DE102009056320A1

DE102009056320A1 - Anlage und ein Verfahren für die Innenlackierung von Metallbehältern

Info

Publication number: DE102009056320A1
Application number: DE102009056320A
Authority: DE
Inventors: Marco Ernesto Leva
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: CH700078A2; DE102009056320B4; CH700078B1; IT1392169B1; ITMI20082131A1; DE202009018944U1

Abstract

Die Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern umfasst ein Förderwerk für die aufeinanderfolgende Beförderung der Behälter längs einer Vorschubbahn durch mindestens eine Station zum Auftragen von Lack auf die Behälter und mindestens eine Polymerisierungsstation des Lacks, der auf den Behältern aufgetragen wird, längs der Vorschubbahn, wobei vor der Polymerisierungsstation mindestens eine Heizungsstation mit Induktionsheizungssystem vorgesehen ist, um eine Vorpolymerisierung des Lacks zu aktivieren, wenn er auf den Metallbehältern aufgetragen wird, so dass sich der Lack an den Behältern festsetzt.

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage und ein Verfahren für die Innenlackierung von Metallbehältern.
Im Produktionssektor von Metallbehältern, zum Beispiel Aluminiumflaschen für Aerosol, stellt sich das Problem, Pulverlacke im Inneren der Behälter anzubringen.
Der Vorteil des Gebrauchs eines Pulverlacks anstelle eines Flüssiglacks besteht im Fehlen von Lösemitteln, was das Problem der Emissionen in die Atmosphäre bei den Produktionslinien an der Wurzel löst.
Das Problem, das sich im Falle des Gerbauchs von Pulverlack stellt, steht im Zusammenhang mit der Tatsache, dass er nur elektrostatisch am Metallbehälter haften bleibt, und es bei Stößen während der Überführung der Behälter zum Polymerisationsofen geschehen kann, dass sich Lackteile lösen.
Die Gefahr, dass sich einige Lackteilchen in die Atmosphäre verflüchtigen können, erschwert die Projektwahl, denn es macht die Anwendung in der Produktionslinie einer Emissionsbehandlungsgruppe unbedingt erforderlich, was, abgesehen davon, dass es kompliziert und kostspielig ist, auch extrem energiefressend ist.
Vorliegende Erfindung stellt sich demnach die technische Aufgabe, eine Anlage und ein Verfahren für die Innenlackierung von Metallbehältern zu realisieren, die es ermöglichen, die von der bekannten Technik bemängelten technischen Nachteile zu beseitigen.
Ein Zweck der Erfindung ist im Rahmen dieser technischen Aufgabe die Realisierung einer Anlage und eines Verfahrens für die Innenlackierung von Metallbehältern, die einfach, kostengünstig, effizient und produktiv sind.
Die technische Aufgabe sowie diese und weitere Zweckstellungen werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Realisierung einer Anlage und eines Verfahrens zur Innenlackierung von Metallbehältern gemäß den im Folgenden aufgeführten unabhängigen Ansprüchen erreicht.
Weitere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind ferner in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung einer bevorzugten, doch nicht exklusiven Ausführungsform der Lackierungsanlage gemäß der Erfindung noch offensichtlicher, die auf den anliegenden Zeichnungen als hinweisendes doch nicht verpflichtendes Beispiel veranschaulicht wird, wobei:
die 1 eine schematische Ansicht im Seitenaufriss der Lackierungsanlage zeigt; und
die 2 eine vergrößerte schematisch-perspektivische Ansicht der Induktionsheizungsstation zeigt.
Mit Bezug auf die erwähnten Abbildungen wird eine Anlage 1 zur Innenlackierung von Metallbehältern 2, zum Beispiel Aluminiumflaschen für Aerosol, gezeigt.
Die Anlage 1 umfasst ein Förderwerk 3 für die aufeinanderfolgende Beförderung der Behälter 2 längs einer Vorschubbahn 4 (von einer gestrichelten Linie angegeben) durch mindestens eine Station 5 zum Auftragen des Lacks auf die Behälter 2 und mindestens eine Station 6 zur Polymerisierung des Lacks, der auf die Behälter 2 aufgetragen wird.
Es ist vorteilhaft, dass längs der Vorschubbahn 4 vor der Polymerisierungsstation 6 mindestens eine Heizungsstation 7 mit Induktionsheizungssystem vorgesehen ist, um eine Vorpoly merisierung des Lacks zu aktivieren, wenn er auf die Metallbehälter 2 aufgetragen wird, so dass er sich an den Behältern 2 festsetzt.
Das Heizungssystem umfasst einen Frequenzgenerator 10, der einen Induktor 8 speist, der sich parallel in Längsrichtung und in der Nähe einer wellenförmigen Strecke 9 der Vorschubbahn 4 erstreckt. Insbesondere besteht der Induktor 8 aus einer oder mehreren Kupferwindungen in Quadratform und mit quadratischem oder rechteckigem oder rundem Querschnitt und weist zwei oder mehrere Längs- und Parallelzweige 40, 41 auf, die den Verlauf der wellenförmigen Strecke 9 der Vorschubbahn 4 darstellen und eine konstante Entfernung von dieser beibehalten.
Eine Folie 11 aus elektrisch isolierendem Material und mit niedrigem Reibungskoeffizienten verkleidet zumindest die flache Längsseite des Induktors 8, die zur Vorschubbahn 4 hin gewandt ist.
Diese Verkleidungsfolie 11, zum Beispiel aus Teflon, erlaubt es, den Induktor 8 in der größtmöglichen Nähe der Behälter 2 zu halten, und ermöglicht im Falle von zufälligem Kontakt, außer der elektrischen Isolierung, dass die Behälter 2 schleiflos gleiten können und folglich, ohne sich selbst oder den Induktor 8 zu beschädigen.
Der Induktor 8 weist vorzugsweise schließlich einen Innenkanal 30 zur Zirkulation des Kühlwassers auf.
Eine eigens dafür vorgesehene regulierbare Stütze, die bekannt ist, trägt den Induktor 8, so dass dieser immer in der Nähe der Behälter 2 bleibt, unabhängig von ihrer Form und Größe.
Der Frequenzgenerator 10 ist vorzugsweise geeignet, mit einer Kontrolleinheit der Produktionslinie zu interagieren, um automatisch die Ausgangsleistung abstimmen zu können je nach Form und Größe der Behälter 2 und/oder der gewünschten Heizungsgeschwindigkeit und/oder der Vorschubgeschwindigkeit der Behälter 2 längs der Vorschubbahn 4.
Das Förderwerk 3 umfasst einen ersten Rollenförderer 12, der sich durch die Lackierungsstation 5 und die Induktionsheizungsstation 7 erstreckt, einen Rollenförderer 13 vor dem ersten Rollenförderer 12 und einen Rollenförderer 14 nach dem Rollenförderer 12.
Der Rollenförderer 13 dient dazu, die zu bearbeitenden Behälter 2 dem Rollenförderer 12 durch einen Stern 15 zuzuführen, des Typs, der geeignet ist, die Behälter 2 durch Schaffung und Beseitigung eines Luftlochs zu entnehmen und wieder freizugeben.
Der Rollenförderer 14 dient dazu, die Behälter 2 dem Ofen der Polymerisierungsstation 6 zuzuführen, indem er sie nach Lackierung und Induktionsheizung dem Rollenförderer 12 durch einen Stern 16 entnimmt, auch dieser vom Typ, der geeignet ist, die Behälter 2 durch die Wirkung der Schaffung und Beseitigung eines Luftlochs zu entnehmen und wieder freizugeben.
Der erste Rollenförderer 12 legt sich um ein Hauptrad 17 mit dem größten Radius und Nebenräder 18, 19 und 20, 21, so dass die Vorschubbahn 4 aufeinanderfolgende Kreisbogen umfasst, bei dem jeder Kreisbogen eine verschiedene Konkavität von dem vorhergehenden besitzt.
Längs eines Teils des Bogens mit dem größten Radius der vom Hauptrad 17 definierten Vorschubbahn 4 sind die Spritzdüsen 25 der Lackierungsstation 5 angebracht, während sich der Induktor 8 vorzugsweise nach dieser Strecke längs der vom Hauptrad 17 definierten restlichen Bogenstrecke und längs der Bögen der Vorschubbahn 4 befindet, die von den nachfolgenden Rädern 20 und 21 definiert sind, so dass die Induktionsheizung der Behälter 2 sofort nach ihrer Lackierung beginnt.
Natürlich ist es ebenso vorstellbar, dass die Induktionsheizung auch vor und/oder während der Lackierung erfolgt und in solch einem Falle wird längs eines Teils der Vorschubbahn 4 die gleichzeitige Lackierung und Heizung der Behälter 2 durchgeführt.
Um die Lackierung der Behälter 2 gleichmäßig zu machen, sind die Rollen des ersten Rollenförderers 12 motorisiert, damit sie wenigstens während des Durchgangs in Übereinstimmung mit den Spritzdüsen 25 um die eigene Achse rotieren können.
Mit dem ersten Rollenförderer 12 sind ein Einsetzer und ein Herauszieher des bekannten Typs verbunden.
Der Einsetzer ist geeignet, jeden vom Stern 15 freigegebenen Behälter 2 in eine entsprechende Rolle des Rollenförderers 12 koaxial einzusetzen, während der Herauszieher geeignet ist, den Behälter 2 aus der entsprechenden Rolle des Rollenförderers 12 herauszunehmen, um ihn beim Stern 16 freizugeben.
Das Verfahren zur Innenlackierung der Metallbehälter 2 besteht im Wesentlichen darin, dass sie vor der Polymerisierungsstation 6 einer Induktionsheizung unterzogen werden, die geeignet ist, eine Vorpolymerisierung des Lacks im Augenblick zu aktivieren, in dem der Lack auf den Metallbehältern 2 aufgetragen wird, so dass sich der Lack an den Behältern 2 festsetzen und einer späteren thermischen Behandlung in der Polymerisierungsstation, mit der die Polymerisierung des Lacks vollendet wird, unterzogen werden kann.
Die Geometrie des Induktors 8, die eine flache Oberfläche in der Nähe der Behälter 2 liefert, bedingt eine Optimierung der Ausnutzung der Ausgangsleistung des Frequenzgenerators, die ohne Verlust zur homogenen und gleichmäßigen Heizung der Behälter auf einer langen Strecke der Vorschubbahn 4 eingesetzt wird.
Es ist, wie gesagt, vorteilhaft, dass die Ausgangsleistung des Frequenzgenerators von der Kontrolleinheit der Produktionslinie je nach Form und Größe der Behälter und/oder der gewünschten Heizungsgeschwindigkeit und/oder der Vorschubgeschwindigkeit der Behälter 2 automatisch abgestimmt werden kann.
In einer bevorzugten Realisierung der Erfindung wird die Lackierung in der Lackierungsstation 6 mit Pulverlack ausgeführt, der elektrostatisch an den Behältern 2 haftet, bevor er sich durch die Induktionsheizung auf ihnen festsetzt.
Bei dieser Realisierung besteht der Vorteil darin, dass die Installation von Emissionsbehandlungsgruppen vermieden wird.
Das schließt eine mögliche Anwendung in einer Lackierungsanlage mit Flüssiglack nicht aus, denn in diesem wie im vorhergehenden Fall sind jedenfalls die Vorteile im Zusammenhang mit energiebedingten Ersparnissen bemerkenswert, was sich aus der Notwendigkeit eines geringeren Aufenthaltes der Behälter im Polymerisierungsofen und aus der strukturell einfacheren Anlage im Zusammenhang mit der Verwendung eines Induktionsheizungssystem ergibt, das hohe Effizienz auch in kleinem Raum aufweist, wobei die Gesamtlänge des Rollenförderers 12 beschränkt ist, der eine der komplexesten und teuersten Komponenten der Anlagen zur Innenlackierung von Behältern ist, die heute im Handel sind.
Die Funktionsweise der Anlage gemäß der Erfindung ist aus dem, was beschrieben und veranschaulicht wurde, offensichtlich und ist im Wesentlichen folgendermaßen.
Die Behälter 2 werden nacheinander längs einer Vorschubbahn 4 durch einen synchronisierten Antrieb mit Schrittschaltung oder kontinuierlicher Schaltung der Rollenförderer befördert.
Jeder Behälter 2 wird nacheinander folgenden Handlungen unterworfen: Er wird vom Stern 15 in Übereinstimmung mit dem Eingangsbereich des Rollenförderers 12 freigegeben; er wird vom Einsetzer längs seiner Achse verschoben, um in eine Rolle des Rollenförderers 12 eingesetzt zu werden; er wird von der Rolle, in die er eingesetzt wurde, durch die mit Spritzdüsen 25 versehene Bogenstrecke der Vorschubbahn 4 transportiert, die vom Hauptrad 17 definiert wird, wo er um seine eigene Achse rotiert, um durch axiales Einführen in sein Inneres und nachfolgendes axiales Herausnehmen der Spritzdüsen 25 gleichmäßig lackiert zu werden; von der Rolle, in die er eingesetzt wurde, wird er dann weiterhin durch den verbleibenden Teil des vom Hauptrad 17 definierten Bogens und durch die nachfolgenden Bögen der Vorschubbahn 4 befördert, die von den Rädern 20 und 21 definiert werden, wo sich der Induktor 8 befindet, um geheizt zu werden, so dass der Lack vorpolymerisiert wird; vom Herausnehmer wird er dann längs seiner Achse in die entgegengesetzte Richtung wie die vorherige verschoben, um aus der Rolle, in die er eingesetzt wurde, herausgenommen zu werden; und er wird aus dem Stern 16 herausgenommen, von dem er wieder auf den Rollenförderer 14 gestellt wird, der ihn zum Polymerisierungsofen befördert.
Natürlich kann die Rotation des Behälters um sich selbst auch während seiner Passage unter dem Induktor 8 verlängert werden, um auch eine extrem gleichmäßige Induktionsheizung zu erreichen.
Sollte die Beförderung der Behälter 2 kontinuierlich und nicht schrittweise erfolgen, ist es notwendig, dass der Einsetzer, der Herausnehmer und die Spritzdüsen von entsprechenden Stützen gehalten werden, die fähig sind, sie einerseits koaxial zu den Behältern 2 antreiben zu können und sie andererseits auch in die Richtung der Vorschubbahn 4 (die rechtwinklig zur Axialrichtung der Behälter 2 verläuft) syn chronisiert mit den Behältern 2 verschieben zu können, so dass sie während ihres zu den Behältern koaxialen Betriebs keine entsprechende Verschiebung in Bezug auf diese in Vorschubrichtung längs der Vorschubbahn 4 aufweisen.
Die so konzipierte Anlage und das Lackierungsverfahren können vielerlei Veränderungen und Varianten unterworfen werden, die alle in den Rahmen des Erfindungskonzepts fallen; ferner sind alle Details durch technisch äquivalente Elemente austauschbar.
Praktisch können die verwendeten Materialien sowie die Größen je nach den Bedürfnissen und dem Stand der Technik beliebig sein.

Claims

Verfahren zur Innenlackierung von Metallbehältern in einer automatischen Produktionslinie, umfassend ein Förderwerk zur aufeinanderfolgenden Beförderung der besagten Behälter längs einer Vorschubbahn durch mindestens eine Station zum Auftragen des Lacks auf diese Behälter und mindestens eine Station zur Polymerisierung des besagten Lacks, der auf diese Behälter aufgetragen wurde, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass es eine erste Phase umfasst, in der besagte Metallbehälter vor besagter Polymerisierungsstation einer Induktionsheizung unterworfen werden, die geeignet ist, eine Vorpolymerisierung des besagten Lacks im Augenblick zu aktivieren, in dem besagter Lack auf besagte Metallbehälter aufgetragen wird, so dass besagter Lack an besagten Behältern haften bleibt, und eine nachfolgende zweite Phase, in der besagte Metallbehälter einer weiteren thermischen Behandlung in besagter Polymerisierungsstation unterworfen werden, mit der die Polymerisierung des besagten Lacks vervollständigt wird.
Verfahren zur Auftragung eines Lacks im Inneren eines Metallbehälters nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Ausgangsleistung des Frequenzgenerators, der besagten Induktor speist, automatisch von der Kontrolleinheit der besagten Produktionslinie je nach Form und Größe der besagten Behälter und/oder der gewünschten Heizgeschwindigkeiten und/oder der Vorschubgeschwindigkeit der besagten Behälter längs der besagten Bahn abgestimmt werden.
Verfahren zur Auftragung eines Lacks im Inneren eines Metallbehälters nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagte Lackierung in besagter Lackierungsstation mit Pulverlack ausgeführt wird, der elektrostatisch an besagten Behältern haftet, bevor er sich durch besagte Induktionsheizung an diesen festsetzt.
Verfahren zur Auftragung eines Lacks im Inneren eines Metallbehälters nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagte Behälter während der besagten Lackierung und/oder der besagten Induktionsheizung um ihre eigene Achse rotieren.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern des Typs, der ein Förderwerk zur aufeinanderfolgenden Beförderung der besagten Behälter durch mindestens eine Station zum Auftragen des Lacks auf besagte Behälter und mindestens eine Station zur Polymerisierung des besagten Lacks, der auf besagte Behälter aufgetragen wird, umfasst, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass längs der besagten Vorschubbahn vor der besagten Polymerisierungsstation mindestens eine Heizungsstation mit Induktionsheizungssystem vorgesehen ist, um eine Vorpolymerisierung des besagten Lacks zu aktivieren, wenn er auf besagte Metallbehälter aufgetragen wird, so dass sich besagter Lack an besagten Behältern festsetzt.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagtes Heizungssystem einen Induktor umfasst, der sich parallel in Längsrichtung zu einer wellenförmigen Strecke der besagten Vorschubbahn erstreckt.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagter Induktor eine Verkleidungsfolie aus einem elektrisch isolierenden Material und mit niedrigem Reibungskoeffizienten umfasst.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagter Induktor aus einer oder mehreren Kupferwindungen mit rechteckigem, quadratischem oder rundem Querschnitt besteht.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagtes Induktionsheizungssystem einen Frequenzgenerator umfasst, der mit einer Kontrolleinheit der besagten Produktionslinie interagiert, um die Ausgangsleistung je nach Form und Größe der besagten Behälter und/oder der gewünschten Heizungsgeschwindigkeit und/oder der Vorschubgeschwindigkeit der besagten Behälter längs der besagten Bahn automatisch abzustimmen.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagte Behälter Aluminiumzylinder sind.
Anlage für die Innenlackierung von Metallbehältern nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass besagter Induktor auf einer regulierbaren Stütze montiert ist, um in der Nähe von besagten Behältern unabhängig von ihrer Form und Größe platziert zu werden.