher das Werkstück von einem unteren Rand des Tauchbades her, beispielsweise in vertikaler Richtung, anströmbar ist.
  • Um den durch die Pumpenanordnung geführten Umwälzvolumenstrom teilweise oder vorzugsweise vollständig filtrieren und so von Schmutzpartikeln befreien zu können, ist es von Vorteil, wenn die Umwälzvorrichtung mindestens eine außerhalb des Tauchbades (d. h. mit einem Abstand zum Tauchbad) angeordnete Filtriervorrichtung umfasst.
  • Vorzugsweise beträgt der Durchsatz durch die Filtriervorrichtung oder, im Falle einer Mehrzahl von Filtriervorrichtungen, der Gesamt-Durchsatz durch alle Filtriervorrichtungen, mindestens ein Badvolumen des Tauchbades pro Stunde.
  • Auf diese Weise ist ein sehr großer Anteil des Umwälzvolumenstroms durch die Pumpenanordnung, vorzugsweise der vollständige Umwälzvolumenstrom durch die Pumpenanordnung, filtrierbar, so dass an dem Werkstück eine, insbesondere autophoretische, Beschichtung ohne Schmutzpartikeleinschlüsse erzielbar ist.
  • Ferner ist es günstig, wenn die Umwälzvorrichtung mindestens einen außerhalb des Tauchbades (d. h. mit einem Abstand zum Tauchbad) angeordneten Wärmetauscher umfasst, durch welchen der durch die Pumpenanordnung umgewälzte Lack zumindest teilweise oder vollständig hinsichtlich seiner Temperatur konditionierbar ist.
  • Mittels eines solchen Wärmetauschers kann die Temperatur des Tauchbades mit einer geringen Toleranz von beispielsweise +/–1°C auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur, beispielsweise von ungefähr 21°C bis ungefähr 24°C, gehalten werden.
  • Durch die Verwendung eines externen, außerhalb des Tauchbades angeordneten Wärmetauschers kann die Größe des Tauchbades und somit die Größe des Beckens, welches das Tauchbad aufnimmt, weiter verringert werden.
  • Um zu erreichen, dass im Wesentlichen der gesamte Umwälzvolumenstrom des Tauchbades durch die, insbesondere externe, Pumpenanordnung umgewälzt wird (und dabei insbesondere filtriert und/oder hinsichtlich seiner Temperatur konditioniert werden kann) ist es besonders günstig, wenn die Umwälzvorrichtung keinen innerhalb des Tauchbades angeordneten Umwälzmechanismus, insbesondere keinen innerhalb des Tauchbades angeordneten Rührmechanismus, aufweist.
  • Ferner umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage vorzugsweise eine Fördervorrichtung zum Einbringen eines Werkstücks in das Tauchbad und/oder zum Entnehmen des Werkstücks aus dem Tauchbad.
  • Eine solche Fördervorrichtung kann beispielsweise als eine Überheberanlage ausgebildet sein.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Fördervorrichtung als ein Power & Free-Förderer, als ein Pendelförderer oder als ein Rotationsförderer ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage eignet sich für beliebige Beschichtungsverfahren, beispielsweise zum elektrophoretischen Beschichten oder zum autophoretischen Beschichten, insbesondere zum elektrophoretischen oder autophoretischen Beschichten von Fahrzeugkarosserien.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks in einem Tauchbad eines Lackes.
  • Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu schaffen, mit dem eine Beschichtung hoher Qualität an dem Werkstück erzeugbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks in einem Tauchbad eines Lackes gelöst, welches folgenden Verfahrensschritt umfasst:
    • – Umwälzen des Tauchbades mittels einer Pumpenanordnung mit mindestens einer Pumpe, wobei der der Pumpenanordnung zugeführte Umwälzvolumenstrom mindestens ein Badvolumen des Tauchbades pro Stunde beträgt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mittels der erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage durchgeführt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann als ein beliebiges Beschichtungsverfahren ausgebildet sein, beispielsweise als ein Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten eines Werkstücks, vorzugsweise durch KTL oder ATL, oder, besonders vorteilhaft, als ein Verfahren zum autophoretischen Beschichten eines Werkstücks in einem Tauchbad eines autophoretischen Lackes.
  • Durch das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren und die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage wird eine unzureichende Filtration der im Tauchbad enthaltenen Lackdispersion, welche Partikeleinschlüsse in der ausgehärteten Lackschicht zur Folge haben könnte, vermieden.
  • Ferner wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage eine unzureichende Umströmung des Werkstücks, welche unbeschichtete und durch Korrosion angreifbare Stellen an dem Werkstück zur Folge haben könnte, vermieden.
  • Durch gezielte Umströmung der Werkstückoberfläche mit einer ausreichend starken Badströmung und durch eine vorzugsweise vollständige Filtrierung des Umwälzvolumenstroms wird eine geschlossene Beschichtung des Werkstücks ohne Partikeleinschlüsse erzielt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Beschichtungsanlagen und Verfahren zum autophoretischen Beschichten von Werkstücken; die beschriebenen Merkmale dieser Anlagen und Verfahren können aber auch bei erfindungsgemäßen Beschichtungsanlagen zur Durchführung anderer (beispielsweise elektrophoretischer) Beschichtungsverfahren bzw. bei anderen (beispielsweise elektrophoretischen) Beschichtungsverfahren verwendet werden.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Blockdarstellung einer Beschichtungsanlage zum autophoretischen Beschichten eines Werkstücks, wobei die Beschichtungsanlage ein Tauchbad eines autophoretischen Lackes und eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Tauchbades umfasst;
  • 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Kanalrad-Kreiselpumpe;
  • 3 einen schematischen Längsschnitt durch das Kanalrad der Kanalrad-Kreiselpumpe aus 2;
  • 4 einen schematischen Querschnitt durch das Kanalrad aus 3;
  • 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine Freistromrad-Kreiselpumpe;
  • 6 einen schematischen Längsschnitt durch das Freistromrad der Freistromrad-Kreiselpumpe aus 5;
  • 7 einen schematischen Querschnitt durch das Freistromrad aus 6;
  • 8 einen schematischen Längsschnitt durch eine Drehkolbenpumpe;
  • 9 einen schematischen Querschnitt durch eine radiale Schlauchpumpe; und
  • 10 eine schematische Prinzipdarstellung einer Exzenterschneckenpumpe.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Eine in 1 als Ganzes dargestellte, mit 100 bezeichnete Beschichtungsanlage umfasst ein Tauchbecken 102, das bis zu einem Badpegel 104 mit einem Bad 106 eines autophoretischen Lackes befüllt ist.
  • Um eine gewünschte Zusammensetzung des Tauchbades 106 einstellen zu können, ist dem Tauchbad 106 über eine Nachspeisungsleitung 108 eine Dispersion eines autophoretischen Lackes aus einer Lackdispersions-Quelle 110 zuführbar.
  • Über eine Oxidationsmittel-Nachspeisungsleitung 112 ist dem Tauchbad 106 Wasserstoffperoxid (H2O2) aus einer Oxidationsmittel-Quelle 114 zuführbar.
  • Zur Niveauergänzung ist dem Tauchbecken 102 über eine Wasserzuführleitung 116 voll entsalztes Wasser (VE-Wasser) aus einer VE-Wasser-Quelle 118 zuführbar.
  • Um den Gehalt des Tauchbades 106 an Eisenionen auf einem vorgegebenen Maximalwert (von höchstens ungefähr 2 g/l) halten zu können, ist Autophorese-Lack aus dem Tauchbad 106 durch einen Überlauf 120 und eine Ionenaustauscher-Zulaufleitung 122 einem Ionenaustauscher 124 zuführbar.
  • Nach dem Entfernen der Eisenionen aus dem Autophorese-Lack ist der Autophorese-Lack aus dem Ionenaustauscher 124 über eine Ionenaustauscher-Rücklaufleitung 126 wieder dem Tauchbad 106 zuführbar.
  • Um ein autophoretisch zu lackierendes Werkstück 128 in das Tauchbad 106 aus Autophorese-Lack einbringen und nach erfolgter Lackierung wieder aus dem Tauchbad 106 ausbringen zu können, umfasst die Beschichtungsanlage 100 ferner eine hierfür geeignet ausgebildete Fördervorrichtung 130, welche beispielsweise als eine Überheberanlage 132 ausgebildet sein kann.
  • Die Überheberanlage 132 ist dazu in der Lage, einen Warenträger 134 in einer (senkrecht zur Zeichenebene der 1 verlaufenden) Förderrichtung 136 in eine Position vertikal über dem Tauchbad 106 zu fördern und dann längs einer (beispielsweise im Wesentlichen vertikalen) Absenkrichtung 138 in das Tauchbad 106 abzusenken, bis das am Warenträger 134 angeordnete Werkstück 128 vollständig in das Tauchbad 106 eingetaucht ist.
  • Nach einer vorgegebenen Verweilzeit im Tauchbad 106, nach welcher die autophoretische Tauchlackierung des Werkstücks 128 abgeschlossen ist, ist der Warenträger 134 mit dem daran angeordneten lackierten Werkstück 128 mittels der Überheberanlage 132 in einer (beispielsweise im Wesentlichen vertikalen) Anheberichtung 140 aus dem Tauchbad 106 heraushebbar.
  • Um den Autophorese-Lack im Tauchbad 106 umwälzen und eine die Oberflächen des Werkstücks 128 in der in 1 dargestellten Beschichtungsstellung überstreichende Badströmung erzeugen zu können, umfasst die Beschichtungsanlage 100 ferner eine Umwälzvorrichtung 142, welche ihrerseits eine Pumpenanordnung 144 mit mehreren, im dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise drei, Pumpen 146 umfasst.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Pumpen 146 der Pumpenanordnung 144 zwei Pumpengruppen 148a und 148b zugeordnet.
  • Die erste Pumpengruppe 148a umfasst beispielsweise zwei Pumpen 146, deren Saugseiten Autophorese-Lack aus dem Tauchbad 106 über eine erste Abführleitung 150, welche in zwei Zweigabführleitungen 152 verzweigt, zuführbar ist.
  • Die Druckseite jeder Pumpe 146 ist über eine Rückführleitung 154 mit einer Rückführ-Sammelleitung 156 verbunden.
  • In jeder Rückführleitung 154 ist ein Filterelement 158 zum Filtrieren des druckseitig von der jeweils zugeordneten Pumpe 146 abgegebenen Autophorese-Lacks angeordnet.
  • Mittels der Filterelemente 158 sind in dem Autophorese-Lack enthaltene Verunreinigungen, insbesondere Schmutzpartikel, aus dem umgewälzten Autophorese-Lack abtrennbar.
  • In der Rückführsammelleitung 156 ist ein außerhalb des Tauchbades 106 befindlicher, externer Wärmetauscher 160 angeordnet, welcher einerseits von dem Autophorese-Lack und andererseits von einem Wärmetauschermedium durchströmbar ist, welches über einen Wärmetauschermedium-Zulauf 162 aus einer Wärmetauschermediumsquelle 164 zuführbar und über einen Wärmetauschermedium-Ablauf 166 an eine Wärmetauschermedium-Senke 168 abführbar ist.
  • Als Wärmetauschermedium kann jedes zur Wärmespeicherung fähige, fließfähige Medium verwendet werden.
  • Mittels des externen Wärmetauschers 160 ist der umgewälzte Autophorese-Lack hinsichtlich seiner Temperatur konditionierbar, so dass insbesondere durch Kühlung des umgewälzten Autophorese-Lacks die Temperatur des Tauchbades 106 abgesenkt werden kann.
  • Erforderlichenfalls wäre es auch möglich, mittels des externen Wärmetauschers 160 durch Erwärmen des umgewälzten Autophorese-Lacks die Temperatur des Tauchbads 106 zu erhöhen.
  • Auf diese Weise ist es möglich, den das Tauchbad 106 bildenden Autophorese-Lack auf einer konstanten Temperatur im Bereich von ungefähr 21°C bis ungefähr 24°C mit einer geringen Toleranz von +/–1°C zu halten.
  • Die Rückführsammelleitung 156 verzweigt in eine Mehrzahl von Flutleitungen 170, die zu Eduktoren 172 führen, über welche der durch die Pumpen 146 umgewälzte Autophorese-Lack wieder dem Tauchbad 106 wieder zuführbar ist.
  • Eine oder mehrere Flutleitungen 170 oder dergleichen ermöglichen einen Transfer des umgepumpten Mediums, insbesondere des Autophorese-Lacks, von der Pumpenanordnung 144 zum Tauchbecken 102.
  • Dabei bilden die Eduktoren 172 den jeweiligen Endabschnitt einer Leitung und können gegebenenfalls als Düsen, Blenden oder Strömungsleitelemente ausgeführt sein.
  • Die Eduktoren 172 können fest installiert sein, mit einer zur Vertikalen und gegebenenfalls zur Horizontalen geneigten Ausströmrichtung.
  • In einem modifizierten Ausführungsbeispiel können die Eduktoren 172 mit verstellbaren Leitgittern oder Klappen versehen sein, so dass sich eine hinsichtlich der Ausströmrichtung und/oder des Ausströmquerschnittes veränderbare Ausströmöffnung ergibt.
  • Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden mehrere jeweils im Bereich einer Seitenwand 174 des Tauchbeckens 102 angeordnete Eduktoren 172a ein Seitenflutsystem 176, während mehrere im Bereich einer Bodenwand 180 des Tauchbeckens 102 angeordnete Eduktoren 172b ein Bodenflutsystem 178 bilden.
  • Das Bodenflutsystem 178 dient insbesondere dazu, eine Sedimentation des Festkörperanteils des Autophorese-Lacks am Boden des Tauchbades 106 zu verhindern.
  • Die Eduktoren 172 des Bodenflutsystems 178 sind vorzugsweise so ausgerichtet, dass der Autophorese-Lack schräg nach oben oder im Wesentlichen senkrecht nach oben aus den Austrittsöffnungen der Eduktoren 172b in das Tauchbad 106 austritt.
  • Das Seitenflutsystem 176 dient insbesondere dazu, eine das Werkstück 128 auf allen Seiten umströmende Badströmung in dem Tauchbad 106 aus Autophorese-Lack zu erzeugen.
  • Die Eduktoren 172 des Seitenflutsystems 176 sind vorzugsweise so ausgerichtet, dass die Badströmung im Wesentlichen parallel zu in der Beschichtungsstellung horizontal ausgerichteten Oberflächen des Werkstücks 128 verläuft.
  • Ein weiteres Seitenflutsystem wird von der zweiten Pumpengruppe 148b der Pumpenanordnung 144 gespeist.
  • Die zweite Pumpengruppe 148b umfasst beispielsweise eine Pumpe 146, deren Saugseite Autophorese-Lack aus dem Tauchbad 106 über eine zweite Abführleitung 182 zuführbar ist.
  • Die Druckseite dieser Pumpe 146 ist über eine Rückführleitung 184 mit den Eduktoren 172a des Seitenflutsystems 176' verbunden.
  • In der Rückführleitung 184 ist ein Filterelement 158 zum Filtrieren des druckseitig von der Pumpe 146 abgegebenen Autophorese-Lacks angeordnet.
  • Mittels des Filterelements 158 sind in dem Autophorese-Lack enthaltene Verunreinigungen, insbesondere Schmutzpartikel, aus dem umgewälzten Autophorese-Lack abtrennbar.
  • Das zweite Seitenflutsystems 176' dient ebenfalls insbesondere dazu, eine das Werkstück 128 von allen Seiten umströmende Badströmung in dem Tauchbad 106 aus dem Autophorese-Lack zu erzeugen.
  • Die Anzahl und die Pumpleistung der Pumpen 146 der Pumpenanordnung 144 wird je nach Größe des Tauchbeckens 102 und nach Pumpentyp so ausgewählt, dass mittels der Umwälzkreisläufe durch die Pumpengruppen 148a und 148b eine Badumwälzung von ungefähr 4 bis ungefähr 4,5 Badvolumina pro Stunde realisiert wird.
  • Die Geschwindigkeit der Badströmung an den Werkstückoberflächen beträgt vorzugsweise ungefähr 0,2 m/s bis ungefähr 0,25 m/s.
  • Das Volumen des Tauchbads 106 aus dem Autophorese-Lack in dem Tauchbecken 102 kann je nach Größe der zu beschichtenden Werkstücke 128 im Bereich von ungefähr 1 m3 bis ungefähr 100 m3 liegen.
  • Bei einem Autophorese-Becken für großvolumige Werkstücke 128 beträgt der gesamte Umwälzstrom durch die Pumpenanordnung 144 also von ungefähr 400 m3/h bis ungefähr 450 m3/h.
  • Der gesamte Umwälzvolumenstrom wird durch die Filterelemente 158 geleitet und somit vollständig filtriert, so dass eine Beschichtung ohne Partikeleinschlüsse erzielt wird.
  • Durch die gezielte Umströmung der Werkstückoberfläche mittels der Seitenflutsysteme 176, 176' wird eine vollständig geschlossene Beschichtung des Werkstücks 128 erzielt.
  • Dadurch, dass die Umwälzpumpen 146 der Pumpenanordnung 144 und der Wärmetauscher 160 vollständig außerhalb des Tauchbades 106 und mit einem Abstand zum Tauchbad 106 angeordnet sind, kann die Größe des Tauchbades 106 und des Tauchbeckens 102 minimiert werden.
  • In einem modifizierten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Pumpen 146 der Pumpenanordnung 144 samt Flutleitung 170 und Eduktor 172 an günstiger Stelle in das Tauchbad 106 integriert sind.
  • Dabei kann ein Gehäuse der betreffenden Pumpe 146 oder der Pumpenanordnung 144 mit dem Tauchbecken 102 fest verbunden oder einstückig mit demselben ausgeführt sein.
  • Dadurch können ”Toträume”, die ansonsten mit Flüssigkeit gefüllt werden müssten, durch ein gekapseltes Pumpengehäuse ausgefüllt werden, so dass weniger Medium für das Tauchbad 106 nötig ist.
  • Auch die Flutleitungen 170 können mit dem Tauchbecken 102 fest verbunden oder einstückig mit demselben ausgeführt sein, wodurch eine Materialeinsparung erzielbar ist.
  • Das in das Tauchbad 106 zurückgespeiste Badmedium wird über die Eduktoren 172 so eingespeist, dass das Werkstück 128 oder gegebenenfalls mehrere Werkstücke von allen Seiten umströmt wird bzw. werden.
  • Um zu verhindern, dass es beim Einspeisen in das Tauchbad 106 zu einer zu hohen Scherbelastung des Autophorese-Lacks kommt, ist es günstig, wenn für die Einspeisung offene oder gequetschte Rohrleitungsteile (statt der sonst für Beschichtungsbäder üblichen Düsen) als Eduktoren 172 verwendet werden.
  • Die Pumpkapazität der Pumpen 146 der Pumpenanordnung 144 liegt vorzugsweise bei jeweils mehr als 50 m3/h.
  • Insbesondere kann die Leistung der Umwälzpumpen in einer Rasterung von 30 m3/h bei beispielsweise ungefähr 60 m3/h, 90 m3/h, 120 m3/h, 150 m3/h, 180 m3/h, 210 m3/h oder 240 m3/h liegen.
  • In diesem Leistungsbereich können insbesondere Kanalrad-Kreiselpumpen, Freistromrad-Kreiselpumpen, Drehkolbenpumpen, Schlauchpumpen und/oder Exzenterschneckenpumpen eingesetzt werden.
  • Die genannten Pumpentypen sind für die Förderung von scherempfindlichen Medien, insbesondere von Autophorese-Lack, geeignet.
  • Dadurch, dass die Spalte zwischen dem jeweiligen Pumpengehäuse und den im Gehäuse rotierenden Pumpeneinbauten ausreichend groß bemessen werden und/oder dadurch, dass eine maximale Drehzahl der jeweiligen Pumpe ausreichend niedrig eingestellt wird, kann die Scherbelastung des Autophorese-Lacks in den Spalten der jeweiligen Pumpe so eingestellt werden, dass eine Schädigung der Autophorese-Lackdispersion beim Durchlaufen der jeweiligen Pumpe vermieden wird.
  • Die maximale Drehzahl für Kanalrad-Kreiselpumpen und Freistromrad-Kreiselpumpen beträgt vorzugsweise von ungefähr 500 U/min bis ungefähr 1.500 U/min.
  • Die maximale Drehzahl für Drehkolbenpumpen beträgt vorzugsweise von ungefähr 100 U/min bis ungefähr 500 U/min.
  • Die maximale Drehzahl für Schlauchpumpen beträgt vorzugsweise von ungefähr 10 U/min bis ungefähr 100 U/min.
  • Kanalrad-Kreiselpumpen und Freistromrad-Kreiselpumpen sind diejenigen Bauformen von Kreiselpumpen, welche die schonendste Medienförderung ermöglichen.
  • Eine Kanalrad-Kreiselpumpe ist schematisch in den 2 bis 4 dargestellt.
  • Die als Ganzes mit 186 bezeichnete Kanalrad-Kreiselpumpe umfasst ein Pumpengehäuse 188 mit einem Saugrohrflansch 190 zum Anschließen eines (in 2 in gebrochenen Linien dargestellten) Saugrohrs 192, welches koaxial zu einer Pumpenachse 194 der Kanalrad-Kreiselpumpe 186 angeordnet ist.
  • Ferner ist das Pumpengehäuse 188 mit einem Druckrohrflansch 196 zum Anschließend eines (in 2 nicht dargestellten) Druckrohres versehen.
  • Außerdem ist das Pumpengehäuse 188 mit einem Antriebsflansch 198 zum Anschließen einer Antriebseinheit 200 versehen.
  • Im Inneren des Pumpengehäuses 188 ist ein Kanalrad 202 um die Pumpenachse 194 drehbar angeordnet.
  • Das Kanalrad 202 ist mittels der Antriebseinheit 200 zu einer Drehbewegung antreibbar.
  • Das Kanalrad 202 ist in den 3 und 4 einzeln dargestellt. Aus den Schnittdarstellungen der 3 und 4 ist zu ersehen, dass das Kanalrad 202 einen axial ausgerichteten Zulauf 204 aufweist, von dem mehrere, beispielsweise zwei, Kanäle 206 abzweigen, welche zu jeweils einer Austrittsöffnung 208 des Kanalrads 202 führen.
  • Die in den 2 bis 4 dargestellte Kanalrad-Kreiselpumpe 186 ist als eine Zweikanalradpumpe ausgebildet.
  • Alternativ hierzu kann auch eine Dreikanalradpumpe verwendet werden, deren Kanalrad 202 drei von dem axialen Zulauf 204 abzweigende Kanäle 206 aufweist, welche an drei verschiedenen Austrittsöffnungen 208 münden.
  • Im Betrieb der Kanalrad-Kreiselpumpe 186 rotiert das Kanalrad 202 kontinuierlich um die Pumpenachse 194. Das zu fördernde Medium, beispielsweise der Autophorese-Lack, welcher über das Saugrohr 192 in das Pumpengehäuse 188 und durch den Zulauf 204 in das Kanalrad 202 eintritt, wird vom rotierenden Kanalrad 202 mitgerissen und auf eine Kreisbahn nach außen gezwungen. Die dabei aufgenommene kinetische Energie des zu fördernden Mediums wird in Druckenergie umgewandelt, so dass das zu fördernde Medium durch die Austrittsöffnungen 208 der Kanäle 206 in das Druckrohr gepresst wird.
  • Die in den 2 bis 4 dargestellte Kanalrad-Kreiselpumpe 186 ist als eine Radialpumpe mit einem radial zur Pumpenachse 194 gerichteten Austritt ausgebildet.
  • Dabei ist das Pumpengehäuse 188 so ausgeführt, dass es im Bereich des Druckrohrflansches 196 eng am Kanalrad 202 anliegt und sich zum Druckrohr hin bis auf den Durchmesser des Druckrohres erweitert.
  • Eine in den 5 bis 7 dargestellte, als Ganzes mit 210 bezeichnete Freistromrad-Kreiselpumpe unterscheidet sich von der in den 2 bis 4 dargestellten Kanalrad-Kreiselpumpe 186 dadurch, dass das Laufrad dieser Kreiselpumpe nicht als geschlossenes Kanalrad 202, sondern stattdessen als auf der Zulaufseite offenes Freistromrad 212 ausgebildet ist, welches in den 6 und 7 einzeln dargestellt ist.
  • Das Freistromrad 212, welches um die Pumpenachse 194 drehbar im Pumpengehäuse 188 angeordnet ist, weist an seiner dem Saugrohr 192 zugewandten Seite in radialer Richtung verlaufende Rippen 214 auf, durch welche das zu fördernde Medium, insbesondere der Autophorese-Lack, beschleunigt wird, ohne dass das Freistromrad 212 den gesamten Durchflussquerschnitt im Pumpengehäuse 188 der Freistromrad-Kreiselpumpe 210 überdeckt.
  • Hierdurch ist die Freistromrad-Kreiselpumpe 210 sehr sicher vor Verstopfung.
  • Im Übrigen stimmt die in den 5 bis 7 dargestellte Freistromrad-Kreiselpumpe 210 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 2 bis 4 dargestellten Kanalrad-Kreiselpumpe 186 überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
  • Eine in 8 schematisch dargestellte Drehkolbenpumpe 216 ist als eine ventillose, positive Verdrängerpumpe mit zwei innerhalb eines Pumpengehäuses 218 drehbar angeordneten und zu einer Drehbewegung antreibbaren, ineinander greifenden Drehkolben 220 ausgebildet.
  • Das Pumpengehäuse 218 weist einen Saugrohrflansch 222 zum Anschließen eines Saugrohrs und einen dem Saugrohrflansch 222 gegenüberliegenden Druckrohrflansch 224 zum Anschließen eines Druckrohrs auf.
  • Durch die Drehung des Paars von Drehkolben 220 entsteht an der Ansaugseite ein Vakuum, durch welches das zu fördernde Medium, insbesondere der Autophorese-Lack, angesaugt wird. Das zu fördernde Medium gelangt, da es durch die Drehkolben 220 verdrängt wird, entlang der Innenwand des Pumpengehäuses 218 zur Austrittsöffnung der Pumpe am Druckrohrflansch 224.
  • Die Drehkolbenpumpe 216 ist aufgrund ihrer großen Korngröße (auch als freier Kugeldurchgang bezeichnet) und der niedrigen Pumpendrehzahlen gegenüber Verstopfungen unempfindlich und zur Förderung von scherempfindlichen Medien wie Autophorese-Lack besonders gut geeignet.
  • Eine in 9 schematisch dargestellte Schlauchpumpe 226 ist beispielsweise als eine radiale Schlauchpumpe ausgebildet und umfasst einen Pumpenkopf 228 mit einer Aufnahme 230 für einen U-förmig gebogenen Schlauch 232, welcher einen Saugrohrflansch 234 zum Anschließen eines Saugrohrs 236 und einen Druckrohrflansch 238 zum Anschließen eines Druckrohrs 240 miteinander verbindet.
  • Der Schlauch 232 stützt sich an seiner Außenseite an dem Pumpenkopf 228 ab und wird an seiner Innenseite mittels Rollen 242 abgeklemmt, welche, vorzugsweise einander diametral gegenüberliegend, an einem drehbar gelagerten und zu einer Drehbewegung antreibbaren Rotor 244 gehalten sind.
  • Die Abklemmstellen, an denen der Schlauch 232 durch jeweils eine Rolle 242 abgeklemmt wird, bewegen sich aufgrund der Drehung des Rotors 244 entlang des Schlauches 232, wodurch das sich zwischen den Abklemmstellen befindliche, zu fördernde Medium, beispielsweise der Autophorese-Lack, zum Ausgang der Schlauchpumpe 226 hin gefördert wird.
  • Am Eingang der Schlauchpumpe 226 entsteht hierdurch ein Unterdruck, durch welchen das zu fördernde Medium angesaugt wird.
  • Eine in 10 schematisch dargestellte Exzenterschneckenpumpe 246 umfasst einen wendelförmigen Rotor 248, welcher zu einer Drehbewegung um die Längsachse eines Pumpengehäuses 250 antreibbar ist, und einen beispielsweise durch eine schneckenförmig gewendelte Innenwand des Gehäuses gebildeten Stator 252, auf dem sich der Rotor 248 bei seiner Drehbewegung abwälzt, wobei die Figurenachse des Rotors 248 eine exzentrische Drehbewegung um die Statorachse, d. h. die Längsachse des Pumpengehäuses 250, ausführt.
  • Der Außendurchmesser des Rotors 248 ist dabei gerade so groß gewählt, dass der Rotor 248 auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils die Innenseite des Stators 252 berührt. Hierdurch entstehen durch den Stator 252 und den Rotor 248 voneinander abgetrennte Kompartimente 254, die sich während der Abwälzbewegung des Rotors 248 an dem Stator 252 längs der Statorachse bewegen und darin enthaltenes zu förderndes Medium, beispielsweise Autophorese-Lack, mitnehmen.
  • Der Statorumfang beträgt vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches des Rotorumfangs, damit der Rotor 248 nach einem vollständigen Umlauf um die Statorachse den Stator 252 wieder in einer passenden Kontaktlinie berührt.
  • Beispielsweise kann der Statorumfang doppelt so groß sein wie der Rotorumfang. In diesem Fall führt der Rotor 248 während einer Umwälzung um die Statorachse auch genau eine Umdrehung um seine eigene Figurenachse aus.
  • Die Schnecke des Stators 252 kann als ein zweigängiges Gewinde ausgebildet sein, während die Schnecke des Rotors 248 eingängig ist.
  • Dadurch, dass der Stator 252 mit einer steileren Gewindeteilung versehen ist, ergibt sich eine Bewegung der durch die Berührlinie zwischen dem Rotor 248 und dem Stator 252 abgeteilten Kompartimente, durch welche das zu fördernde Medium durch die Exzenterschneckenpumpe 246 gefördert wird.
  • Der Rotor 248 kann aus einem hoch abriebfesten Material, beispielsweise aus Stahl, gebildet sein.
  • Der Stator 252 kann aus einem elastischen Material, beispielsweise aus einem Gummimaterial, gebildet sein.
  • Da die Form der Kompartimente während des Fördervorgangs konstant bleibt, wird das zu fördernde Medium nicht gequetscht, so dass auf das zu fördernde Medium nur sehr kleine Scherkräfte einwirken.

Claims (15)

  1. Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Werkstücks (128), umfassend ein Tauchbad (106) eines Lackes und eine Umwälzvorrichtung (142) zum Umwälzen des Tauchbades (106), dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzvorrichtung (142) eine Pumpenanordnung (144) mit mindestens einer Pumpe (146) umfasst, wobei der Pumpenanordnung (144) im Betrieb der Beschichtungsanlage (100) ein Umwälzvolumenstrom von mindestens einem Badvolumen des Tauchbades (106) pro Stunde zuführbar ist.
  2. Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (144) mindestens eine Kanalrad-Kreiselpumpe (186), mindestens eine Freistromrad-Kreiselpumpe (210), mindestens eine Drehkolbenpumpe (216), mindestens eine Schlauchpumpe (226) und/oder mindestens eine Exzenterschneckenpumpe (246) umfasst.
  3. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (144) mindestens eine Pumpe (146) mit einer Pumpkapazität von mehr als 30 m3/h umfasst.
  4. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (144) eine Gesamt-Pumpkapazität von mindestens 100 m3/h aufweist.
  5. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (144) mindestens eine Pumpe (146) mit einer Korngröße von 1 cm oder mehr umfasst.
  6. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Umwälzvolumenstroms dem Tauchbad (106) über mindestens einen Eduktor (172) wieder zuführbar ist.
  7. Beschichtungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Eduktoren (172) so ausgerichtet sind, dass ein in einer Beschichtungsstellung in das Tauchbad (106) eingebrachtes Werkstück (128) von einer durch die Eduktoren (172) erzeugten Badströmung umspülbar ist.
  8. Beschichtungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Eduktoren (172) eine Badströmung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 0,1 m/s an der Werkstückoberfläche erzeugbar ist.
  9. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Eduktoren (172) so ausgerichtet sind, dass mindestens eine Oberfläche eines in einer Beschichtungsstellung in das Tauchbad (106) eingebrachten Werkstücks (128), welche in der Beschichtungsstellung des Werkstücks (128) im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, von einer durch die Eduktoren (172) erzeugten Badströmung überstreichbar ist.
  10. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Eduktor (172) als ein offenes oder gequetschtes Rohrleitungsteil ausgebildet ist.
  11. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzvorrichtung (142) mindestens eine außerhalb des Tauchbades (106) angeordnete Filtriervorrichtung (158) umfasst.
  12. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzvorrichtung (142) mindestens einen außerhalb des Tauchbades (106) angeordneten Wärmetauscher (160) umfasst, durch welchen der umgewälzte Lack hinsichtlich seiner Temperatur konditionierbar ist.
  13. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzvorrichtung (142) keinen innerhalb des Tauchbades (106) angeordneten Umwälzmechanismus aufweist.
  14. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (100) eine Fördervorrichtung (130) zum Einbringen eines Werkstücks (128) in das Tauchbad (106) und/oder zum Entnehmen des Werkstücks (128) aus dem Tauchbad (106) umfasst.
  15. Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks (128) in einem Tauchbad (106) eines Lackes, umfassend folgenden Verfahrensschritt: – Umwälzen des Tauchbades (106) mittels einer Pumpenanordnung (144) mit mindestens einer Pumpe (146), wobei der der Pumpenanordnung (144) zugeführte Umwälzvolumenstrom mindestens ein Badvolumen des Tauchbades (106) pro Stunde beträgt.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021586A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Ludy Galvanosysteme Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum elektrochemischen Behandeln von flachem Behandlungsgut
WO2018193127A1 (de) 2017-04-20 2018-10-25 Basf Coatings Gmbh Verfahren und vorrichtung zur behandlung wenigstens eines gegenstandes in einem tauchbad und kraftfahrzeug
DE102018009758B3 (de) 2018-12-17 2019-09-19 Metallveredelungswerk Sulz a. N. GmbH Verfahren zur kathodischen Tauchlack-Beschichtung von Werkstücken und Tauchlackieranlage dafür
CN112452638A (zh) * 2020-11-20 2021-03-09 四川共享铸造有限公司 一种浸涂装置及浸涂方法
EP3896196A1 (de) 2020-04-16 2021-10-20 Gerhard Weber Kunststoff-Verarbeitung GmbH Vorrichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von objekten
EP3885052B1 (de) 2020-03-24 2022-11-30 Akzenta Paneele + Profile GmbH Randbeschichtung eines paneels mit einem beschichtungsmedium

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012015459A1 (de) * 2012-08-07 2014-02-13 BWSI GmbH & Co. KG Chemische Beschichtungsanlage mit turbulenzarmer Strömung
WO2014023745A1 (en) 2012-08-07 2014-02-13 Bwsi Gmbh & Co Kg Chemical coating unit with low-turbulence flow
DE102021001741A1 (de) 2021-04-06 2022-10-06 Ulrich Clauss Kataphoretisches Tauchbeschichtungsverfahren für Bahnware

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3409664A1 (de) * 1984-03-16 1985-09-19 Rheinhütte vorm. Ludwig Beck GmbH & Co, 6200 Wiesbaden Verfahren und steuergeraet zum stoerungsfreien betrieb von insbesondere kreiselpumpen mit spuelwasseranschluessen
DE19539582C2 (de) * 1995-10-25 1999-08-05 Telefunken Microelectron Verfahren zum Bearbeiten von an einer Transportvorrichtung befestigten Gegenständen
JP3416122B2 (ja) * 2000-03-15 2003-06-16 株式会社大気社 浸漬型表面処理装置および浸漬式表面処理方法
DE202006006600U1 (de) * 2006-04-25 2007-09-06 Hestermann, Gerhard Einrichtung zur Umwälzung, Filtrierung und Temperierung von in Elektrotauchlackieranlagen aufzutragenden Lacken

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021586A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Ludy Galvanosysteme Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum elektrochemischen Behandeln von flachem Behandlungsgut
WO2018193127A1 (de) 2017-04-20 2018-10-25 Basf Coatings Gmbh Verfahren und vorrichtung zur behandlung wenigstens eines gegenstandes in einem tauchbad und kraftfahrzeug
DE102017108419A1 (de) 2017-04-20 2018-10-25 Basf Coatings Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung wenigstens eines Gegenstandes in einem Tauchbad und Kraftfahrzeug
DE102018009758B3 (de) 2018-12-17 2019-09-19 Metallveredelungswerk Sulz a. N. GmbH Verfahren zur kathodischen Tauchlack-Beschichtung von Werkstücken und Tauchlackieranlage dafür
EP3670707A1 (de) 2018-12-17 2020-06-24 Metallveredelungswerk Sulz a. N. GmbH Verfahren zur kathodischen tauchlack-beschichtung von werkstücken und tauchlackieranlage dafür
EP3885052B1 (de) 2020-03-24 2022-11-30 Akzenta Paneele + Profile GmbH Randbeschichtung eines paneels mit einem beschichtungsmedium
EP3896196A1 (de) 2020-04-16 2021-10-20 Gerhard Weber Kunststoff-Verarbeitung GmbH Vorrichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von objekten
CN112452638A (zh) * 2020-11-20 2021-03-09 四川共享铸造有限公司 一种浸涂装置及浸涂方法

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