DE19751003A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von WerkstückenInfo
- Publication number
- DE19751003A1 DE19751003A1 DE19751003A DE19751003A DE19751003A1 DE 19751003 A1 DE19751003 A1 DE 19751003A1 DE 19751003 A DE19751003 A DE 19751003A DE 19751003 A DE19751003 A DE 19751003A DE 19751003 A1 DE19751003 A1 DE 19751003A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- workpiece
- basin
- chamber
- coating medium
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
- B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
- B05C3/12—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
- B05C19/02—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces using fluidised-bed techniques
- B05C19/025—Combined with electrostatic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
- B05C19/06—Storage, supply or control of the application of particulate material; Recovery of excess particulate material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
- B05C9/08—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
- B05C9/14—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
- B05D1/22—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping using fluidised-bed technique
- B05D1/24—Applying particulate materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/007—After-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/06—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with a blast of gas or vapour
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
- B05D3/0406—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Beschichten von
Werkstücken mit einem pulvrigem, granulösem, flüssigem oder pastösem Beschich
tungsmedium.
Verfahren sowie Vorrichtungen zum Beschichten von Werkstücken der in Rede ste
henden Art sind seit langem aus der Praxis bekannt. Dabei sind bspw. Tauchbad
verfahren, bei denen das zu beschichtende Werkstück bspw. in ein Lackbad einge
taucht wird, und die Beschichtung durch Aufsprühen eines flüssigen, viskosen oder
auch pulvrigen Beschichtungsmediums - in den letztgenannten Fällen handelt es sich
um die klassische Sprühlackierung - von Bedeutung. Des weiteren weisen Wirbel
sinterverfahren eine hohe wirtschaftliche Bedeutung auf. Beim Wirbelsintern wird
bspw. ein Werkstück in ein aufgewirbeltes pulvriges oder granulöses Beschich
tungsmedium - das Wirbelbett - gehalten bzw. eingetaucht. Zur Erzeugung des Wir
belbetts in einer Kammer oder in einem Becken wird das Beschichtungsmedium
zunächst in die Kammer bzw. das Becken gegeben und anschließend durch Einbla
sen von bspw. Luft in die Kammer bzw. in das Becken von unten in einen aufgewir
belten, fluidisierten Zustand versetzt. Bei Berührung mit dem Werkstück lagert sich
das Beschichtungsmedium an der Oberfläche des zuvor auf eine Temperatur ober
halb des Schmelzpunkts des Beschichtungsmediums erwärmten Werkstücks an und
bildet als Funktion der Eintauchzeit und der Vorwärmtemperatur des Werkstücks eine
relativ gleichmäßige Beschichtung.
Endlose Werkstücke wie Rohre, Drähte und Profile werden üblicherweise im Extrusi
onsverfahren beschichtet. Das bedeutet de fakto, daß über diese Werkstücke im
Prinzip ein Schlauch gezogen wird. Die schlechtere Haftung an der Oberfläche des
Werkstücks wurde durch eine größere Schichtstärke bei der Beschichtung ausgegli
chen. Die Beschichtung von Endlos-Werkstücken im Wirbelsinterverfahren war bisher
nicht bekannt, da nicht bekannt war, wie die Anhäufung von nicht angeschmolzenem
Pulver von der Oberfläche des Werkstücks zu entfernen war.
Das vertikale Eintauchen ist nur mit "endlichen" Werkstücken möglich. Dabei gilt je
doch das Phänomen: "First in, last out", und damit wird erreicht, daß die Beschich
tung am unteren Ende wesentlich dicker ist als am oberen. Dieses Phänomen trifft
nicht nur auf vertikal eingetauchte "endliche" Rohre, Drähte und Profile zu, sondern
auch auf einzelne, komplizierte Werkstücke, mit dem zusätzlichen Effekt, daß beim
Entnehmen immer die sogenannte Häufchenbildung auf horizontal verlaufenden
Werkstückbereichen entsteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrich
tung zum Beschichten eines Werkstücks anzugeben, wonach eine äußerst homo
gene Beschichtung mit einfachen Mitteln ermöglicht ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks mit einem
pulvrigem, granulösem, flüssigem oder pastösem Beschichtungsmedium, durch das
die zuvor genannte Aufgabe gelöst ist, ist durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gekennzeichnet. Danach ist das Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks
durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
Zunächst wird das zu beschichtende Werkstück bereitgestellt. Anschließend wird das Beschichtungsmedium auf das Werkstück aufgebracht. Zum Anschmelzen des Be schichtungsmediums wird das Werkstück vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums auf das Werkstück auf eine Beschichtungs temperatur erwärmt.
Zunächst wird das zu beschichtende Werkstück bereitgestellt. Anschließend wird das Beschichtungsmedium auf das Werkstück aufgebracht. Zum Anschmelzen des Be schichtungsmediums wird das Werkstück vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums auf das Werkstück auf eine Beschichtungs temperatur erwärmt.
In erfindungsgemäßer Weise wird das Werkstück im Anschluß an das Aufbringen
des Beschichtungsmediums und das Erwärmen des Werkstücks einem weiteren
Verfahrensschritt unterzogen, der ein Entfernen von sich an und/oder auf dem Werk
stück anlagerndem überschüssigem Beschichtungsmedium durch Abblasen und/oder
mechanisches Vibrieren und/oder Rotieren des Werkstücks umfaßt. Wird bspw. ein
rohrförmiges Werkstück horizontal durch ein Wirbelbett hindurchgeführt, so wird hier
durch überschüssiges Beschichtungsmedium, welches sich auf der Oberseite des
Rohres im Wirbelbett angelagert hat, noch vor dem endgültigen Anschmelzen bzw.
Anhaften an dem Rohr entfernt. Damit ist das Entstehen einer gleichmäßigen Be
schichtung entlang des gesamten Rohrumfangs gewährleistet.
Ob die Entfernung des überschüssigen Beschichtungsmediums letztlich durch ein
Abblasen oder durch ein mechanisches Vibrieren und/oder Rotieren oder durch eine
Kombination beider Prozesse erfolgt, ist von der Struktur des zu beschichtenden
Werkstücks abhängig. Bei zu beschichtenden Rohren, Drähten oder ähnlich langge
streckten Profilen und Werkstücken bietet sich das Abblasen an. Bei komplexer aus
gebildeten Werkstücken könnte das mechanische Vibrieren und/oder Rotieren des
Werkstücks vorteilhaft sein.
Insbesondere bei rohrförmigen oder ähnlich langgestreckten Werkstücken läßt sich
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund der Möglichkeit der horizontalen
Durchführung des Werkstücks durch bspw. ein Wirbelbett ein hoher Durchsatz an
Werkstücken bei äußerst homogener Beschichtung mit einfachen Mitteln realisieren.
Jedoch auch bei anders und komplexer ausgestalteten Werkstücken ist durch das
Entfernen von überschüssigem Beschichtungsmedium von dem Werkstück eine
äußerst homogene Beschichtung erreichbar.
Hinsichtlich eines besonders einfachen und effektiven Erwärmens des Werkstücks
könnte die Erwärmung induktiv erfolgen. Durch die induktive Erwärmung ist eine voll
ständig gleichmäßige Erwärmung der Oberfläche des zu beschichtenden Werkstücks
ermöglicht. Das induktive Erwärmen ist insbesondere unter energetischen Gesichts
punkten ganz besonders vorteilhaft. Dabei werden durch unmittelbares Ankoppeln an
das Werkstück Wirbelströme im Werkstück generiert, die aufgrund des elektrischen
Widerstandes des Werkstückmaterials zu einer Erwärmung der Oberfläche des
Werkstücks führen.
Bei der Beschichtung von Werkstücken mit komplexer Geometrie könnte das Auf
bringen des Beschichtungsmediums durch Eintauchen des Werkstücks in eine oder
in ein zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmedium befüllte Kammer oder be
fülltes Becken erfolgen. Das Beschichtungsmedium könnte insbesondere ein Pulver
oder ein Lack sein.
Bei rohrförmigen oder ähnlich langgestreckten Werkstücken könnte das Aufbringen
des Beschichtungsmediums zum Erreichen eines besonders hohen Durchsatzes an
Werkstücken durch kontinuierliches Durchführen des Werkstücks durch eine oder ein
zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmedium befüllte Kammer oder befülltes
Becken erfolgen.
Bei Verwendung eines pulvrigen oder granulösen Beschichtungsmediums könnte das
Aufbringen des Beschichtungsmediums in einem in der Kammer oder in dem Becken
ausgebildeten Pulver- oder Wirbelbett erfolgen. Hierdurch wäre eine besonders ho
mogene Beschichtung realisierbar.
Im Hinblick auf ein Auffangen von Beschichtungsmedium, welches während des Auf
bringens aus der Kammer bzw. aus dem Becken gelangt, könnte eine Doppelkam
mer oder ein Doppelbecken mit einer äußeren Kammer bzw. einem äußeren Becken
und einer inneren Kammer bzw. einem inneren Becken verwendet werden. Falls
nunmehr das Aufbringen der Beschichtung im wesentlichen in der inneren Kammer
bzw. dem inneren Becken erfolgt, wird aus der inneren Kammer bzw. dem inneren
Becken austretendes Beschichtungsmedium automatisch in der äußeren Kammer
bzw. dem äußeren Becken aufgefangen. Hierzu könnte die innere Kammer bzw. das
innere Becken in der äußeren Kammer bzw. in dem äußeren Becken angeordnet
sein, so daß die innere Kammer bzw. das innere Becken von der äußeren Kammer
bzw. dem äußeren Becken umgeben ist.
Im Hinblick auf einen besonders ökonomischen Verfahrensablauf könnte aus der in
neren Kammer bzw. aus dem inneren Becken austretendes Beschichtungsmedium,
welches in der äußeren Kammer bzw. in dem äußeren Becken aufgefangen ist, über
die äußere Kammer bzw. das äußere Becken in die innere Kammer bzw. in das in
nere Becken rückgeführt werden. Damit wären Verluste an Beschichtungsmedium im
wesentlichen ausgeschlossen.
Hinsichtlich eines einfachen Durchführens von zu beschichtenden Werkstücken
durch die Kammer bzw. durch das Becken könnte die Kammer bzw. das Becken
oder die Doppelkammer bzw. das Doppelbecken Ein- und Austrittsdurchgänge für
das Werkstück aufweisen.
Das Abblasen von überschüssigem Beschichtungsmedium bzw. das Verhindern des
Austretens von Beschichtungsmedium aus der Kammer oder dem Becken könnte
besonders wirksam mittels einer vorzugsweise den Ein- und/oder den Austrittsdurch
gängen zugeordneten Abblaseinrichtung erfolgen. Damit wäre bspw. eine Entfernung
des Überstandes an einem Werkstück durch Abblasen unmittelbar nach dem Auftau
chen aus dem Pulver und noch vor oder während des Durchführens des Werkstücks
durch einen Ein- oder Austrittsdurchgang möglich.
Die Abblaseinrichtung könnte dabei eine berührungslose Dichtung der Ein- und/oder
Austrittsdurchgänge bilden. Hierdurch wäre das Austreten von Beschichtungsmedium
aus der Kammer oder dem Becken wirksam vermieden.
In konstruktiv besonders einfacher Weise könnte die Abblaseinrichtung einzelne
Luftdüsen aufweisen, die vorzugsweise als Ringdüsen ausgebildet sein könnten.
Damit wäre eine besonders sichere Abdichtung der Ein- und/oder Austrittsdurch
gänge ermöglicht und gleichzeitig ein sicheres Entfernen von überschüssigem Be
schichtungsmedium durchführbar. Je nach Erfordernis könnte die Abblaseinrichtung
an der Innenseite und/oder an der Außenseite der Kammer bzw. des Beckens oder
der inneren Kammer bzw. des inneren Beckens angeordnet sein. Bei Verwendung
einer Doppelkammer oder eines Doppelbeckens könnte die Abblaseinrichtung auch
zwischen der inneren und der äußeren Kammer bzw. dem inneren und dem äußeren
Becken angeordnet sein. Dabei ist nicht nur der Überstand oben auf einem Rohr
entfernbar, sondern könnten auch unten am Rohr hängende Tropfen abgeblasen
werden. Hierzu könnte das Werkstück jedoch auch vibriert und/oder rotiert werden.
Die Abblaseinrichtung könnte bei Verwendung einer Doppelkammer oder eines Dop
pelbeckens auch an der Innenseite und/oder an der Außenseite der äußeren Kam
mer bzw. des äußeren Beckens angeordnet sein. Die Wahl der Anordnung der Ab
blaseinrichtung ist jeweils von den durch das zu beschichtende Werkstück vorgege
benen Erfordernissen abhängig zu machen.
Auch bei der Beschichtung von Einzelwerkstücken mittels eines Eintauchens ist die
Verwendung einer Doppelkammer oder eines Doppelbeckens empfehlenswert, da
durch die Strömungsverbindung zwischen innerer und äußerer Kammer bzw. zwi
schen innerem und äußerem Becken eine gleichmäßige Durchmischung des Be
schichtungsmediums realisierbar ist und eine Entmischung verhindert wird. Durch
gleichmäßiges Nachführen von frischem Medium stellt sich ein Korngrößengleichge
wicht ein.
Das Erwärmen könnte zur Gewährleistung eines besonders individuellen Erwärmpro
zesses mit einer oder mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren
Induktionsspule bzw. -spulen erfolgen. Die Induktionsspulen könnten dabei am
Anfang, in der Mitte oder am Ende der Kammer bzw. des Beckens oder der inneren
Kammer bzw. des inneren Beckens angeordnet sein.
Im Hinblick auf ein vollständiges Anschmelzen des Beschichtungsmediums könnte
während und/oder nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums ein Nachführen
von Wärmeenergie erfolgen. Das Anschmelzen könnte jedoch auch aufgrund vor
handener überschüssiger Energie im Werkstück vorzugsweise nach dem Verlassen
der Kammer bzw. des Beckens erfolgen.
Sowohl ein Vorwärmen des Werkstücks außerhalb der Kammer bzw. des Beckens
als auch das Erwärmen des Werkstücks innerhalb der Kammer bzw. des Beckens
als auch ein Nachwärmen des Werkstücks außerhalb der Kammer bzw. des Beckens
könnten computergesteuert erfolgen. Hierdurch ist eine Abstimmung auf Werkstück
Beschichtungsmedium und Heizeinrichtung ermöglicht. Vorwärmung und Nachwär
mung erfolgen außerhalb des Beschichtungsbeckens und könnten über eine optische
Temperaturmessung mittels Pyrometer geregelt werden.
Ein Vorwärmen des Werkstücks könnte je nach ausgewähltem Beschichtungsme
dium auf eine unterhalb des Schmelzpunkts des Beschichtungsmediums oder auch
höher liegende Temperatur erfolgen. Durch ein Vorwärmen des Werkstücks auf eine
unterhalb des Schmelzpunkts des Beschichtungsmediums liegende Temperatur wird
die Gefahr der Beschädigung eines zuvor aufgebrachten Primers zur Erhöhung der
Haftfestigkeit der Beschichtung auf dem zu beschichtenden Werkstück vermieden.
Unter Verwendung der induktiven Erwärmung ist die Erwärmung der Oberfläche des
zu beschichtenden Werkstücks auf eine präzise auf das Schmelzverhalten des
Mediums und die Verweilzeit im Medium abgestimmte Temperatur möglich. Dann
können die Erwärmung im Becken und/oder das Nachheizen eventuell entfallen.
Beim herkömmlichen Verfahren des Wirbelsinterns muß die Temperatur des zu be
schichtenden Werkstücks so hoch sein, daß über die gespeicherte Energie die ge
wünschte Beschichtungsstärke aufgebracht wird. Dabei besteht die Gefahr, daß eine
eventuell zuvor erfolgte Primerung durch die überhöhte Temperatur nicht nur
geschädigt, sondern sogar zum umgekehrten Effekt der verminderten Haftung führt.
Zur Gewährleistung eines Temperaturausgleichs an der Oberfläche des Werkstücks
könnte zwischen einer Vorwärmung des Werkstücks außerhalb der Kammer bzw.
des Beckens und der Erwärmung innerhalb der Kammer bzw. des Beckens eine
entsprechende Verweilzeit ausgewählt werden. Auch die Vorwärmung kann in Stufen
oder kontinuierlich gesteuert erfolgen.
Zur Vermeidung von störenden äußeren Einflüssen und zur Ersparnis von Energie
könnte die Vorwärmung und/oder die Nachwärmung in einem wärmeisolierten Raum
erfolgen.
Die an dem Werkstück anhaftende Menge an Beschichtungsmedium und damit die
Schichtstärke könnte über die Wahl des Induktors und/oder die eingebrachte Energie
und/oder die Verweilzeit im Beschichtungsmedium eingestellt werden.
Um das Wirbelbett bei Durchlaufanlagen klein zu halten, kann das Werkstück vor
dem Eintauchen in das Wirbelbett vorgewärmt werden. Die Vorwärmung kann auf
eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Beschichtungsmediums oder
auf einer höheren Temperatur erfolgen. Durch die Nachwärmung im Wirbelbett wird
die Temperatur angehoben oder gehalten, wobei in Abhängigkeit von der Verweilzeit
im Wirbelbett die gewünschte Schichtstärke eingestellt werden kann.
Wenn zwischen Vorwärmung außerhalb und Erwärmung innerhalb des Wirbelbetts
eine definierte Verweilzeit eingestellt wird, so kann während dieser Verweilzeit ein
gewünschter Temperaturausgleich im Werkstück und damit insbesondere an der
Oberfläche erfolgen, der besonders bei komplexen Werkstücken sehr wichtig ist, um
damit das Anschmelzen im Wirbelbett gleichmäßiger zu gestalten.
Durch Positionierung der Heizeinrichtung im Wirbelbett am Anfang, in der Mitte oder
am Ende des Wirbelbetts ist ebenfalls das Anschmelzverhalten an der erwärmten
Oberfläche des Werkstücks als Funktion des zu beschichtenden Werkstücks steuer
bar.
Durch das Vorwärmen des Werkstücks vor dem Wirbelbett reduziert sich die Größe
des Wirbelbetts und damit der notwendige Luftbedarf für die Verwirbelung. Dies ist
ein energetisch wichtiger Vorteil.
Bei einer Beschichtung im Pulverbett, d. h. bei nicht aufgewirbeltem Pulver, ist für ein
qualitativ hochwertiges Beschichtungsergebnis erforderlich, daß an die Oberfläche
stets frisches Pulver herangeführt wird. Dies könnte in besonders wirkungsvoller
Weise dadurch geschehen, daß die Kammer bzw. das Becken oder die Doppelkam
mer bzw. das Doppelbecken oszillierend und/oder rotierend bewegt wird. Bei Ver
wendung einer Doppelkammer bzw. eines Doppelbeckens könnte auch lediglich die
innere Kammer bzw. das innere Becken bewegt werden. Dabei ist weiterhin ein aus
reichender Überstand an Pulver über dem Werkstück vorteilhaft. Eine Alternative ist
auch ein intensives Umpumpen des Beschichtungsmediums zwischen den beiden
Kammern bzw. Becken.
Bei der Beschichtung im Wirbelbett ist es im Hinblick auf eine qualitativ hochwertige
Beschichtung vorteilhaft, wenn das Beschichtungsmedium über in die Kammer bzw.
in das Becken eingebrachte Elektroden elektrostatisch aufgeladen wird. Hierdurch
lagert sich das Beschichtungsmedium unter Einfluß der elektrostatischen Anziehung
an das auf Erdpotential liegende Werkstück an. Je nach Erfordernis könnten die
elektrostatische Aufladung und das Anlagern des Beschichtungsmediums am Werk
stück vor einer zur Erwärmung dienenden Spule und/oder innerhalb der Spule
und/oder hinter der Spule erfolgen. Des weiteren könnten das Aufbringen des Be
schichtungsmediums und das Erwärmen des Werkstücks mehrmals abwechselnd
hintereinander erfolgen.
Bei Verwendung eines Wirbelbetts könnte die Erzeugung einer Pulverwolke in be
sonders einfacher Weise dadurch erfolgen, daß das zur Herstellung der fluidisierten
Pulverschicht erforderliche Strömungsmedium teilweise durch einen trichterförmigen
Hohlkörper und vorzugsweise durch einen sich an den Hohlkörper an dessen ver
engtem Ende anschließenden Schlauch hindurchgeleitet wird. Hierbei könnte das
Strömungsmedium Luft und der Hohlkörper ein Trichter sein.
Der Hohlkörper könnte derart im Wirbelbett angeordnet werden, daß während des
Hindurchleitens des Strömungsmediums durch den Hohlkörper Pulver aus der Pul
verschicht in den Hohlkörper gesogen wird. Der trichterförmige Hohlkörper bzw.
Trichter könnte bspw. mit seinem weiten Ende nach unten gerichtet positioniert sein.
Das Pulver könnte beim Austreten aus dem Schlauch elektrostatisch aufgeladen
werden, um damit durch Verringerung des Overspray verstärkt zum geerdeten Werk
stück zu gelangen.
Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich konkretisierend noch das
Folgende ausführen:
Ein Vorwärmen und/oder ein Nachheizen des Werkstücks kann innerhalb und/oder außerhalb des Wirbelbeckens erfolgen. Für bspw. eine Drahtbeschichtung könnte ein gut dimensioniertes Wirbelsinterbecken verwendet werden. Auf beiden Längsseiten könnten Hochspannungselektroden angebracht werden, um durch die elektrostati sche Aufladung des Pulvers die Aufbringung zu optimieren. Die zu beschichtenden Drähte werden durch Bohrungen in den Querseiten des Beckens geführt. Am Ein- und Austritt des Drahtes befindet sich im Becken eine Ringdüse, aus der Luft gebla sen wird. Bei Einsetzen der Verwirbelung werden die Drähte und die sie umfassende Induktionsspule vollständig vom Pulver umströmt und das Pulver könnte sich ver stärkt durch die Elektrostatik am Draht an lagern. Die Erwärmung des Drahtes könnte während des Durchgangs durch das Wirbelbecken erfolgen. Die Schichtstärke könnte durch die Erwärmungsleistung bestimmt werden. Bevor der Draht am Ende des Wirbelbeckens austritt, wird dann das noch nicht angeschmolzene Pulver unver züglich durch die aus der Ringdüse austretende Luft abgeblasen. Das Pulver, das durch die Ein- und Austrittsdurchgänge des Drahts austritt, gelangt in ein äußeres Auffangbecken und wird von dort dem inneren Becken zurückgegeben. Über dieses Auffangbecken kann auch die erforderliche Pulvermenge kontinuierlich oder in Raten nachgefüllt werden.
Ein Vorwärmen und/oder ein Nachheizen des Werkstücks kann innerhalb und/oder außerhalb des Wirbelbeckens erfolgen. Für bspw. eine Drahtbeschichtung könnte ein gut dimensioniertes Wirbelsinterbecken verwendet werden. Auf beiden Längsseiten könnten Hochspannungselektroden angebracht werden, um durch die elektrostati sche Aufladung des Pulvers die Aufbringung zu optimieren. Die zu beschichtenden Drähte werden durch Bohrungen in den Querseiten des Beckens geführt. Am Ein- und Austritt des Drahtes befindet sich im Becken eine Ringdüse, aus der Luft gebla sen wird. Bei Einsetzen der Verwirbelung werden die Drähte und die sie umfassende Induktionsspule vollständig vom Pulver umströmt und das Pulver könnte sich ver stärkt durch die Elektrostatik am Draht an lagern. Die Erwärmung des Drahtes könnte während des Durchgangs durch das Wirbelbecken erfolgen. Die Schichtstärke könnte durch die Erwärmungsleistung bestimmt werden. Bevor der Draht am Ende des Wirbelbeckens austritt, wird dann das noch nicht angeschmolzene Pulver unver züglich durch die aus der Ringdüse austretende Luft abgeblasen. Das Pulver, das durch die Ein- und Austrittsdurchgänge des Drahts austritt, gelangt in ein äußeres Auffangbecken und wird von dort dem inneren Becken zurückgegeben. Über dieses Auffangbecken kann auch die erforderliche Pulvermenge kontinuierlich oder in Raten nachgefüllt werden.
Wenn der Draht von nicht angeschmolzenem Pulver befreit ist, könnte er kurzzeitig in
einer zweiten Erwärmungsstation nachgeheizt werden, um sicherzugehen, daß das
gesamte Pulver auch zu einer gleichmäßigen Schicht verschmolzen ist.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Abblasen mit Luft könnte das Werkstück im Wirbel
bett und/oder nach der Entnahme mit hoher Frequenz mechanisch zum Vibrieren
oder Rotieren gebracht werden. Auch bei dieser Art der Behandlung fällt das nicht
angeschmolzene Pulver unverzüglich vom Draht herunter und es ergibt sich eine
ausgesprochen gleichmäßige Schichtstärke um den gesamten Umfang des Drahts
herum. Beide Methoden ergeben je nach Anwendungsfall - das Vibrieren oder
Rotieren insbesondere für sehr komplex aufgebaute Teile - ein wirksames Verfahren.
Um das Wirbelbett bei Durchlaufanlagen klein zu halten, könnte das Rohr, der Draht
oder das Profil auch vor dem Eintauchen in das Wirbelbett vorgewärmt werden. Na
türlich können auch Einzelteile vor dem Eintauchen in das Wirbelbett vorgewärmt
werden. Die Vorwärmung kann auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts
des Beschichtungsmediums oder auf eine höhere Temperatur erfolgen. Durch die
Nachwärmung im Wirbelbett wird die Temperatur so angehoben oder gehalten, daß
in Abhängigkeit von der Verweilzeit im Wirbelbett die gewünschte Schichtstärke
eingestellt wird.
Hinsichtlich einer Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks mit einem pulvri
gem, granulösem, flüssigem oder pastösem Beschichtungsmedium wird die obige
Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 34 gelöst. Danach ist die erfin
dungsgemäße Vorrichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, daß innerhalb oder
außerhalb der Kammer bzw. des Beckens oder der Doppelkammer bzw. des Dop
pelbeckens eine Abblaseinrichtung und/oder eine Vibrationseinrichtung und/oder
Rotationseinrichtung für das Werkstück vorgesehen ist.
Die Beschichtung solcher Produkte im Wirbelsinterverfahren ist erst durch diese Ent
wicklung der Erwärmung vor und/oder im und/oder nach dem Wirbelsinterbecken und
der Entfernung des Überstandes möglich geworden.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in
vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die
dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol
gende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens
anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevor
zugten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeich
nung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Wirbelbett mit integrierten Elek
troden zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmediums,
sowie den notwendigen Einrichtungen zur Erzielung einer Beschich
tungswolke mit und ohne elektrostatische Aufladung zur Wirbelsinterbe
schichtung,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung, geschnitten, ein Ausführungsbei
spiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschichten eines
Werkstücks,
Fig. 3 in einer schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel ei
ner erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Werk
stücks und
Fig. 4 eine Modifikation von Fig. 3.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Wirbelbetts 4 zur Beschichtung eines
Werkstücks 1. Das Wirbelbett 4 ist in einem Becken 3 mit einem darin angeordneten
Beschichtungsmedium 2 ausgebildet. Zur Erzeugung des Wirbelbetts ist im unteren
Teil des Beckens 3 ein Anströmraum 5 vorgesehen, in den mittels einer
Luftzuführung 6 Luft zugeführt wird. Die zugeführte Luft strömt durch ein Filtervlies 7
oder ein anderes geeignetes poröses Medium und bringt das Beschichtungsmedium
2 in einen fluidisierten Zustand.
Zur elektrischen Aufladung des Beschichtungsmediums 2 sind Elektroden 8 in dem
Becken 3 vorgesehen. Das Werkstück 1 ist mittels einer Erdung 9 auf Erdpotential
gesetzt, so daß die mittels der Elektroden 8 aufgeladenen Partikel des Beschich
tungsmediums 2 auf das Werkstück 1 geleitet werden.
Im Hinblick auf eine Erzeugung von Pulverwolken im Bereich des Werkstücks 1 sind
im Bereich des Filtervlieses 7 Trichter 10 vorgesehen, an deren verengtem Ende sich
ein Schlauch 11 anschließt. Die Trichter 10 sind derart oberhalb des Filtervlieses 7
angeordnet, daß ein Teil der durch das Filtervlies 7 strömenden und zur Erzeugung
des Wirbelbetts dienenden Luft durch die Trichter 10 strömt. Hierdurch wird die Luft
strömung im Schlauch 11 konzentriert und es werden im Wirbelbett befindliche Parti
kel des Beschichtungsmediums 2 zwischen dem Filtervlies 7 und dem weiten Ende
des Trichters 10 in den Trichter 10 hineingesogen. Die derart in den Trichter 10 hin
eingesogenen Partikel werden durch den Trichter 10 und den Schlauch 11 bis zu ei
nem Prallkörper 12 geleitet, welcher das Entstehen einer Pulverwolke im Bereich des
Werkstücks 1 begünstigt. Die Elemente zur Erzeugung der Pulverwolken können mit
zusätzlichen Einrichtungen zur elektrostatischen Aufladung der durch dieses System
strömenden Pulverteilchen bestückt werden.
Das Becken 3 kann zur Energieeinsparung wärmeisoliert ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung, teilweise geschnitten, ein Ausfüh
rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschichten eines Werk
stücks 1. Das Werkstück 1 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel 1 ein rohrför
miger Körper. Die Vorrichtung umfaßt ein Doppelbecken 13 mit einem äußeren
Becken 14 und einem inneren Becken 15. In dem inneren Becken 15 ist ein Wirbel
bett 4 aus Partikeln des Beschichtungsmediums 2 ausgebildet. Das Doppelbecken
13 kann jedoch auch zur Flüssigkeitsbeschichtung verwendet werden.
Zur Erzeugung des Wirbelbetts ist eine Luftzuführung 6 zur Zuführung von Luft in den
Anströmraum 5 sowie ein Filtervlies 7 in dem inneren Becken 15 vorgesehen.
Zum kontinuierlichen Durchführen des Werkstücks 1 durch das Wirbelbett bzw. durch
das Doppelbecken 13 weisen sowohl das äußere Becken 14 als auch das innere
Becken 15 Ein- und Austrittsdurchgänge 16 auf. Den Ein- und Austrittsdurchgängen
16 ist jeweils eine Abblaseinrichtung 17 zugeordnet. Mittels der Abblaseinrichtung 17
kann auf dem Werkstück 1 befindliches überschüssiges Beschichtungsmedium ab
geblasen werden, woraus sich eine qualitativ hochwertige Beschichtung ergibt. Die
ser Effekt kann auch mittels einer mechanischen Vibrationseinrichtung und/oder
Rotation erreicht werden.
Zur Erwärmung des Werkstücks 1 sind Induktionsspulen 18 und eine
Nachwärminduktionsspule 19 vorgesehen, wobei die Nachwärminduktionsspule 19
dem Nachwärmen des Werkstücks 1 nach dem Abblasen von Überstand an
Beschichtungsmedium 2 dient. Die Induktionsspule 18 kann im vorderen, im mittleren
oder im hinteren Bereich des inneren Beckens 15 angeordnet sein. Des weiteren
können auch mehrere unabhängig voneinander betreibbare Induktionsspulen 18 im
inneren Becken oder auch außerhalb des Beckens 15 vorgesehen sein. Hierdurch
läßt sich ein individuelles Erwärmen des Werkstücks 1 vor und/oder während
und/oder nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums 2 auf das Werkstücks 1
realisieren.
Das innere Becken 15 weist weiterhin einen Überlauf 20 für das Beschichtungsme
dium 2 auf. Übergelaufenes Beschichtungsmedium 2 wird durch das äußere Becken
14 aufgefangen und mittels einer im unteren Bereich des äußeren Beckens 14 ange
ordneten Pumpe 21 durch ein Filter 22 in das innere Becken 15 rückgeführt. Die
Rückführung muß oberhalb des Filtervlieses 7 erfolgen.
Die Abblaseinrichtung 17 weist Luftdüsen auf, die einerseits den Austritt des Be
schichtungsmediums 2 durch die Ein- und Austrittsdurchgänge 16 verhindern und an
dererseits dafür sorgen, daß nur das an der Oberfläche des Werkstücks 1 anhaf
tende Beschichtungsmedium 2 ausgetragen wird.
Elektroden zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmediums 2 sowie eine
Anordnung zur Erzeugung einer Pulverwolke mit einem Trichter und einem Schlauch
sind ebenfalls bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung verwendbar, jedoch der
Übersicht wegen nicht dargestellt.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Werkstücks 1. In Fig. 3 ist
eine komplette Durchlaufanlage dargestellt, bei der das Werkstück 1 zunächst mit ei
nem Primer versehen werden kann. Als Primer dient ein flüssiges
Beschichtungsmedium 23.
Nach Aufbringen des Primers wird das Werkstück 1 durch eine Induktionsspule 18
geleitet und dabei induktiv getrocknet. Die dabei in das Werkstück 1 eingebrachte
Wärme wird weiterverwendet, um das nachfolgende, in einem Doppelbecken 13
ausgebildete Pulverbett 26 und die dort einzubringende Energie möglichst klein zu
halten. Das Doppelbecken 13 weist ein äußeres Becken 14 sowie ein inneres Becken
15 auf. Das Pulverbett 26 ist in dem inneren Becken 15 ausgebildet.
Das Aufbringen des Beschichtungsmediums 2 im Pulverbett 26 erfolgt durch ein kon
tinuierliches Durchführen des Werkstücks 1 durch das innere Becken 15. Zum
Durchführen des Werkstücks 1 weist das Doppelbecken 13 sowohl im äußeren
Becken 14 als auch im inneren Becken 15 ausgebildete Ein- und Austrittsdurchgänge
16 auf. Den Ein- und Austrittsdurchgängen 16 ist eine Abblaseinrichtung 17 in Form
von Luftdüsen zugeordnet. Hierdurch kann überschüssiges Beschichtungsmedium 2,
welches sich bspw. auf dem Werkstück 1 angelagert hat, entfernt werden, bevor es
an dem Werkstück 1 angeschmolzen ist und damit eine ungleichmäßige Beschich
tung des Werkstücks 1 verursacht hat. Innerhalb des inneren Beckens 15 ist weiter
hin eine Induktionsspule 18 zum Erwärmen des Werkstücks 1 ausgebildet. Auch hier
können mehrere unabhängig voneinander arbeitende Spulen in dem Pulverbett 26
vorgesehen sein. Die Anordnung und Anzahl der Induktionsspulen 18 ist auf die
individuellen Beschichtungserfordernisse abzustellen.
Nach Durchlaufen des Pulverbetts 26 wird das Werkstück 1 einer Nachheizstation mit
einer Nachwärminduktionsspule 19 zugeführt, wobei das anhaftende
Beschichtungsmedium 2 nachgeschmolzen und damit die Oberfläche nachgeglättet
wird.
Schließlich wird das Werkstück 1 durch eine Wasserbrause 24 oder ein Wasser
becken zur Reinigung und Abkühlung des Werkstücks 1 geleitet.
Oberhalb der in Fig. 3 gezeigten Durchlaufanlage ist eine Abzugshaube 25 mit einem
Lüfter vorgesehen, um während der Beschichtung auftretende Gase und Dämpfe
kontrolliert abzuführen und umweltgerecht zu entsorgen.
Durch Anpassung des Induktors an die Werkstückform wird erreicht, daß die zu be
schichtende Oberfläche, und vorwiegend nur diese, auf die notwendige Temperatur
gebracht wird, um das vorbeifließende Pulver anzuschmelzen. Aufgrund der Tatsa
che, daß dem Werkstück immer wieder frisches Pulver zugeführt wird, kann davon
ausgegangen werden, daß eine Überhitzung des nicht angeschmolzenen Pulvers
nicht erfolgt. Der Erwärmungsprozeß des zu beschichtenden Werkstücks kann sehr
präzise auf das Werkstück, das Beschichtungsmedium und die Beschichtungsstärke
eingestellt werden. Im Extremfall lassen sich an einem Werkstück sogar unterschied
liche Schichtstärken erreichen. Der Beschichtungsvorgang läuft nun in der Weise ab,
daß ein Werkstück vor dem Eintauchen in das Wirbelbett auf eine Temperatur unter
halb der Schmelztemperatur des Pulvers vorgewärmt wird, um dann im Wirbelbett
nur noch auf Schmelztemperatur nachgeheizt zu werden. Das hat den Vorteil, daß
dadurch die Verweilzeit im Wirbelbett abgekürzt wird und daß bereits im Vorfeld eine
Vergleichmäßigung der Temperatur an der Oberfläche des Werkstücks erreicht wird.
Durch geeignete Kombination aus nachgereichter Energie im Wirbelbett und Verweil
zeit im Wirbelbett wird die anzulagernde Menge an Beschichtungsmedium eingestellt.
Der Ablauf kann nun so sein, daß im Wirbelbett noch ausreichend Energie zugeführt
wird, um nach Entnahme aus dem Becken die noch anhaftende, nicht aufge
schmolzene Pulvermenge endgültig anzuschmelzen und zu einer glatten Oberfläche
zu führen. Andererseits ist es möglich, in einer Nachheizphase das noch anhaftende
Pulver zu einer glatten Oberfläche am Werkstück zu verschmelzen. Wichtig ist, daß
die beiden Parameter, zugeführte Energiemenge und Verweilzeit, präzise aufeinan
der abgestimmt sind. Die größere Flexibilität bringt die Nachheizung. Auch ist es auf
diese Weise möglich, Werkstücke mit geringer Wärmekapazität zu beschichten, ohne
Gefahr zu laufen, die Beschichtung im Becken zu überhitzen.
Für die Qualität der Beschichtung und insbesondere die Haftung an der Werkstück
oberfläche ist von großem Vorteil, daß die notwendige Energie kontrolliert nachge
führt wird, ohne die Oberfläche zu überhitzen und damit das anhaftende Beschich
tungsmedium zu zerstören. Nach Aussagen von Anwendern ist die hier erreichte
Haftung deutlich besser als sie mit herkömmlichen Verfahren erreicht werden konnte.
Bei Anwendungen wurden bspw. Polyamide mit Korngrößen von 50 bis 250 Mi
krometern eingesetzt und Beschichtungsstärken <60 Mikrometern mit Dickungs
schwankungen von maximal +/- 10 Mikrometern realisiert. Nach Aussage von Pulver
lieferanten wurden vergleichbare Ergebnisse bisher nicht erreicht. Die Schwan
kungsbreite wurde auch bei größeren Schichtstärken kaum größer. Wichtige Einfluß
größen sind die Qualität der Oberfläche und das Fließverhalten des
aufgeschmolzenen Pulvers.
Fig. 4 ist eine Modifikation von Fig. 3. Das Rohr wird vor dem Eintauchen in das
Wirbelbett soweit kontrolliert an der Oberfläche erwärmt, daß bei vorgegebener
Durchlaufgeschwindigkeit durch das Becken die anzutragende Beschichtungsmenge
erreicht wird und daß aus der Restwärme im Rohr das Beschichtungsmedium nach
Verlassen des Wirbelbetts noch vollständig durchschmilzt.
Oberhalb der in Fig. 4 gezeigten Durchlaufanlage ist eine Abzugshaube 25 vorgese
hen. Die Durchlaufanlage umfaßt mehrere Abblasdüsen 27 zur Entfernung von über
schüssigem Beschichtungsmedium 2. Zum Transport des Werkstücks 1 sind meh
rere Auflageroller 28 vorgesehen, die teilweise mit einem Antrieb ausgestattet sind.
Die mit einem Antrieb ausgestatteten Auflagerollen 28 befinden sich am Anfang, in
der Mitte und am Ende der Durchlaufanlage. Die Durchlaufanlage umfaßt weiterhin
mehrere Trockenspulen 29. Im ersten Anlagenteil ist ein Primer-Becken 30 vorgese
hen. Vor dem Wirbelsinterbecken 32 ist eine Erwärmungsspule 31 angeordnet.
Am Ende der Durchlaufanlage ist ein Wasserabkühlbecken 33 vorgesehen. Der An
trieb 34 für die Auflagerollen 28 ist am Ende der Durchlaufanlage positioniert.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin
dungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und
andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, daß die zuvor rein willkürlich ge
wählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre
dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.
Claims (34)
1. Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks (1) mit einem pulvrigem, gra
nulösem, flüssigem oder pastösem Beschichtungsmedium (2),
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- - Bereitstellen des Werkstücks (1);
- - Aufbringen des Beschichtungsmediums (2) auf das Werkstück (1);
- - Erwärmen des Werkstücks (1) auf eine Beschichtungstemperatur vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen des Beschichtungsmediums (2) auf das Werkstück (1); und
- - Entfernen von sich an und/oder auf dem Werkstück (1) anlagerndem über schüssigem Beschichtungsmedium (2) durch Abblasen und/oder mechani sches Vibrieren und/oder Rotieren des Werkstücks (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des
Werkstücks (1) induktiv erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf
bringen des Beschichtungsmediums (2) durch Eintauchen des Werkstücks (1) in eine
oder in ein zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmedium (2) befüllte Kammer
oder befülltes Becken (3) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf
bringen des Beschichtungsmediums (2) durch kontinuierliches Durchführen des
Werkstücks (1) durch eine oder ein zumindest teilweise mit dem Beschichtungsme
dium (2) befüllte Kammer oder befülltes Becken (3) erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf
bringen des Beschichtungsmediums (2) in einem in der Kammer oder in dem Becken
(3) ausgebildeten Pulver- oder Wirbelbett (26, 4) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Doppelkammer oder ein Doppelbecken (13) mit einer äußeren Kammer bzw. ei
nem äußeren Becken (14) und einer inneren Kammer bzw. einem inneren Becken
(15) verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer
bzw. das innere Becken (15) in der äußeren Kammer bzw. in dem äußeren Becken
(14) angeordnet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus der in
neren Kammer bzw. aus dem inneren Becken (15) austretendes Beschichtungsme
dium (2) über die äußere Kammer bzw. das äußere Becken (14) in die innere Kam
mer bzw. in das innere Becken (15) rückgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kammer bzw. das Becken (3) oder die Doppelkammer bzw. das Doppelbecken
(13) Ein- und Austrittsdurchgänge (16) für das Werkstück (1) aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abblasen mit
tels einer vorzugsweise den Ein- und/oder den Austrittsdurchgängen (16) zugeord
neten Abblaseinrichtung (17) erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abblasein
richtung (17) eine berührungslose Dichtung der Ein- und/oder Austrittsdurchgänge
(16) bildet.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab
blaseinrichtung (17) Luftdüsen aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen als
Ring- oder Konturdüsen ausgebildet sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abblaseinrichtung (17) an der Innenseite und/oder an der Außenseite der Kam
mer bzw. des Beckens (3, 13) oder der inneren Kammer bzw. des inneren Beckens
(15) angeordnet ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abblaseinrichtung (17) bei Verwendung einer Doppelkammer oder eines Doppel
beckens (13) zwischen der inneren und der äußeren Kammer bzw. dem inneren und
dem äußeren Becken (15, 14) angeordnet ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abblaseinrichtung (17) bei Verwendung einer Doppelkammer oder eines Doppel
beckens (13) an der Innenseite und/oder an der Außenseite der äußeren Kammer
bzw. des äußeren Beckens (14) angeordnet ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
das Erwärmen mit einer oder mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren
Induktionsspulen (18, 19) erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Nachführen von Wärmeenergie während und/oder nach dem Aufbringen des Be
schichtungsmediums (2) erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Erwärmung computergesteuert erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Vorwärmen des Werkstücks (1) auf eine unterhalb des' Schmelzpunkts des Be
schichtungsmediums (2) oder höher liegende Temperatur erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen einer Vorwärmung des Werkstücks (1) außerhalb der Kammer bzw. des
Beckens (3, 13) und der Erwärmung innerhalb der Kammer bzw. des Beckens (3, 13)
eine zum Temperaturausgleich innerhalb des Werkstücks (1) dienende Verweilzeit
gewählt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorwärmung und/oder Nachwärmung in einem wärmeisolierten Raum erfolgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß
über die Wahl des Induktors (18, 19) und/oder die eingebrachte Energie und/oder die
Verweilzeit im Beschichtungsmedium (2) die anhaftende Menge an Beschichtungs
medium (2) und damit die Schichtstärke eingestellt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kammer bzw. das Becken (3) oder die Doppelkammer bzw. das Doppelbecken
(13) oszillierend und/oder rotierend bewegt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Verwendung eines Pulverbetts (26) ein ausreichender Überstand an Pulver über
dem Werkstück (1) realisiert wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß
das Beschichtungsmedium (2) über in die Kammer bzw. in das Becken (3, 13) einge
brachte Elektroden (8) elektrostatisch aufgeladen wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostati
sche Aufladung und das Anlagern des Beschichtungsmediums (2) am Werkstück (1)
vor einer zur Erwärmung dienenden Induktionsspule (18, 19) und/oder innerhalb der
Spule (18, 19) und/oder hinter der Spule (18, 19) erfolgen.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufbringen des Beschichtungsmediums (2) und das Erwärmen des Werkstücks
(1) mehrmals abwechselnd hintereinander erfolgen.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erzeugung einer Pulverwolke bei Verwendung eines Wirbelbetts (4) durch ein
teilweises Hindurchleiten des zur Herstellung der fluidisierten Pulverschicht erforder
lichen Strömungsmediums durch einen trichterförmigen Hohlkörper und vorzugs
weise durch einen sich an den Hohlkörper an dessen verengtem Ende anschließen
den Schlauch (11) erfolgt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungs
medium z. B. Luft ist.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl
körper ein Trichter (10) ist.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hohlkörper derart im Wirbelbett (4) angeordnet wird, daß während des Hin
durchleitens des Strömungsmediums durch den Hohlkörper Pulver aus der Pulver
schicht in den Hohlkörper gesogen wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pulver beim Austreten aus dem Schlauch (11) elektrostatisch aufgeladen wird
um damit durch Verringerung des Overspray verstärkt zum geerdeten Werkstück zu
gelangen.
34. Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks (1) mit einem pulvrigem, gra
nulösem, flüssigem oder pastösem Beschichtungsmedium (2), insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb oder außerhalb der Kammer
bzw. des Beckens (3) oder der Doppelkammer bzw. des Doppelbeckens (13) eine
Abblaseinrichtung (17) und/oder eine Vibrations- und/oder Rotationseinrichtung für
das Werkstück (1) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19751003A DE19751003A1 (de) | 1997-09-09 | 1997-11-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19739604 | 1997-09-09 | ||
DE19751003A DE19751003A1 (de) | 1997-09-09 | 1997-11-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19751003A1 true DE19751003A1 (de) | 1999-03-11 |
Family
ID=7841792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19751003A Ceased DE19751003A1 (de) | 1997-09-09 | 1997-11-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19751003A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012101651A1 (de) | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs für ein Axial-Radial-Wälzlager sowie Axial-Radial-Wälzlager |
DE102012101649A1 (de) | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs, insbesondere für Großwälzlager sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
CN103831211A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-04 | 厦门大学 | 利用气流溶液流涎薄膜制造装置 |
DE102016202850A1 (de) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Käfig für ein Wälzlager mit einer Beschichtung |
CN107442363A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-12-08 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种胶套浸塑装置 |
CN107442364A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-12-08 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种浸塑装置 |
CN107552328A (zh) * | 2017-07-29 | 2018-01-09 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种五金制品浸塑装置 |
CN107552327A (zh) * | 2017-07-29 | 2018-01-09 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种五金制品胶套浸塑装置 |
CN111036484A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 科顺防水科技股份有限公司 | 一种有胎防水卷材浸涂工艺及系统 |
CN111957535A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-20 | 锦州希尔达汽车零部件有限公司 | 一种线材植绒装置 |
DE102020002549A1 (de) | 2020-04-28 | 2021-10-28 | Inno Friction Gmbh | Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Beschichtung auf zumindest einer Oberfläche eines Bauteils sowie Maschinenelement mit zumindest einer solchen elektrisch isolierenden Beschichtung |
-
1997
- 1997-11-18 DE DE19751003A patent/DE19751003A1/de not_active Ceased
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10465749B2 (en) | 2012-02-29 | 2019-11-05 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Axial-radial rolling bearing |
WO2013127852A1 (de) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES WÄLZLAGERKÄFIGS, INSBESONDERE FÜR GROßWÄLZLAGER SOWIE VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS |
CN110397675B (zh) * | 2012-02-29 | 2021-07-23 | 蒂森克虏伯罗特艾德有限公司 | 滚动轴承及制造用于其的滚动轴承保持架的方法 |
WO2013127865A1 (de) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Verfahren zur herstellung eines wälzlagerkäfigs für ein axial-radial-wälzlager sowie axial-radial-wälzlager |
US10590992B2 (en) | 2012-02-29 | 2020-03-17 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Process for producing a rolling bearing cage, in particular for large rolling bearings, and apparatus for carrying out the process |
CN104284737A (zh) * | 2012-02-29 | 2015-01-14 | 蒂森克虏伯罗特艾德有限公司 | 制造特别用于大型滚动轴承的滚动轴承保持架的方法及装置 |
CN104302936A (zh) * | 2012-02-29 | 2015-01-21 | 蒂森克虏伯罗特艾德有限公司 | 轴向-径向滚动轴承及制造用于其的滚动轴承保持架的方法 |
US9541131B2 (en) | 2012-02-29 | 2017-01-10 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Method for producing a rolling bearing cage for an axial-radial rolling bearing and axial-radial rolling bearing |
DE102012101651A1 (de) | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs für ein Axial-Radial-Wälzlager sowie Axial-Radial-Wälzlager |
CN110397675A (zh) * | 2012-02-29 | 2019-11-01 | 蒂森克虏伯罗特艾德有限公司 | 轴向-径向滚动轴承及制造用于其的滚动轴承保持架的方法 |
DE102012101649A1 (de) | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs, insbesondere für Großwälzlager sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
CN103831211A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-04 | 厦门大学 | 利用气流溶液流涎薄膜制造装置 |
DE102016202850A1 (de) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Käfig für ein Wälzlager mit einer Beschichtung |
DE102016202850B4 (de) * | 2016-02-24 | 2019-07-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Käfig für ein Wälzlager mit einer Beschichtung |
CN107442363A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-12-08 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种胶套浸塑装置 |
CN107552327A (zh) * | 2017-07-29 | 2018-01-09 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种五金制品胶套浸塑装置 |
CN107552328A (zh) * | 2017-07-29 | 2018-01-09 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种五金制品浸塑装置 |
CN107442364A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-12-08 | 成都联利达五金制品有限公司 | 一种浸塑装置 |
CN111036484B (zh) * | 2019-12-26 | 2022-08-30 | 科顺防水科技股份有限公司 | 一种有胎防水卷材浸涂工艺及系统 |
CN111036484A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 科顺防水科技股份有限公司 | 一种有胎防水卷材浸涂工艺及系统 |
DE102020002549A1 (de) | 2020-04-28 | 2021-10-28 | Inno Friction Gmbh | Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Beschichtung auf zumindest einer Oberfläche eines Bauteils sowie Maschinenelement mit zumindest einer solchen elektrisch isolierenden Beschichtung |
CN111957535A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-20 | 锦州希尔达汽车零部件有限公司 | 一种线材植绒装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0642391B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum pulverbeschichten | |
DE1427612A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Schutzueberzuegen | |
DE19751003A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken | |
WO2002058887A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum strahlbearbeiten, insbesondere formgenauen abtragen und/oder verdichten und/oder beschichten, von festen flächen | |
DE1813552C3 (de) | Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von innen und/oder außen mit Kunststoffbeschichteten Metallrohren | |
DE202018101071U1 (de) | Hochdruckreinigungsvorrichtung für Endlosmaterial | |
DE19502404C2 (de) | Harzbeschichteter Befestiger sowie Vorrichtung und Verfahren zu dessen Herstellung | |
WO2017009093A1 (de) | Vakuum sls verfahren zur additiven herstellung von metallischen bauteilen | |
EP0405164B1 (de) | Anlage und Verfahren zur Herstellung von pulverbeschicheten, flachen Teilen, insbesondere flachen Blechteilen | |
EP1506816B1 (de) | Lavaldüse für thermisches oder kinetisches Spritzen | |
DE1760047A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Textilfasern mit Aerosolen und Vorrichtung zum Durchfuehren dieses Verfahrens | |
EP0127041A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lichtwellenleitern | |
EP0291443B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen Behandlungsmittels auf Stahlrohre | |
DE2948898C2 (de) | Verfahren zum Innen- und Außenbeschichten von Rohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP2486984A2 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von Druckluft sowie Vorrichtung zur Aufbereitung von Druckluft | |
DE69217384T2 (de) | Verbesserungen in bezug auf ein verfahren und eine vorrichtung zur beschichtung von gegenständen | |
DE2228569B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Außenflächenuberzugs eines Rohrs mittels eines thermoplastischen oder wärmehartbaren Kunststoffs | |
DE19960211B4 (de) | Vorrichtung zum Herstellen eines Glasstranges | |
EP3768870A1 (de) | Vorrichtung zur förderung und dosierung von pulver, vorrichtung zur herstellung einer schichtstruktur auf einem oberflächenbereich eines bauelements, flächiges heizelement und verfahren zur herstellung eines flächigen heizelements | |
DE2826250C2 (de) | ||
WO2004101164A1 (de) | Beschichtungsverfahren sowie pulverdüse und beschichtungskabine | |
DE3211364A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum beschichten der aussenflaechen von hohlglasartikeln | |
DE1577757A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung eines Gegenstandes mit pulverisiertem UEberzugsmaterial | |
DE2300101A1 (de) | Vorrichtung zum entfernen abbrennbarer verunreinigungen an unbrennbaren teilen, insbesondere an werkstueckhaltern bei oberflaechenbehandlungsvorrichtungen | |
DE4328021C2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen ein- oder beidseitigen Beschichtung von Metallbändern mit Email- oder Kunststoffpulvern sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |