DE19544530C1 - Vorrichtung zum elektrostatischen Pulverbeschichten der Vorderseite eines Bandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektro­ statischen Pulverbeschichten der Vorderseite eines Bandes aus elektrostatisch aufladbarem Material, insbesondere Metall, das längs einer Beschichtungsstrecke kontinuierlich an einer Beschichtungseinrichtung vorbeigeführt wird.

In der Pulverbeschichtungstechnik ist geläufig, ein Metall­ band von einer Bandmetallrolle ("coil") in einem kontinuier­ lichen Vorgang abzuwickeln, vorzubehandeln, mit Pulver zu beschichten, das Pulver einzubrennen und das einseitig be­ schichtete Metallband wieder aufzuwickeln bzw. direkt wei­ terzuverarbeiten.

Dies ist in Fig. 1 dargestellt, wo mit der Bezugszahl 1 eine Rohmetallrolle ("Roh-Coil"), mit Bezugszahl 2 ein Vorbehand­ lungsbad, mit Bezugszahl 3 ein Trockner, mit Bezugszahl 4 eine Beschichtungsstrecke, mit Bezugszahl 5 eine Beschich­ tungseinrichtung mit Pulver-Sprühdüsen auf der Vorderseite des zu beschichtenden Metallbandes, mit Bezugszahl 6 ein Einbrennofen und mit Bezugszahl 7 eine Aufwickelrolle für das fertig beschichtete Metallband bezeichnet sind.

Das Metallband selbst ist mit der Bezugszahl 8 bezeichnet, und in Fig. 2 ist in einem Teilquerschnitt in größerem Maß­ stab der eine Seitenrand des Metallbandes 8 dargestellt, das nach dem Verlassen des Einbrennofens 6 auf seiner Vordersei­ te 9 mit einer eingebrannten Pulverschicht 10 bedeckt ist. Aufgrund der sich an den Seitenrändern ausbildenden erhöhten Feldstärken beim elektrostatischen Pulverbeschichten bildet sich an diesen Seitenrändern ein verdickter Wulst 11 aus, der die Seitenkante 12 umgreift, so daß auch die Rückseite 14 des Metallbandes 8 im Randbereich bei 13 mit Pulver be­ schichtet wird. Wird ein so fertig beschichtetes Metallband 8 nach dem Einbrennen auf die Aufwickelrolle 7 aufgewickelt, so verstärkt sich der Effekt der Kantenverdickung aufgrund der Vielzahl der aufgewickelten Lagen zu den Seitenrändern der Aufwickelrolle 7 hin, und es bildet sich eine konkave Bandrolle 7 gemäß Fig. 3, in der die Lagen über die Breite der Rolle nicht gleichmäßig aufeinander liegen. Falls die Kantenverdickung an den beiden Seitenrändern und an der Rol­ le 7 nicht absolut gleich ist, ergibt sich sogar eine schiefgewickelte Bandrolle.

Es liegt auf der Hand, daß die beschriebene Wulstbildung hinsichtlich des Abziehens und Weiterverarbeitens, des Pul­ ververbrauches und des späteren Gebrauchs des beschichteten Bandes und daraus hergestellter Artikel nachteilig ist.

Aus dem deutschen Patent DE 26 60 293 C2 ist ein Metall­ substrat bekannt, das auf einer Oberfläche einen Gleitmit­ telauftrag aufweist, der durch elektrostatisches Aufbrin­ gen von Gleitmittelteilchen gebildet wurde, sowie ein Ver­ fahren zur Herstellung eines solchen, elektrostatisch auf­ ladbaren Metallsubstrates. Bei dem Verfahren wird dieses Metallsubstrat längs einer Beschichtungsstrecke kontinu­ ierlich an einer Beschichtungseinrichtung vorbeigeführt. Dabei liegen an der Rückseite des Metallsubstrates mit diesem mitlaufende, endlose Laufbänder an.

Aus dem US-Patent 4,901,666 ist es bekannt, bei einer Pul­ verbeschichtungsvorrichtung auf einem leitfähigen und ge­ erdeten Transportband separat aufgereihte Objekte gleich­ mäßig zu beschichten, wobei diese zu beschichtenden Objek­ te auf dem gleichen elektrostatischen Potential wie das auf beiden Seiten dieser Objekte überstehende Transport­ band liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß eine wulstartige Verdickung des Bandes an den Seitenrändern ver­ mieden und eine gleichmäßig starke Beschichtung nur der Oberfläche auf der Vorderseite des Bandes über seine gesamte Breite sichergestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient Anspruch 1.

Das Laufband liegt an der Unterfläche des Metallbandes an und wird vorzugsweise mit gleicher Geschwindigkeit wie das zu beschichtende Band bewegt. Aufgrund des vorzugsweise auf beiden leiten gleichen Überstandes des Laufbandes gegenüber dem darüber angeordneten Metallband nimmt das Pulver elek­ trostatisch keine Bandkante mehr wahr sondern lediglich eine Stufe, die überall das gleiche (Erd-) Potential hat. Vor­ zugsweise ist die Stärke des zu beschichtenden Bandes klein im Vergleich zu den beidseitigen Überständen, und wenn der Abstand der elektrostatischen Beschichtungseinrichtung (Pul­ versprühdüsen) ebenfalls größer als die Stufe ist, kann die­ se Stufe elektrostatisch vernachlässigt werden, so daß an den Seitenrändern des Metallbandes keine oder höchstens eine stark reduzierte Wulstbildung auftritt. Zudem wird sicher verhindert, daß Pulver auf die Unterfläche des Metallbandes gelangt.

Bevorzugt wird die Erfindung bei einer Vorrichtung zum kon­ tinuierlichen Beschichten eines von einer Rohbandrolle ("Rohcoil") abgewickelten Metallbandes angewendet.

Das Laufband ist vorteilhafterweise endlos, und läuft über Rollen um, von denen eine angetrieben ist. Die vorzugsweise geradlinige Beschichtungsstrecke des Metallbandes verläuft horizontal oder vertikal. Die Beschichtungseinrichtung um­ faßt Pulversprühdüsen, deren Sprührichtung senkrecht oder besser schräg in Laufrichtung des zu beschichtenden Bandes ausgerichtet ist, wie an sich bekannt. Bei schräger Sprüh­ richtung wird die Relativgeschwindigkeit der Pulverpartikel zum Band klein, so daß die elektrostatischen Anziehungskräf­ te besser wirken können. Dies erlaubt höhere Bandgeschwin­ digkeiten.

Vorzugsweise ist dem Laufband an seinem ablaufenden Ende eine Pulverabsaugvorrichtung zugeordnet, so daß auch in die­ sem Bereich eine Wulstbildung der Pulverschicht an den Sei­ tenrändern vermieden werden kann. Das abgesaugte Pulver kann dem Kreislauf wieder zugeführt werden, so daß kein Pulver­ verlust auftritt. Vielmehr wird bei der Anwendung einer Vor­ richtung nach der Erfindung wegen Vermeidens der Wulstbil­ dung an den seitlichen Rändern Pulver eingespart.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an einem Ausführungsbeispiel im Vergleich zum Stand der Technik mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine elektrostatische Pulverbeschichtungsanlage nach dem Stand der Technik für das kontinuier­ liche Pulverbeschichten eines Metallbandes, welches von einer Rolle abgewickelt wird;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch den Seitenrandbe­ reich eines mit einer Vorrichtung nach Fig. 1 gemäß dem Stand der Technik beschichteten Me­ tallbandes;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Aufwickelrolle eines fertig beschichteten Metallbandes mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 in einer Ansicht wie Fig. 1 in größerem Maßstab eine Beschichtungsstrecke, die erfindungsgemäß abgewandelt ist;

Fig. 5 eine Teildraufsicht in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4;

Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5 in größerem Maßstab;

Fig. 7 in einer Teildarstellung wie Fig. 4 eine abge­ wandelte Ausgestaltung der Erfindung.

Fig. 4 zeigt den Teil einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Be­ reich einer horizontalen Beschichtungsstrecke 4, wobei un­ terhalb des Metallbandes 8 ein endloses Laufband 15 aus elektrisch leitendem Material über Rollen 16, 17 mit glei­ cher Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeit des Metallban­ des 8 bewegt wird. Eine der beiden Rollen 16, 17 ist ange­ trieben, und das Laufband 15 ist über die Rolle 17 bei 18 geerdet. Die Oberseite des Laufbandes 15 liegt an der Rück­ seite 14 des Metallbandes 8 an, wie Fig. 6 deutlich macht.

In den Fig. 5 und 6 ist übertrieben dargestellt, daß das in gleicher Richtung wie das Metallband 8 bewegte Laufband 15 über beide Seitenkanten 12 des Metallbandes einen beid­ seitig gleich großen Überstand s hat, der wesentlich größer als die Dicke t des Metallbandes 8 ist. Die so gebildete Stufe wird von dem Pulver "elektrisch" nicht als Bandkante wahrgenommen, so daß sich über die gesamte Breite des Me­ tallbandes 8 eine gleichmäßige Schichtdicke der Pulver­ schicht 10 auf der Vorderseite 9 ergibt, ohne daß im Bereich der Seitenkante 12 ein Wulst 11 entsteht, wie er übertrieben in Fig. 2 dargestellt ist.

Das Verhältnis zwischen der Dicke t zum Überstand s sollte in der Praxis zwischen 1/1000 und 1/30 liegen. Praxisnahe Werte für die Dicke t des Bandes und die Größe des Überstan­ des s sind für Dicke t: 0,5-3 mm, für den Überstand s: 9-50 cm und für die Bandbreite: 1 cm-2 m. Die Bandge­ schwindigkeit kann 10-50 m/min betragen. Die Dicke der Pulverschicht 10 beträgt in der Praxis 20-60 µm.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 7 ist im Bereich unterhalb der Umlenkrolle 17 am ablaufenden Ende des Laufbandes 15 eine Pulverabsaugvorrichtung 20 vorgesehen, über welche über­ schüssiges Pulver zurückgewonnen und über eine Leitung 21 einem Pulvervorratsbehälter (nicht gezeigt) für die Pulver­ beschichtungseinrichtung 5 wieder zugeführt werden kann. Damit ist auch im ablaufenden Bereich des Laufbandes 15 eine Wulstbildung im Bereich der Seitenränder des Metallbandes 8 sicher vermieden.

Zu beschichtende Metallbänder 8 können auf der Rückseite bei der Vorbehandlung mit einem sehr dünnen, mittels Rollen auf­ gebrachten, UV-gehärteten Naß-Lack-Film als Kratz-Schutz versehen worden sein (in Fig. 1 nicht dargestellt). Um die Rückseite 14 nicht doch zu zerkratzen, sollte das Laufband 15 relativ weich sein. Aus diesem Grunde ist bevorzugt, wenn das Laufband 15 ein leitfähig beschichtetes (Kunststoff-) Gewebeband ist.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum elektrostatischen Pulverbeschichten der Vorderseite (9) eines Bandes (8) aus elektrostatisch auf­ ladbarem Material, insbesondere Metall, das längs einer Beschichtungsstrecke (4) kontinuierlich an einer Be­ schichtungseinrichtung (5) vorbeigeführt wird, wobei ein an der Rückseite (14) des Bandes (8) anliegendes, elek­ trisch leitendes, geerdetes Laufband (15) in Form eines mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehenen Gewebebandes vorgesehen ist, welches zumin­ dest über die Beschichtungsstrecke (4) mit dem zu be­ schichtenden Band (8) mitläuft und in Breitenrichtung des Bandes (8) gesehen über dessen beide Seitenkanten (12,12) mit einem Überstand (s) vorsteht, der ein Verhältnis zur Dicke (t) des Bandes (8) im Bereich von 1000 : 1 bis 30 : 1 aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Laufband (15) mit gleicher Ge­ schwindigkeit wie das zu beschichtende Band (8) angetrie­ ben ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufband (15) endlos ist und über Rollen (16, 17) umläuft, von denen eine ange­ trieben ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gewebeband aus Kunststoff be­ steht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem endlosen Laufband (15) an seinem ablaufenden Ende eine Pulverabsaugvorrichtung (20) zuge­ ordnet ist.