DE19801620C1 - Double-sided electrostatic powder-coating of metal bands - Google Patents
Double-sided electrostatic powder-coating of metal bandsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen beidseitigen Beschichten von als Bandblech ausgeführten Werkstücken mit Pulverlack nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for electrostatic coating on both sides of as a strip plate executed workpieces with powder coating according to the generic term of claim 1.
Bei bekannten Vorrichtungen zur Pulverbeschichtung von Werkstücken, insbesondere zur Beschichtung von Blechen, werden diese entweder nur an der Oberseite beschichtet, so daß das Werkstück zur beidseitigen Beschichtung während des Beschichtungsprozesses einmal gewendet werden muß, oder aber wie in der DE 41 19 932 A1 vorgeschlagen, bei unveränderter Werkstückausrichtung beidseitig beschichtet, wobei zur Beschichtung der Unterseite das Werkstück von einem Haftförderer gefördert wird.In known devices for powder coating Workpieces, especially for coating sheet metal, they are either only coated on the top, so that the workpiece for coating on both sides during Coating process must be turned once, or else as proposed in DE 41 19 932 A1, with unchanged Workpiece alignment coated on both sides, whereby for Coating the underside of the workpiece Adhesion promoter is promoted.
Das Wenden des Werkstückes erfordert eine entsprechende Länge der gesamten Vorrichtung, was insbesondere bei langen Werkstücken viel Platz benötigt und entsprechende Investitionskosten z. B. für die Werkhallen nach sich zieht. Kontinuierlich förderbare Werkstücke, wie z. B. Bandbleche, können mit derartigen Vorrichtungen praktisch nur in zwei Arbeitsgängen beschichtet werden. Die in der DE 41 19 932 A1 vorgeschlagene Lösung hat den Nachteil, daß insbesondere die mit Haftförderern ausgestattete Beschichtungsstation in Montage, regelungstechnischer Umsetzung sowie Wartung recht aufwendig ist.Turning the workpiece requires an appropriate length the entire device, which is particularly the case with long Workpieces require a lot of space and corresponding Investment costs z. B. for the workshops. Workpieces that can be conveyed continuously, such as B. strip plates, can practically only with two such devices Operations are coated. The in DE 41 19 932 A1 proposed solution has the disadvantage that in particular the coating station equipped with adhesion promoters in Assembly, control engineering implementation and maintenance right is complex.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Beschichtung von Werkstücken zu schaffen, die effektiver einsetzbar ist.The present invention addresses the problem of a Device of the type mentioned for coating To create workpieces that can be used more effectively.
Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 oder 7 gelöst.This problem is solved by a device according to the Claims 1 or 7 solved.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Patentanspruch 1 ermöglicht es, nicht kontinuierlich ablaufende Bearbeitungsgänge unmittelbar an die Vorrichtung anzuschließen. The inventive device according to claim 1 allows non-continuous Machining steps directly to the device to connect.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß nach der Beschichtungszone zwei Laufrollen angeordnet sind, zwischen denen das Werkstück in einer zweiten Kühlzone abgekühlt werden kann, so daß die Oberfläche ohne Berührung mit Halte- oder Führungsmitteln zu haben, abkühlen kann. Vorteilhaft wird hierzu ein Kühlgebläse verwandt, so daß der Wärmeübergang hauptsächlich durch Konvektion mit der Umgebungsluft erreicht wird.An advantageous embodiment of the invention The device provides that after the coating zone two Rollers are arranged, between which the workpiece in a second cooling zone can be cooled so that the Surface without contact with holding or guiding means can cool down. A cooling fan is advantageous for this related, so that the heat transfer mainly through Convection with the ambient air is achieved.
Vorteilhaft schließt sich an die Ausgleichszone eine Schere zum Ablängen des Werkstücks an. Das Werkstück kann damit unmittelbar abgelängt werden.A pair of scissors advantageously adjoins the compensation zone to cut the workpiece to length. The workpiece can be cut to length immediately.
An die Schere schließt sich vorteilhaft eine Richtmaschine an, so daß ein etwaiger Verzug der Werkstücke durch das Beschichten unmittelbar behoben werden kann.A straightening machine is advantageously connected to the scissors so that a possible distortion of the workpieces by the Coating can be fixed immediately.
An die Richtmaschine kann sich eine Stapelbox oder ein Aufcoiler anschließen, so daß wahlweise die mit der Schere abgelängten Blechabschnitte gestapelt oder, falls ein Ablängen des Bandblechs nicht gewünscht ist, dieses ohne Einsatz der Schere wieder zu Coils aufgewickelt werden kann.A stacking box or a can be attached to the straightening machine Connect the rewinder so that you can use the scissors cut sheet metal sections stacked or, if one Cutting the strip sheet is not desired, this without Use of the scissors can be rewound into coils.
Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Vorrichtung zur Führung des Werkstückes während des Durchgangs durch die erste Beschichtungszone seitliche Rollen aufweist, wobei der Abstand der Rollenoberflächen jeweils gegenüberliegender Rollen an der Stelle des kleinsten Durchmessers der Rollen kleiner ist, als die Breite des zu behandelnden Werkstücks, sodaß das Werkstück während des Durchgangs durch die erste Beschichtungszone in der Mitte nach oben hin durchgedrückt wird. Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet auch bei kürzeren Werkstücken die Möglichkeit, die Vorrichtung ohne bewegliche Haftelemente auszuführen. An alternative embodiment of the invention The device provides that the device for guiding the Workpiece during the passage through the first Coating zone has side rollers, the Distance of the roller surfaces opposite each other Rolls in the place of the smallest diameter of the rolls is smaller than the width of the workpiece to be treated, so that the workpiece during the passage through the first Coating zone pressed in the middle upwards becomes. This embodiment of the device according to the invention also offers the possibility of working with shorter workpieces Execute device without movable adhesive elements.
In einer weiteren Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß das Werkstück während des Durchgangs durch die erste Beschichtungszone von oberhalb des Werkstücks angeordneten Stützrollen geführt wird. Diese Stützrollen dienen der Stabilisierung des Bleches insbesondere zur Vermeidung von wellenartigen Schwingungen senkrecht zur Förderrichtung.In a further improvement of the invention Device is provided that the workpiece during the Passage through the first coating zone from above the Workpiece arranged support rollers is guided. This Support rollers serve to stabilize the sheet especially to avoid wave-like vibrations perpendicular to the conveying direction.
Vorteilhaft erfolgt die Zuführung der Werkstücke zur ersten Beschichtungszone mittels eines Förderbandes, ebenso ist es zweckmäßig, die Förderung des Werkstückes in der zweiten Beschichtungszone mittels eines Förderbandes durchzuführen. Derartige Förderbänder sind Standardbaugruppen und daher relativ kostengünstig. The workpieces are advantageously fed to the first Coating zone by means of a conveyor belt, as is it expedient, the promotion of the workpiece in the second To carry out the coating zone by means of a conveyor belt. Such conveyor belts are standard assemblies and therefore relatively inexpensive.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildungen näher beschrieben. Dabei zeigenThe following are exemplary embodiments of the present Invention with reference to the accompanying figures described in more detail. Show
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorbehandlungszone; Fig. 2 is a schematic representation of a pre-treatment zone according to the invention;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungszone; Fig. 3 is a schematic representation of a coating zone according to the invention;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Nachbehandlungszone; Fig. 4 is a schematic illustration of a post-treatment zone to the invention;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beschichtungszone in der Seitenansicht; Figure 5 is a schematic representation of a second embodiment of a coating zone according to the invention in side view.
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Beschichtungszone gemäß Fig. 5 im Querschnitt. FIG. 6 shows a schematic illustration of the coating zone according to FIG. 5 in cross section.
Die Anlage gliedert sich in eine Vorbehandlungszone I, eine Beschichtungszone II sowie eine Nachbehandlungszone III (siehe Fig. 1).The plant is divided into a pretreatment zone I, a coating zone II and an aftertreatment zone III (see FIG. 1).
Der Anlage wird als zu behandelndes Halbzeug zu Rollen aufgewickeltes relativ dünnes Blech 1, sogenannte Coils zugeführt. Bei der in den Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Ausführungsform durchläuft das Material praktisch die gesamte Anlage als zusammenhängendes Band und wird am Ende der Anlage entweder wieder zu einem Coil aufgerollt, oder zu Blechen geschnitten. Das aufgecoilte Blech 1 wird auf einen Abcoiler 11 gespannt, der den Coil um seine Wicklungsachse drehbar lagert und so ein Abrollen des Blechs 1 ermöglicht. The system is supplied as a semi-finished product to be treated, rolled up into relatively thin sheet 1 , so-called coils. When in the Fig. 1 to Fig. 4 illustrated embodiment, the material passes through practically the entire system as a continuous band and is at the end of the plant either wound again into a coil, or cut into sheets. The coiled sheet 1 is tensioned on a decoiler 11 which rotatably supports the coil about its winding axis and thus enables the sheet 1 to unroll.
Aus Fig. 2 ist die Vorbehandlungszone I ersichtlich. Das zu beschichtende Blech 1 wird von dem Abcoiler 11 einer Reinigungszone 12 zugeführt. Von dieser gelangt das Blech zu einer ersten Spülzone 13, woraufhin sich eine Chromatierzone 14 sowie eine zweite Spülzone 15 anschließen. Das Blech 1 wird von Reinigungszone 12 bis zur zweiten Spülzone 15 auf einem Rollenlaufband 110 geführt, welches aus eng nebeneinander angeordneten Rollen 111 besteht. Die Rollen sind so breit angelegt, daß das zu beschichtende Blech 1 möglichst über seine gesamte Breite von Rollen unterstützt wird. Reinigungszone 12, erste Spülzone 13, Chromatierzone 14 sowie zweite Spülzone 15 werden von einem gemeinsamen Gehäuse 19 umgeben. Das Gehäuse 19 verhindert insbesondere ein Entweichen von Reinigungsflüssigkeit in die Umgebung, wobei ein erster Absaugventilator 191 an der Zuführungsöffnung zum Abcoiler 11 hin sowie ein zweiter Absaugventilator 192 an der Entnahmeöffnung nach der zweiten Spülstation 15 ein Entweichen insbesondere von gelösten Gasen oder Aerosolen in die Umgebung verhindern.From Fig. 2, the pre-treatment zone I can be seen. The sheet 1 to be coated is fed from the decoiler 11 to a cleaning zone 12 . From this, the sheet reaches a first rinsing zone 13 , whereupon a chromating zone 14 and a second rinsing zone 15 follow. The sheet 1 is guided from the cleaning zone 12 to the second rinsing zone 15 on a roller conveyor 110 which consists of rollers 111 arranged closely next to one another. The rolls are so wide that the sheet 1 to be coated is supported by rolls as far as possible over its entire width. Cleaning zone 12 , first rinsing zone 13 , chromating zone 14 and second rinsing zone 15 are surrounded by a common housing 19 . The housing 19 in particular prevents cleaning liquid from escaping into the environment, a first suction fan 191 at the feed opening to the decoiler 11 and a second suction fan 192 at the removal opening after the second flushing station 15 preventing, in particular, dissolved gases or aerosols from escaping into the surroundings .
An die zweite Spülzone 15 schließt sich ein erster Trockner 16 an, welcher mittels von einem Brenner 161 erzeugter Heißluft das zu beschichtende Blech 1 von Spülresten trocknet.The second washing zone 15 is followed by a first dryer 16 , which dries the sheet metal 1 to be coated from washing residues by means of hot air generated by a burner 161 .
Nach Verlassen des ersten Trockners 16 wird das nunmehr erwärmte Blech 1 einer ersten Kühlzone 17 zugeführt, welche mittels mindestens eines Zuluftventilators 171 sowie mindestens einem Abluftventilator 172 das Blech 1 lufttrocknet. Sowohl erster Trockner 16 als auch erste Kühlzone 17 verfügen über ein Rollenlaufband 110 mit Rollen 111, vergleichbar der Ausführung in der Reinigungszone 12 bis zur Spülzone 15.After leaving the first dryer 16 , the now heated sheet 1 is fed to a first cooling zone 17 , which air-dries the sheet 1 by means of at least one supply air fan 171 and at least one exhaust air fan 172 . Both the first dryer 16 and the first cooling zone 17 have a roller conveyor belt 110 with rollers 111 , comparable to the design in the cleaning zone 12 up to the rinsing zone 15 .
Nach Verlassen der ersten Spülzone 17 wird das Blech 1 über eine erste Umlenkrolle 18 in vertikale Richtung umgelenkt und senkrecht nach oben geführt. After leaving the first rinsing zone 17 , the sheet metal 1 is deflected in the vertical direction via a first deflecting roller 18 and guided vertically upwards.
In der Beschichtungszone II wird das Blech 1 zunächst einer Pulverbeschichtung 21 zugeführt, in der es beidseitig elektrostatisch mit Pulverlack beschichtet wird (siehe Fig. 3). Anschließend wird die mit Pulver beschichtete Oberfläche des Blechs 1 in einer Infrarotzone 22 entsprechend den Erfordernissen des verwendeten Pulverlacks aufgeheizt. Anstelle von Infrarotstrahlen können auch Mikrowellen zum Einbrennen verwendet werden. Ein sich anschließender zweiter Trockner 23, dem von einem Brenner 24 über einen Zuluftventilator 241 Heißluft zugeführt wird, ermöglicht ein Trocknen der nunmehr ausgehärteten Pulverschicht. Ein Umluftventilator 242 sorgt dabei für eine ausreichende Umwälzung der Luft im zweiten Trockner 23.In coating zone II, sheet 1 is first fed to a powder coating 21 , in which it is electrostatically coated on both sides with powder coating (see FIG. 3). The powder-coated surface of the sheet 1 is then heated in an infrared zone 22 in accordance with the requirements of the powder coating used. Instead of infrared rays, microwaves can also be used for baking. A subsequent second dryer 23 , to which hot air is supplied from a burner 24 via a supply air fan 241 , enables drying of the now hardened powder layer. A circulating air fan 242 ensures sufficient circulation of the air in the second dryer 23 .
Das nunmehr beschichtete Blech 1 wird über eine zweite Umlenkrolle 25 wieder in Richtung zum Erdboden zurückgelenkt und dabei zunächst einer zweiten Kühlzone 26 zugeführt. Diese verfügt über mindestens einen Kühlventilator 261, mit dem das Blech 1 auf eine geeignete Temperatur heruntergekühlt wird. Die zweite Kühlstation 26 ist von einem Gehäuse 262 umgeben, welches eine effektivere Ausnutzung der vom Kühlventilator 261 gelieferten Luft ermöglicht.The sheet 1 , which is now coated, is deflected back towards the ground via a second deflection roller 25 and is initially fed to a second cooling zone 26 . This has at least one cooling fan 261 , with which the sheet 1 is cooled down to a suitable temperature. The second cooling station 26 is surrounded by a housing 262 , which enables more effective use of the air supplied by the cooling fan 261 .
Über eine weitere Umlenkrolle 27 wird das Blech 1 weiter horizontal geführt, wobei es über eine Ausgleichsstrecke 31 mit einem ersten Rollenpaar 311 und einem zweiten Rollenpaar 312 einer Schere 32 zugeführt wird. Die Ausgleichsstrecke 31 ermöglicht es, bis zum ersten Laufrollenpaar 311 das Blech 1 kontinuierlich zu fördern, um dieses zum Abschneiden mit der Schere 32 am zweiten Laufrollenpaar 312 anzuhalten. Während dieser Anhaltezeit am zweiten Laufrollenpaar 312 biegt sich das Blech in der Ausgleichszone 31 durch.The sheet metal 1 is further guided horizontally via a further deflection roller 27 , it being fed to a pair of scissors 32 via a compensating section 31 with a first pair of rollers 311 and a second pair of rollers 312 . The compensating section 31 enables the sheet 1 to be conveyed continuously up to the first pair of rollers 311 , in order to stop it with the scissors 32 on the second pair of rollers 312 for cutting. During this stopping time on the second pair of rollers 312 , the sheet metal bends in the compensation zone 31 .
Das Blech 1 kann mit der Schere 32 zu einzelnen Blechabschnitten geschnitten werden und danach einer Stapelbox 34 zugeführt werden, oder aber ungeschnitten einem Aufcoiler 35 zugeführt werden. Vor dem Stapeln bzw. Aufcoilen wird das Blech 1 einer Richtmaschine 33, die vorzugsweise als Rollenrichtmaschine ausgeführt ist, zugeführt.The sheet metal 1 can be cut into individual sheet metal sections with the scissors 32 and then fed to a stacking box 34 , or can be fed uncut to a coiler 35 . Before stacking or coiling, the sheet 1 is fed to a straightening machine 33 , which is preferably designed as a roller straightening machine.
Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Beschichtungszone II. Das zu beschichtende Blech wird mittels eines Förderbandes 204 von der nicht dargestellten Vorbehandlungszone I einer ersten Beschichtungszone A zur Beschichtung der Blechunterseite zugeführt, die Oberseite des Blechs 1 wird in einer sich daran anschließenden Beschichtungszone B beschichtet. Weitere Bearbeitungsschritte wie zum Beispiel Zurechtschneiden oder Verpacken erfolgen in der nicht dargestellten sich an die Beschichtungszone B anschließenden Nachbehandlungszone III, analog der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung. FIGS. 5 and 6 show another embodiment of the coating zone II. This is fed by means of a conveyor belt 204 from the unillustrated pretreatment zone I of a first coating zone A for coating the sheet metal base to be coated sheet, the upper surface of the sheet 1 is in a subsequent coating zone B coated. Further processing steps, such as cutting to size or packaging, take place in the aftertreatment zone III, which is not shown and adjoins the coating zone B, analogously to the arrangement shown in FIG. 1.
In der Beschichtungszone A werden nacheinander eine untere Pulverbeschichtung 21a, eine untere Infrarotzone 22a sowie ein unterer Trockner 23a durchlaufen. Das Blech 1 wird beim Durchgang durch die Beschichtungszone A beiderseits in Seitenrollen 20 geführt. Die seitlichen Rollen 20 haben die Form eines Doppelkonus, wobei der Abstand der Rollenoberflächen jeweils gegenüberliegender Rollen an der Stelle des kleinsten Durchmessers der Rollen kleiner ist, als die Breite des zu behandelnden Blechs 1. Das Blech 1 biegt sich somit nach oben durch und wird mittels Stützrollen 201 stabilisiert. Mehrere der Rollen 20 werden jeweils von Motoren 202 angetrieben, wobei die Drehzahl so eingestellt ist, daß sich eine Fördergeschwindigkeit synchron zum Förderband 204 ergibt. Die Unterseite des Blechs 1 ist somit während des Durchlaufs durch die Beschichtungszone A frei zugänglich. Nach Durchlaufen der Beschichtungszone A wird das Blech 1 von einem Förderband 205 in der Beschichtungszone B übernommen. Die Oberseite des Blechs 1 wird hier mittels einer oberen Pulverbeschichtung 21b, einer oberen Infrarotzone 22b sowie einem oberen Trockner 23b beschichtet.A lower powder coating 21 a, a lower infrared zone 22 a and a lower dryer 23 a are passed through in succession in coating zone A. The sheet 1 is guided on both sides in side rollers 20 as it passes through the coating zone A. The lateral rollers 20 have the shape of a double cone, the distance between the roller surfaces of opposite rollers at the location of the smallest diameter of the rollers being smaller than the width of the sheet 1 to be treated. The sheet 1 thus bends upwards and is stabilized by means of support rollers 201 . Several of the rollers 20 are each driven by motors 202 , the rotational speed being set such that a conveying speed results in synchronism with the conveyor belt 204 . The underside of the sheet 1 is thus freely accessible during the passage through the coating zone A. After passing through the coating zone A, the sheet 1 is taken over by a conveyor belt 205 in the coating zone B. The top of the sheet 1 is coated here by means of an upper powder coating 21 b, an upper infrared zone 22 b and an upper dryer 23 b.
Nach Beschichten der Oberseite in der Beschichtungszone B erfolgt die weitere Behandlung des Blechs 1 in einer Nachbehandlungszone III entsprechend Fig. 1. Da das Blech bei dieser Ausführung der Beschichtungszone II nur um die parallel zur Zuführungsrichtung verlaufende Längsachse des Blechs gebogen wird, eignet sich diese Ausführung der Behandlungszone II und damit der gesamten Vorrichtung auch für kürzere Bleche.After coating the top in the coating zone B, the further treatment of the sheet 1 takes place in a post-treatment zone III according to FIG. 1. Since the sheet in this version of the coating zone II is only bent around the longitudinal axis of the sheet parallel to the feed direction, this version is suitable the treatment zone II and thus the entire device even for shorter sheets.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |