DE1257642B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B05c

DeutscheKl.: 75 a-20

Nummer: 1 257 642

Aktenzeichen: B 78098 I b/75 a

Anmeldetag:
Auslegetag:

14. August 1964
28. Dezember 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gießkopf an Flüssigkeitsgießmaschinen für niederviskose Flüssigkeiten mit einem frei fallenden Fließvorhang unter Bildung eines Flüssigkeitskreislaufes und mit absperrbarem Überlauf, insbesondere zweigeteilter Gießkopf mit um eine Längsachse aufklappbarer Gießkopfhälfte. Mit Hilfe solcher Gießmaschinen werden vorzugsweise flächenförmige Werkstücke wie Möbelteile, Metalltafeln im Durchlaufverfahren mit einer Schicht aus Lack, Kunststoff, Farbe u. ä. schnell und sehr gleichmäßig überzogen.

Nun eignen sich für eine solche Auftragung am besten solche Flüssigkeiten, die neben der notwendigen niedrigen Vikosität über die Eigenschaft verfügen, einen in sich geschlossenen Film auch im freien Fall zuverlässig zu bilden. Hierin sind jedoch bislang insofern Grenzen gesetzt, als man auf die Verarbeitung von Nitrolack, Polyester, flüssigem Kunststoff, Emulsionen, Kleber usw. angewiesen ist.

Diese bilden im freien Fall einen in sich geschlossenen, sehr gleichmäßigen und stabilen Fließvorhang, der weder durch das hindurchziehende Werkstück noch durch Luftbewegungen aufgerissen wird. Mit diesen Flüssigkeiten lassen sich bei Werkstückgeschwindigkeit von z. B. 80 m/min noch Beschichtungen von 35 μ Dicke erzielen. Hiermit ist jedoch die mögliche Grenze hinsichtlich der Vergießbarkeit und der geringen Auftragdicke erreicht. Insbesondere lassen sich mit den bekannten Mitteln wasserlösliche Dispersionen, z. B. Wasserfarben, nicht mehr nach dem Gießsystem mit frei fallendem Fließvorhang verarbeiten. Der Fließvorhang reißt vorzeitig ab, verlangt wegen der hohen Austrittsgeschwindigkeit einen viel zu engen Austrittsspalt und ist deshalb vor allem schmutzempfindlich.

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, den bekannten, zweigeteilten, um eine Längsachse aufklappbaren Gießkopf so auszugestalten, daß nach dem Prinzip des frei fallenden Fließvorhanges nicht nur die üblichen und bekannten, gut gießfähigen Flüssigkeiten auf flächige Werkstücke aufgetragen werden können, sondern in wesentlich dünnerer Beschichtung, als es bisher möglich war, auch solche Flüssigkeiten, die auf Grund ihrer physikalischen Eigenart nicht zu den Gießflüssigkeiten zählen, wie z. B. wässerige Dispersionen, deren Viskosität bei 11 secM* Ford oder wenig darüber liegt, oder deren Substanz zum Ausfällen von kleinsten Bestandteilen neigt, welche bisher die Bildung eines sauberen, glatten Filmes unmöglich machten, z. B. Engobierflüssigkeiten, keramische Überzüge, Füllflüssigkeiten poröser Stoffe und viele andere mehr. Hierbei ist

Gießkopf an Flüssigkeitsgießmaschinen
für niederviskose Flüssigkeiten mit einem
frei fallenden Fließvorhane

Anmelder:

Robert Bürkle & Co., Maschinenfabrik,
Freudenstadt (Württ.)

Als Erfinder benannt:
Robert Bürkle,

Max Günter, Freudenstadt (Württ.)

besonderer Wert auf die Beibehaltung des zweigeteilten Gießkopfes mit um eine Längsachse aufklappbarer Gießkopfhälfte deshalb gelegt, weil auf seine bequeme Reinigungsmöglichkeit nicht verzichtet werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein verschließbares Zusatzgefäß gelöst, das mit dem Füllraum des Gießkopfes in Verbindung steht, mit einem an seiner höchsten Stelle angeschlossenen Belüftungsund Überlaufventil ausgerüstet ist und dessen Innenraum mindestens teilweise raumhöher als der Füllraum des Gießkopfes angeordnet ist.

Es sind an sich Zusatzgefäße an Gießköpfen zu Lackgießmaschinen bekannt, welche vom Lackkreislauf so durchströmt werden, daß in ihm enthaltene Lufteinschlüsse sich dort absetzen, bevor der Lack in den Gießkopf eintritt. Sie dienen dem Zweck, den Lackauftrag bläschenfrei zu gestalten. Ihr vergleichsweise wesentliches Merkmal ist, daß diese Zusatzgefäße stets unter dem Einfluß des atmosphärischen Luftdruckes stehen, also einen ständigen Flüssigkeitsdruck auf die Füllung des Gießkopfes ausüben.

Demgegenüber ist wesentlich für das erfindungsgemäße Zusatzgefäß, daß es am Flüssigkeitskreislauf nicht teilnimmt und an seiner höchsten Stelle ein Belüftungs- und Überlaufventil aufweist. Sein Innenraum ist somit von der Atmosphäre abschließbar. Dies läßt die Möglichkeit zu, das verschließbare Zusatzgefäß und damit auch den Gießkopf in der Weise unter Flüssigkeitsunterdruck zu setzen, daß man zu Arbeitsbeginn zunächst das Belüftungs- und Überlaufventil sowie das Absperrventil öffnet, den absperrbaren Überlauf geschlossen hält und so die miteinander verbundenen Innenräume ganz mit

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Flüssigkeit füllt, um sodann das Belüftungs- und Überlaufventil fortan geschlossen zu halten. Bei Einstellung der stufenlos regelbaren Förderpumpe auf die zum Werkstück bezogene erforderliche Fördermenge sinkt der Füllinhalt des verschließbaren Zusatzgefäßes so weit ab, daß sich über seinen Flüssigkeitsspiegel ein unter Unterdruck stehender leerer Raum bildet, an welchem das noch vorhandene Füllvolumen der beiden Füllräume »hängt«. Die Flüssigkeitszufuhr wird bei laufendem Betrieb mit Hilfe der stufenlos regelbaren Förderpumpe so eingestellt, daß die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Anschlußbehälter gehalten wird.

Damit aber eröffnet sich die neue und fortschrittliche Möglichkeit, die lichte Öffnungsweite des Austrittsspaltes am Gießkopf wesentlich zu vergrößern, ohne hierdurch eine Vergrößerung der Ausflußmenge zu erzielen. Infolge des Unterdruckes, unter welchem die Flüssigkeit steht, strömt diese viel langsamer als bei den bisher bekanntgewordenen _ao Ausführungsformen des Gießkopfes aus, so daß die Durchfiußmenge pro Zeiteinheit wesentlich geringer, d. h. die Auftragsmenge pro Flächeneinheit wesentlich kleiner wird. Die Austrittsgeschwindigkeit liegt in der Größenordnung von etwa 0,20 m/sec. Die bisher gegebenen Austrittsgeschwindigkeiten betrugen das Fünf- bis Zehnfache dieses Wertes. Über die kurze Fallstrecke des Fließvorhanges hinweg beschleunigt sich als Folge der Kontraktion die Geschwindigkeit nur allmählich, so daß das geringe filmbildende innere Kohäsionsvermögen der nun erstmals verarbeitbaren wässerigen Dispersionen noch nicht überbeansprucht wird. So ist es nun erstmals möglich geworden, auch Flüssigkeiten, die im eigentlichen Sinn nicht zu den »Filmbildnern« gehören, im frei fallenden Fließvorhang aufzutragen. Damit erschließen sich völlig neue Anwendungsgebiete der Gießmaschinen, welche bisher ausschließlich den nach dem Sprühprinzip oder nach dem Eintauchprinzip arbeitenden Maschinen vorbehalten waren.

Durch die raumhöhere Anordnung des verschließbaren Zusatzgefäßes zum Füllraum ist gewährleistet, daß die Anlagenflächen des gelenkig hochklappbaren Gießkopfteiles von innen her völlig von Lack beaufschlagt sind, so daß diese Stellen über ihre an sich schon sehr engen Anpaßtoieranzen hinausgehend zusätzlich gegen unerwünschten Lufteintritt von außen her, d. h. gegen einen sonst möglichen Abbau des vorhandenen Flüssigkeitsunterdruckes geschützt sind. Man erzielt somit durch die an sich bekannte raumhöhere Anordnung des verschließbaren Zusatzgefäßes in Verbindung mit den weiteren Merkmalen der Erfindung eine völlig neue Wirkung im Sinn der gegebenen Aufgabenstellung.

Durch Veränderung der Spiegelhöhe im verschließbaren Zusatzgefäß läßt sich der Flüssigkeitsunterdruck verändern. Je tiefer dieser Spiegel liegt, desto langsamer tritt die Flüssigkeit bei sonst gleicher Einstellung vom Pumpenförderung und Spaltweite aus.

Zur Belüftung des verschließbaren Zusatzgefäßes, z. B. beim Reinigen sowie zum Einstellen der Spiegelhöhe, bedient man sich des Belüftungs- und Überlaufventils, das im übrigen während des Arbeitens bei Unterdruck geschlossen bleibt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Wandung des Zusatzgefäßes durchsichtig oder durchscheinend ist oder mit einer Ablese-

vorrichtung für den Stand des Flüssigkeitsspiegels ausgerüstet ist. Erst dadurch ist man in der Lage, die Höhe des Flüssigkeitsdruckes richtig einzustellen und zu überwachen. Das verschließbare ZusatzgefäG ist außerdem vorzugsweise zerlegbar ausgeführt.

Die Erfindung ist anwendbar bei Raumtemperatui für wasserlösliche Dispersionen auch von geringem Festkörpergehalt, Anilinfarben, Kolodiumfarben, wasserlöslichen Kunststofflacken und vielen anderen. Gleichermaßen ist sie anwendbar auf solche Heißgießmaschinen, bei deren Arbeitstemperatur aufzutragende Flüssigkeiten besonders niedrigviskos und ohne Dunstbildung im Gießkopfinnern verarbeitel werden sollen.

Es ist möglich, das verschließbare Zusatzgefäß an derjenigen Schmalseite des Gießkopfes anzuordnen, an welcher sich die Flüssigkeitszufuhr befindet odei auch über der Mitte seiner Längenausdehnung; die durch ihn erzielbare Unterdruckwirkung ist nämlich in beiden Fällen gleichermaßen gegeben. Es ist auch denkbar, das verschließbare Zusatzgefäß als Bestandteil der bei den üblichen Gießköpfen vorhandenen Überströmleitung im an der Strömung nicht teilnehmenden Nebenschluß anzuordnen.

Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Möglichkeit des nachträglichen Anbaues an herkömmliche Gießköpfe. Es hat sich gezeigt, daß durch die in Betriebsstellung erstmals möglich gewordene sehr große Spaltweite des Gießkopfes Unreinigkeiten oder Substanzansammlungen der Flüssigkeiten sich nicht mehr wie bisher an den Gießlippen festsetzen können, sondern diese Engstelle durchlaufen, ohne den Gießfilm störend zu beeinflussen. Die gefürchtete Streifenbildung im frei fallenden Gießfilm ist dadurch ausgeschaltet. Die größere Spaltweite in Verbindung mit der sehr geringen Austrittsgeschwindigkeit läßt nebenbei keinerlei Erwärmung der Gießflüssigkeit entstehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 den Schnitt quer zur Richtung des Werkstückdurchlaufes einer Gießmaschine, die Partie des Lackkreislaufes darstellend,

F i g. 2 den Schnitt A-A durch den zweigeteilten Gießkopf, die Auffangrinne und einen Teil der Werkstücktransportanlage.

Der zweigeteilte Gießkopf 1 besteht im wesentlichen aus der festen Gießkopfhälfte 1' und der aufklappbaren Gießkopfhälfte 1". Die Hälften sind durch das Gelenk 2 verbunden. Im angelegten Zustand nach F i g. 2 bilden die Gießkopfhälften 1', 1" den Gießkopffüllraum 3, welcher an der Ansatzstelle 4 mit dem röhrenförmigen Zulaufanschluß 5 an den Flüssigkeitskreislauf angeschlossen ist. Die in an sich bekannter Weise den Flüssigkeitskreislauf ermöglichenden Bestandteile der Einrichtung sind folgende:

Im Flüssigkeitsbehälter 6 ist die zu verarbeitende Flüssigkeit 7 eingefüllt. Mit Hilfe der Förderpumpe 8, welche mittels Elektromotor 9 und Getriebe 10 stufenlos regelbar angetrieben ist, gelangt die Flüssigkeit über die Zuleitung 11 zum Gießkopf 1. Bei herkömmlicher Arbeitsweise wird entweder der Gießkopffüllraum 3 nur zum Teil mit Flüssigkeit gefüllt oder es strömt ein geringer Uberschuß durch die mit dem Überlaufventil 12 ausgerüstete Überlaufleitung 13 zur Auffangrinne 14 und von dort zum Flüssigkeitsbehälter 6 in der dargestellten Weise zurück.

Claims (3)

Eine in die Auffangrinne 14 eingelegte Lenkplatte 15 verhindert in an sich bekannter Weise Lufteinschlüsse, wie sie sich beim freien Auftreffen des Fließvorhanges 16 ergeben müßten. Die Werkstücke 17' überqueren die Zone des frei fallenden Fließvorhanges 16, indem sie vom zuführenden Transportband 18 nach der Stellung 17" des wegführenden Transportbandes 19 übergeleitet werden, wobei ihre Oberfläche durch die Gießflüssigkeit gleichmäßig benetzt wird. Um den vertikalen Gießkopfabstand zum Werkstück 17', 17" richtig einstellen zu können, sind die Haltesäulen 20', 20" höhennachstellbar ausgebildet. Die baulichen Merkmale erstrecken sich ferner auf den Anschlußbehälter 21, welcher vorteilhaft aus durchsichtigem oder durchscheinendem Werkstoff besteht und zum Reinigen zerlegbar ist, auf das ihm zugeordnete Absperrventil 22 und die vorzugsweise an der höchsten Stelle 23 des Gießkopffüllraumes 3 einmündende Verbindungsleitung 24. Wiederum an der höchsten Stelle des Innenraumes 25 des Anschlußbehälters 21 ist das Belüftungs- und Uberlaufventil 26 angeschlossen, dessen freies Ende einen Rücklauf 27', 27" zum Flüssigkeitsbehälter 6, beispielsweise unter Verwendung eines Kontrolltrichters 28 oder einer Kontrollglaszone, aufweist. Die im Sinn der Erfindung wesentliche Vergrößerung der Austrittsdüse 29 ist gebildet durch den mittels Exzenter 30 feinfühlig einstellbaren gegenseitigen Abstand der Gießlippen 31 und 32, die Bestandteile der Gießkopfhälften 1', 1" sind. In F i g. 1 ist ferner bei 37 strichpunktiert die ebenfalls mögliche zentrale Anordnung des verschließbaren Zusatzgefäßes 21 angedeutet. Endlich bedeutet 33 im Schnittbild sichtbare Teile des Maschinenständers und 34 den Getriebemotor für das Transportband. P atentansprüche:

1. Gießkopf an Flüssigkeitsgießmaschinen für niederviskose Flüssigkeiten mit einem frei fallenden Fließvorhang unter Bildung eines Flüssigkeitskreislaufs und mit absperrbarem Überlauf, insbesondere zweigeteilter Gießkopf mit um eine Längsachse aufklappbarer Gießkopfhälfte, gekennzeichnet durch ein verschließbares Zusatzgefäß (21), das mit dem Füllraum (3) des Gießkopfes (1) bei abgesperrtem Überlauf in Verbindung steht, mit einem an seiner höchsten Stelle angeschlossenen Belüftungs- und Überlaufventil (26) ausgerüstet ist und dessen Innenraum (25) mindestens teilweise raumhöher als der Füllraum (3) des Gießkopfes (1) angeordnet ist.

2. Gießkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Zusatzgefäßes (21) durchsichtig oder durchscheinend ist oder mit einer Ableseeinrichtung für den Stand des Flüssigkeitsspiegels im Innenraum (25) ausgerüstet ist.

3. Gießkopf nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zerlegbare Ausbildung des verschließbaren Zusatzgefäßes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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