DE1234594B

DE1234594B - System for coating workpieces using the fluidized bed sintering process

Info

Publication number: DE1234594B
Application number: DEK49268A
Authority: DE
Inventors: Giovanni Bossi; Bruno Pasqualini
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1962-03-22
Filing date: 1963-03-21
Publication date: 1967-02-16
Also published as: GB955792A; US3262420A

Description

DEUTSCHES WT^W^ PATENTAMTGERMAN WT ^ W ^ PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer: 1234 594Number: 1234 594

Aktenzeichen: K 492681 b/75 aFile number: K 492681 b / 75 a

Auslegetag: 16. Februar 1967Opened on: February 16, 1967

Anlage zum Überziehen von Werkstücken nach dem WirbelsinterverfahrenPlant for coating workpieces using the fluidized bed sintering process

Das serienmäßige Beschichten von Gegenständen Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, nach dem Wirbelsinterverfahren erfolgte bisher in 20 daß eine die Förderebene kreuzende, durch denThe standard coating objects Another feature of the invention is carried out by the fluidized bed process so far in 20 that the conveying plane intersecting, by the

Anmelder:Applicant:

Knapsack Aktiengesellschaft, Hürth-KnapsackKnapsack Aktiengesellschaft, Huerth-Knapsack

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Giovanni Bossi, Gavirate, Varese;Giovanni Bossi, Gavirate, Varese;

Bruno Pasqualini, Marcobbi, Varese (Italien)Bruno Pasqualini, Marcobbi, Varese (Italy)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Italien vom 22. März 1962 (21 673)Italy of March 22, 1962 (21 673)

halbautomatischen Anlagen, wobei man zur Erwärmung der Gegenstände Tunnelöfen benutzte, durch welche die Gegenstände mit Hilfe von Förderketten geschleust wurden. Derartige Anlagen sind imsemi-automatic systems, using tunnel ovens to heat the objects, through which the objects were funneled with the help of conveyor chains. Such systems are in

glockenförmigen Wärmebehandlungsofen in den Wirbelsinterbehälter reichende Werkstückhubeinrichtung vorgesehen ist.Bell-shaped heat treatment furnace reaching into the fluidized sintering container is provided.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Anlage eineFinally, the system according to the invention has a

allgemeinen sehr groß, da sie zwei Tunnelöfen von 25 Fördereinrichtung für das zu beschichtende Werkgenerally very large as they have two tunnel ovens of 25 conveyors for the work to be coated

beträchtlicher Länge umfassen, und sind somit höchstens zum Beschichten von in großer Serie aufgelegten Gegenständen geeignet. Für das Beschichten von Einzelstücken oder Gegenständen in kleinen Serien haben sich die bekannten Anlagen als unvorteilhaft erwiesen, da die Betriebskosten zu hoch sind und die Platzbeanspruchung außergewöhnlich groß ist. Außerdem haben sich bei der Automatisierung des Arbeitsprozesses in diesen Anlagen Schwierigkeitenof considerable length, and are therefore at most for the coating of large series Objects suitable. For coating individual pieces or objects in small series the known systems have proven to be disadvantageous because the operating costs are too high and the space requirement is exceptionally large. In addition, the automation of the Working process in these plants difficulties

stück auf, welche aus mindestens vier Trägerwagen mit in Förderrichtung verlaufenden Führungsschienen besteht, wobei letztgenannte Führungsschienen beim Fördervorgang mit entsprechenden Schienen an der Hubeinrichtung in fluchtende Stellung zu bringen sind.piece on, which consists of at least four carrier carriages with guide rails running in the conveying direction exists, the latter guide rails with corresponding during the conveying process The rails on the lifting device must be brought into alignment.

Die erfindungsgemäße Anlage weist folgende Vorteile auf: Der Raumbedarf der Anlage ist gering. Die Anlage kann mit einem Minimum an BedienungsThe system according to the invention has the following advantages: The system requires little space. the Plant can be operated with a minimum of operator

ergeben, da zwischen den einzelnen Arbeitsgängen zu 35 personal betrieben werden. Durch die vorteilhafte viel Leerlauf lag und bei der verhältnismäßig großen Anordnung des glockenförmigen Ofens über dem Transportstrecke der erwärmten Gegenstände Wärme- Wirbelsinterbehälter ist der Transportweg der Werkverluste eintraten. stücke vom Ofen in den Wirbelsinterbehälter gering, MitHilfe der erfindungsgemäßen Anlage wird es nun- so daß Wärmeverluste der vorerwärmten Werkstücke mehr ermöglicht, die Nachteile der bekannten Anlagen 40 vermieden werden. Insgesamt betrachtet zeichnet sich zu überwinden und Gegenstände einzeln oder in ge- die Anlage durch eine große Wirtschaftlichkeit aus. ringen Serien in halbautomatischer Arbeitsweise nach Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen result, as 35 people are operated between the individual work steps. Due to the advantageous large amount of idling and the relatively large arrangement of the bell-shaped furnace over the transport path for the heated objects, thermal fluidized sintering containers, the transport path of the plant losses occurred. Pieces from the furnace to the fluidized sintering container are small. With the aid of the system according to the invention, it is now possible to avoid the disadvantages of the known systems 40 so that heat losses from the preheated workpieces are more possible. Viewed as a whole, overcoming and objects individually or in the system is characterized by great economic efficiency. wrestling series in semi-automatic operation according to an embodiment of the invention

Anlage ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Anlage umfaßt einen Behälter 1 mit demThe system is shown schematically in the drawing. The system comprises a container 1 with the

dem Wirbelsinterverfahren rationell zu beschichten Die erfindungsgemäße Anlage zum gruppenweisento coat efficiently using the fluidized bed sintering process

oder einzelnen Überziehen von Werkstücken mit 45 Wirbelbett 2. Der Behälter wird in den Boden ein-or individual coating of workpieces with 45 fluidized bed 2. The container is inserted into the ground.

pulverförmigen Kunststoffen nach dem Wirbelsinterverfahren, bestehend aus einer Wärmebehandlungsvorrichtung, einer Fördereinrichtung sowie einem Wirbelsinterbehälter, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelsinterbehälter unterhalb und ein glockenförmiger Wärmebehandlungsofen darüber, oberhalb der Werkstiickförderebene angeordnet sind.powdered plastics according to the fluidized bed sintering process, consisting of a heat treatment device, a conveyor and a Fluidized sintering container, is characterized in that the fluidized sintering container below and a bell-shaped Heat treatment furnace above, above the workpiece conveying level.

gelassen, möglichst so, daß er sich vollständig unter der Bodenkante 3 des Raumes befindet, in dem die Anlage errichtet wird. Der Wirbelbehälterl ist von üblicher Bauart, und das Wirbelbett 2 besteht aus einem Kunststoffpulver, das durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Gebläse im Wirbelzustand gehalten wird. Genau über und auf dem Behälter 1left, if possible so that it is completely under the bottom edge 3 of the room in which the Plant is built. The vortex container is of the usual type, and the fluidized bed 2 consists of a plastic powder, which by a fan not shown in the drawing in the vortex state is held. Just above and on the container 1

709 509/156709 509/156

ist der glockenförmige Ofen 4 angeordnet, der die Öffnung 5 am Boden hat. Die Öffnung 5 hat zwei horizontale halbe Schiebetüren 6 und 7 mit hydraulischem Verschluß, der später beschrieben wird.the bell-shaped furnace 4 is arranged, which has the opening 5 at the bottom. The opening 5 has two horizontal half sliding doors 6 and 7 with hydraulic lock, which will be described later.

Im Innern des Ofens, ungefähr in der Mitte zwisehen den beiden gegenüberliegenden Wänden, sind zwei vertikale Schienen 8 angeordnet, von denen nur eine sichtbar ist. Sie erstrecken sich von der Decke des Ofens bis ungefähr zum Boden 3 der Werkstückförderebene. Zwischen den Schienen 8 läuft eine Hubeinrichtung 9 für die Aufhängevorrichtungen 36, an derem Seil 10 ein Rahmen 9' mit zwei horizontalen U-Eisen 9" befestigt ist. Das Seil 10 führt durch das Loch 11 an der Decke des Ofens. Das Seil 10 wickelt sich mit je einer Viertelwindung um die Seilscheiben 12 und 13 und wird von der Vorrichtung 14 bewegt. Die Vorrichtung 14 besteht aus zwei Reihen von je fünf Seilscheiben 14'. Diese sind auf zwei parallele, bewegliche Achsen 14" montiert, die mit einer hydraulischen Vorrichtung, die später beschrieben wird, gegeneinander bewegt werden können. Das Seil 10 ist abwechselnd um eine obere und eine untere Seilscheibe gewickelt und stellt somit hinsichtlich der Kraftübertragung, die zum Anheben der Hubeinrichtung 9 notwendig ist, ein günstiges System dar. Bei Veränderung des Abstandes der Achsen 14" voneinander erhält man eine entsprechende Bewegung des Seils, die um so größer ist, je mehr Seilscheiben vorhanden sind.In the interior of the furnace, approximately in the middle between the two opposite walls, two vertical rails 8 are arranged, only one of which is visible. They extend from the ceiling of the furnace to approximately the floor 3 of the workpiece conveying level. A lifting device 9 for the suspension devices 36 runs between the rails 8, to the rope 10 of which a frame 9 ' with two horizontal U-irons 9 "is attached. The rope 10 leads through the hole 11 in the ceiling of the furnace. The rope 10 winds each with a quarter turn around the pulleys 12 and 13 and is moved by the device 14. The device 14 consists of two rows of five pulleys 14 ' , which will be described later, can be moved against each other. The rope 10 is alternately wound around an upper and a lower pulley and thus represents a favorable system in terms of the power transmission required to lift the lifting device 9. When the distance between the axes 14 ″ is changed, the rope moves accordingly , which is larger, the more sheaves are available.

Die Seilscheibe 12 ist auf die Welle 12' montiert, die von zwei Lagern 15 getragen wird. Sie ist jedoch in den darin befindlichen Rillen 15' vertikal beweglich angeordnet. Die Welle 12' ruht auf einem Nokken 16, der ihr während der Drehbewegung eine entsprechende vertikale Bewegung erteilt und damit auch der Seilscheibe 12 und dem Seil 10. Der Nocken 16 ist verbunden mit der Welle 16'. Diese trägt ein Kettenrad 16", über das die Kette 17 geführt ist, die ihrerseits vom Kettenrad 18 des Motors 19 angetrieben wird. Der Motor 19 ist durch Kabel 20 über den Schalter 22 mit zugehörigem Steuerhebel C mit dem Netz 21 verbunden.The pulley 12 is mounted on the shaft 12 ′, which is carried by two bearings 15. However, it is arranged so as to be vertically movable in the grooves 15 'located therein. The shaft 12 'rests on a cam 16 which gives it a corresponding vertical movement during the rotary movement and thus also the pulley 12 and the cable 10. The cam 16 is connected to the shaft 16'. This carries a chain wheel 16 ″ over which the chain 17 is guided, which in turn is driven by the chain wheel 18 of the motor 19. The motor 19 is connected to the network 21 by cable 20 via the switch 22 with the associated control lever C.

Die Anlage verfügt auch über einen hydraulischen Antrieb 23 mit der Pumpe 23'. Diese betreibt die Kolben 24-24' und 25-25'. Sie ist über die Einlaufe 26 und 27 und über die Abläufe 28 und 29 mit den Ventilen 30 und 31 verbunden, die mit den Steuerhebeln A bzw. B versehen sind. Vom Ventil 30 gehen zwei Leitungen aus; die eine 32 ist mit den äußeren Enden der Zylinder 24" und die andere 33 mit den inneren Enden der Zylinder 24" verbunden. In den Zylindern 24" befinden sich die Kolben 24 und 24'.The system also has a hydraulic drive 23 with the pump 23 '. This operates pistons 24-24 'and 25-25'. It is connected via the inlets 26 and 27 and the outlets 28 and 29 to the valves 30 and 31, which are provided with the control levers A and B, respectively. Two lines extend from the valve 30; one 32 is connected to the outer ends of the cylinders 24 "and the other 33 to the inner ends of the cylinders 24". The pistons 24 and 24 'are located in the cylinders 24 ″.

Vom Ventil 31 gehen zwei Leitungen aus; die eine 34 zur Mitte des Zylinders 25" und die andere 35 zu den Enden des Zylinders. Im Zylinder 25" sind die Kolben 25 und 25' untergebracht.Two lines extend from the valve 31; one 34 to the center of the cylinder 25 "and the other 35 to the ends of the cylinder. The pistons 25 and 25 'are accommodated in the cylinder 25 ″.

Jede Anlage verfügt über einige Aufhängevorrichtungen 36, z. B. vier. Diese sind Rahmen mit zwei Längsschienen 36', an weiche mit den Haken 37 die zu überziehenden Gegenstände 38 angehängt werden So können.Each system has some suspension devices 36, e.g. B. four. These are frame with two longitudinal rails 36 ', to soft with the hooks 37 which are appended to be coated objects 38 Thus.

Zur Ausstattung der Anlage gehören auch die Träger- bzw. Rollwagen 39 a, 39 b, 39 c, 39 d. Sie bestehen aus zwei Schienen 39', die genau so ausgebildet sind wie diejenigen 9" der Hubeinrichtung 9.The equipment of the system also includes the carrier or trolleys 39 a, 39 b, 39 c, 39 d. They consist of two rails 39 ′, which are designed exactly like those 9 ″ of the lifting device 9.

Sie enden in vier mit Rädern 39" versehenen Füßen, um leicht auf dem Boden 3 bewegt werden zu können. Die Trägerwagen 39 haben die Schienen 39'They terminate in four feet provided with wheels 39 ″ in order to be easily moved on the floor 3 can. The carrier carriages 39 have the rails 39 '

in einer Höhe, die ein Aufhängen der zu überziehenden Werkstücke 38 ermöglicht und der Höhe entspricht, in der die Schienen 9" der Hubvorrichtung 9 halten, wenn sie sich in der in der Zeichnung angegebenen Zwischenstellung befindet. Mit anderen Worten: Die Schienen 9" und 39' stehen — wenn sich der Trägerwagen in der angegebenen Stellung befindet — einander genau gegenüber, so daß eine Aufhängevorrichtung 36 vom Trägerwagen 39 a zur Hubvorrichtung 9 und die vorher an der Hubvorrichtung hängende Aufhängevorrichtung in den Trägerwagen 39 b bewegt werden kann.at a height that allows the workpieces 38 to be coated to be suspended and corresponds to the height at which the rails 9 ″ of the lifting device 9 hold when it is in the intermediate position indicated in the drawing. In other words: the rails 9 ″ and 39 'are - when the carrier carriage is in the specified position - exactly opposite one another, so that a suspension device 36 can be moved from the carrier carriage 39 a to the lifting device 9 and the suspension device previously suspended from the lifting device can be moved into the carrier carriage 39 b.

Der glockenförmige Ofen kann in beliebiger Weise beheizt werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die in der Zeichnung angegebene Beheizungsart zu verwenden, die ebenfalls einen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt. Auf einer oder mehreren Seiten des Ofens ist eine Kammer 40 mit oberem Zugang 41 zum Inneren des Ofens vorgesehen. In derselben wird ein Wärmeaustauscher 42 installiert, z. B. aus nicht oxydierendem Stahl. Die Brenner 43 erhitzen den Austauscher. Dadurch entsteht ein aufsteigender Warmluftstrom, der ins Innere des Ofens zieht.The bell-shaped oven can be heated in any way. However, it has been found to be beneficial proven to use the type of heating indicated in the drawing, which is also a part of the present invention. A chamber 40 is provided on one or more sides of the furnace upper access 41 to the interior of the furnace is provided. In the same, a heat exchanger 42 installed, e.g. B. made of non-oxidizing steel. The burners 43 heat the exchanger. This creates an ascending stream of warm air that pulls into the interior of the furnace.

Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Der Einfachheit halber wird angenommen, daß die Gegenstände 38, die an den Trägerwagen 39 c, 39 b und an der Hubvorrichtung 9 hängen, bereits überzogen sind. Der Arbeiter nimmt zu überziehende Werkstücke und hängt sie an die Aufhängevorrichtung 36, die sich an dem Trägerwagen 39 a befindet. Danach schiebt er diesen Wagen horizontal so zum Ofen, daß die im Trägerwagen 39 a befindliche Aufhängevorrichtung die an der Hubvorrichtung 9 befindliche Aufhängevorrichtung aus dieser heraus und auf den Trägerwagen 39 b schiebt. Die vorher im Trägerwagen 39 & befindliche Aufhängevorrichtung wird dabei in den Trägerwagen 39 c geschoben. In diesem Augenblick bedient der Arbeiter den Hebelt, setzt damit die Leitung 35 unter Druck, wodurch die Hubvorrichtung 9 unter die Decke des Ofens 4 steigt. Es wird angenommen, daß der Ofen warm ist. Dann betätigt der Arbeiter den Hebel B, setzt damit die Leitung 32 unter Druck, so daß sich die Schiebetüren 6 und 7 schließen. Die Anlage muß für etwa 3 Minuten in diesem Zustand bleiben, damit sich die Werkstücke erhitzen können. Während dieser Zeit hat der Arbeiter Gelegenheit, sich zum Trägerwagen 39 a* zu begeben, die daran hängenden fertigen Werkstücke abzunehmen, den Trägerwagen an die Stelle zu bringen, an der vorher der Trägerwagen 39a stand, und die zu überziehenden Gegenstände anzuhängen. Nach Ablauf der Erhitzungszeit betätigt der Arbeiter zuerst den Hebel B und dann den Hebel A, aber diesmal in umgekehrter Richtung und stärker, so daß sich die Halbtüren öffnen und die Hubvorrichtung 9 die Gegenstände in das Wirbelbett 2 hineintaucht. Daraufhin schließt der Arbeiter die Türen mit dem Hebel B und betätigt den Hebel C. Damit schaltet er den Strom für den Motor 19 ein, der über 18,17,16", 16' den Nocken 16 dreht. Dieser schüttelt die Welle 12', die Seilscheibe 12 und schließlich die Gegenstände 38. Dieses Schütteln ist zweckmäßig, um das Pulver bis in die feinsten Unebenheiten der Gegenstände eindringen zu lassen. Die Eintauchzeit ist im allgemeinen kurz, und der Arbeiter öffnet nach den wenigen vorgeschriebenen Sekunden die Halbtüren 6 und 7 (Hebel B), läßt die Hubvor-The operation of the system is as follows: For the sake of simplicity, it is assumed that the objects 38, which are hanging on the carrier carriages 39 c, 39 b and on the lifting device 9, are already coated. The worker takes workpieces to be coated and hangs them on the suspension device 36, which is located on the carrier carriage 39 a. Then he pushes this carriage horizontally to the furnace so that the suspension device located in the carrier carriage 39 a pushes the suspension device located on the lifting device 9 out of this and onto the carrier carriage 39 b. The suspension device previously located in the carrier carriage 39 & is pushed into the carrier carriage 39c. At this moment, the worker operates the lever, thus pressurizing the line 35, as a result of which the lifting device 9 rises below the ceiling of the furnace 4. It is assumed that the oven is warm. Then the worker operates the lever B, thereby pressurizing the line 32 so that the sliding doors 6 and 7 close. The system must remain in this state for about 3 minutes so that the workpieces can heat up. During this time, the worker has the opportunity to go to the carrier carriage 39a *, remove the finished workpieces hanging on it, bring the carrier carriage to the place where the carrier carriage 39a was previously, and attach the objects to be coated. After the heating time has elapsed, the worker first actuates lever B and then lever A, but this time in the opposite direction and more so that the half-doors open and the lifting device 9 immerses the objects in the fluidized bed 2. The worker then closes the doors with lever B and actuates lever C. This switches on the current for motor 19, which turns cam 16 via 18, 17, 16 ", 16 '. This shakes shaft 12', the pulley 12 and finally the objects 38. This shaking is useful in order to let the powder penetrate into the finest unevenness of the objects. The immersion time is generally short and the worker opens the half-doors 6 and 7 after the few prescribed seconds ( Lever B), allows the lifting

Claims

go up again (lever A) up to the ceiling of the oven 4 for the reheating phase, close the door (lever B) and stop shaking (lever C). This phase takes a few fractions of a minute, e.g. B. 30 seconds. Then the worker opens the door (lever B) and lets the lifting device 9 down into the position shown in the drawing. The cycle for coating the workpieces that are attached to the next carrier carriage, which is in position 39 a, begins anew. The carriages 39 ″, 39 b, 39 c and 39 d could be replaced by continuous rails that lead from position 39 a to position 39 d, of course interrupted when the furnace is opened. These rails could also form a closed ring so that the carrier trolleys pushed by the worker return to the position from which the worker operates the system. This means that he does not need to cover the distance 39 a to 39 d for each loading and unloading. The carrier carriages 39 c and 39 ^ are necessary to store the finished items until the coating is firm and has cooled down. The presence of the carrier trolleys has proven to be advantageous for the course of the work process, since they are easy to move and easy to handle. There are of course regulators on the floor 3 in order to steer the carrier carriages in such a way that their rails 36 'are always exactly opposite one another. The worker also has a timer to keep track of the exact duration of the phases. Patent claims:

1. System for group-wise or individual coating of workpieces with powdery Plastics using the fluidized bed sintering process, consisting of a heat treatment device,

ίο a conveyor and a fluidized sintering container, characterized in that the fluidized sintering container (2) is arranged below and a bell-shaped heat treatment furnace (4) above, above the workpiece conveying level (3) .

2. Installation according to claim 1, characterized in that is provided by the bell-shaped furnace (4) into the fluidized bed container (2) reaching workpiece lifting device (9,10,12,14), the conveying plane (3) intersecting.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the conveyor device has at least four carrier carriages (39) with guide rails (39 ') extending in the conveying direction, with which corresponding rails (9 ") of the lifting device (9, 10, 12, 14 ) are to be brought into an aligned position.

1 sheet of drawings