DE19804202A1 - Vorrichtung für die Bestrahlung von Gegenständen unter Schutzgas - Google Patents
Vorrichtung für die Bestrahlung von Gegenständen unter SchutzgasInfo
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- B01J19/14—Production of inert gas mixtures; Use of inert gases in general
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- 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
- B05D3/06—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 radiation
- B05D3/068—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 radiation using ionising radiations (gamma, X, electrons)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Raum für die
Behandlung von Gegenständen mit Strahlung unter Schutzgas.
Strahlenhärtbare Beschichtungen auf Gegenständen sind im Stand
der Technik in vielfältiger Weise bekannt. Für die Strahlenhär
tung kommen insbesondere Elektronenstrahlen und UV-Strahlung in
Betracht. Bei den strahlenhärtbaren Systemen kann es sich ins
besondere um strahlenhärtbare Lacke, Beschichtungen und auch
Druckfarben handeln. Insbesondere bei Lacken wird durch die
Strahlenhärtung die Abriebfestigkeit und die Kratzfestigkeit
wesentlich erhöht. Es ist bekannt, daß im allgemeinen durch
Elektronenstrahl gehärtete Lackschichten eine besonders starke
Tiefenhärtung erhalten und deshalb besonders abriebfest sind.
Mit UV-Strahlung gehärtete Lackschichten hingegen erhalten eine
besonders starke Oberflächenhärtung und sind deshalb besonders
kratzfest. Durch Strahlung härtbar sind insbesondere Acrylsäu
reester, wie z. B. Polyurethan-, Polyester-, Polyether- und
Epoxyacrylate.
Im Stand der Technik sind auch strahlenhärtbare Systeme bekannt
auf Basis der sogenannten ungesättigten Polyester oder auf Ba
sis kationisch härtender Bindemittel, wie Epoxyverbindungen,
cycloaliphatische Epoxyverbindungen, Vinylether oder -ester.
Die Elektronenstrahlhärtung und häufig auch die UV-Strahlungs
härtung werden in der Regel unter Schutzgas durchgeführt, ins
besondere unter Stickstoff (N2). Der Sauerstoff der Luft unter
bricht nämlich die Polymerisation bei der Elektronenstrahlhär
tung. Bei der UV-Härtung wird ebenfalls N2 (oder eventuell CO2)
als Schutzgas verwendet mit dem Vorteil, daß weniger Photo
initiator gebraucht wird.
Die Vorrichtungen des Standes der Technik zur Strahlungshärtung
haben u. a. den Nachteil, daß bei ihrem Einsatz erhebliche Men
gen an Schutzgas (wie N2) verbraucht werden. Die zu bestrahlen
den Gegenstände müssen nämlich von außen in den Strahlungsraum
der Vorrichtung eingebracht und wieder aus ihm herausgefördert
werden. Dies bedingt im Stand der Technik Leckstellen für das
Schutzgas. Die im Stand der Technik vorgesehenen Schleusen für
das Einführen und/oder Herausführen der Gegenstände in den Be
strahlungsraum sind für das Schutzgas nicht gasdicht, d. h.
Schutzgas tritt aus dem Bestrahlungsraum aus und muß somit
fortlaufend nachgefüllt werden. Typische Anlagen des Standes
der Technik verbrauchen etwa 20-200 m3 N2 pro Stunde. Dieser
Schutzgasverbrauch ist ein beträchtlicher Kostenfaktor und der
vorliegenden Erfindung liegt u. a. das Ziel zugrunde, hier Ab
hilfe zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch zumindest eine Flüs
sigkeitsschleuse zur Trennung des das Schutzgas enthaltenden
Raumes von der umgebenden Atmosphäre gekennzeichnet.
Bevorzugt findet die Erfindung Verwendung bei Anlagen zur Elek
tronenstrahlhärtung von Lacken.
Daneben ist die Erfindung auch geeignet für Anlagen mit UV-
Strahlungshärtung von Lacken.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in
Förderrichtung der Gegenstände am Eingang und am Ausgang des
Raumes jeweils eine Flüssigkeitsschleuse angeordnet ist.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß zumindest eine Flüssigkeitsschleuse Wasser enthält.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß zumindest eine Flüssigkeitsschleuse einen flüssigen Lack
enthält.
Schließlich kann die Flüssigkeitsschleuse auch ein Lösungsmit
tel enthalten, so daß am Eingang und/oder am Ausgang des Be
strahlungsraumes eine Reinigung des Gegenstandes erfolgen kann.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß zwei oder mehr durch Flüssigkeitsschleusen abgetrennte Räu
me in Förderrichtung der Gegenstände hintereinander angeordnet
sind.
Es ist auch möglich, die Lackierung und die Härtung in einem
einzigen, entsprechend groß gestalteten Raum durchzuführen, der
durch zumindest eine Flüssigkeitsschleuse gegen die umgebende
Atmosphäre abgedichtet ist.
Es ist andererseits im Rahmen der Erfindung auch möglich, die
Gegenstände außerhalb des Raumes zu lackieren und einer gewis
sen Vorhärtung (also keiner vollständigen Härtung) zu unterzie
hen und sie dann in den durch Flüssigkeitsschleusen abgetrenn
ten Raum zu führen, wo nach einer Trocknung die vollständige
Härtung ausgeführt wird.
Bevorzugt kann die Trocknung des in den Raum geführten Gegen
standes durch das Schutzgas selbst, also zum Beispiel N2,
durchgeführt werden. Bei dieser Variante der Erfindung wird
mittels einer Düse das Schutzgas auf die Gegenstände geblasen,
um die aus der Flüssigkeitsschleuse in den Raum eintretenden
Gegenstände zu trocknen.
Wird der durch Flüssigkeitsschleusen abgedichtete Raum auch zum
Lackieren von Gegenständen verwendet, empfiehlt es sich, das
Becken der Flüssigkeitsschleuse, welches gegebenenfalls den
flüssigen Lack enthält, so groß zu gestalten, daß er weit in
den Raum hineinragt und herabtropfenden Lack auffängt.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß eine Trocknungseinrichtung in dem Raum angeordnet ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Be
strahlung von Gegenständen unter Schutzgas.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figur werden Gegenstände
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i (allgemein: 10) von
rechts nach links bewegt.
Die Gegenstände 10a, 10b werden in Pfeilrichtung in eine erste
Flüssigkeitsschleuse 12a eingetaucht. Die Gegenstände 10c und
10d sind bereits in der Flüssigkeitsschleuse 12a eingetaucht.
In der Flüssigkeitsschleuse 12a befindet sich Wasser 14a.
Eine Wand 16 taucht in das Wasser 14a der Flüssigkeitsschleuse
12a ein und trennt so einen Innenraum 22 gasdicht gegen die äu
ßere umgebende Atmosphäre 24 ab.
Die Gegenstände 10 werden mit einer (nicht gezeigten) mechani
schen Vorrichtung, wie z. B. einem Roboter, in die Flüssigkeit
14a eingetaucht und im Raum 22 von einer weiteren Einrichtung
(nicht gezeigt), wie einem Roboter, aufgenommen. In der Figur
sind für einen außenseitig der Kammer 16 angeordneten Roboter
zwei Arme 30, 32 angedeutet, die den Gegenstand 10b beispiel
haft aufnehmen und eintauchen und soweit durch die Flüssigkeit
14a bewegen, bis der Gegenstand von einem weiteren Roboter,
dessen Arme mit dem Bezugszeichen 34 und 36 angedeutet sind,
übernommen wird. Der weitere Roboter mit den Armen 34, 36 be
wegt dann die Gegenstände durch den Raum 22.
Weiterhin sind im Raum 22 beim dargestellten Ausführungsbei
spiel im Förderweg der Gegenstände zunächst eine Trocknungsein
richtung 15 und danach eine Lackiereinrichtung 17 vorgesehen,
die in der Figur schematisch dargestellt sind. Für die
Trocknungseinrichtung 15 wird bevorzugt eine Düse verwendet,
die das Schutzgas, wie N2, auf die Gegenstände bläst, um sie zu
trocknen. Danach können die Gegenstände insbesondere mittels
der Lackiereinrichtung 17 lackiert werden.
Im Raum 22 ist ein Schutzgas, wie N2, angeordnet. Die Flüssig
keitsschleuse 12a mit der Flüssigkeit 14a ist für das Schutzgas
dicht, so daß kein Schutzgas austreten kann.
Im Raum 22 ist eine Elektronenstrahlquelle 18 schematisch ange
deutet, die einen Elektronenstrahl 18a emittiert, der auf die
lackierte Oberfläche eines Gegenstandes (z. B. Gegenstand 10f)
gerichtet wird, um in an sich bekannter Weise eine Lackhärtung
durchzuführen.
Es kann eine Elektronenstrahlquelle und/oder eine Quelle 20 für
UV-Strahlung 20a eingesetzt werden.
Nach der Härtung werden die Gegenstände in Pfeilrichtung aus
dem Raum 22 herausgeführt, vgl. die Gegenstände 10g, 10h und
10i. Dabei schließt eine zweite Flüssigkeitsschleuse 12b, die
mit Wasser 14b gefüllt ist, den Raum 22 analog zur Flüssig
keitsschleuse 12a gegen die äußere Atmosphäre 24 ab. Die Gegen
stände werden dann in Richtung des Pfeiles 28 weitergefördert.
Die Förderung der Gegenstände (z. B. 10g, 10h und 10i) durch
die ausgangsseitige Flüssigkeitsschleuse 12b erfolgt analog der
obigen Erläuterung zur eingangsseitigen Flüssigkeitsschleuse
12a, d. h. der im Raum 22 eingesetzte Roboter mit den Armen 34,
36 übergibt den Gegenstand an einen außerhalb des Raumes 22 ar
beitenden Roboter (nicht gezeigt), dessen Arme mit 38 und 40
bezeichnet sind.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie folgt
abgewandelt werden:
Es ist möglich, in der Flüssigkeitsschleuse 12a anstelle des Wassers 14a einen flüssigen Lack anzuordnen. Auf diese Weise können die Gegenstände beim Einbringen in den Raum 22 mit Lack versehen werden, der dann anschließend im Raum in der beschrie benen Weise gehärtet wird. Bei dieser Variante der Erfindung hat also die Flüssigkeitsschleuse 12a eine Doppelfunktion: Sie bewirkt die Lackierung und zugleich auch die gasdichte Trennung des Raumes 22 von der äußeren Atmosphäre 24.
Es ist möglich, in der Flüssigkeitsschleuse 12a anstelle des Wassers 14a einen flüssigen Lack anzuordnen. Auf diese Weise können die Gegenstände beim Einbringen in den Raum 22 mit Lack versehen werden, der dann anschließend im Raum in der beschrie benen Weise gehärtet wird. Bei dieser Variante der Erfindung hat also die Flüssigkeitsschleuse 12a eine Doppelfunktion: Sie bewirkt die Lackierung und zugleich auch die gasdichte Trennung des Raumes 22 von der äußeren Atmosphäre 24.
Weiterhin kann das beschriebene Ausführungsbeispiel dahingehend
abgewandelt werden, daß in zumindest einer der Flüssigkeits
schleusen ein Lösungsmittel als Flüssigkeit angeordnet wird, um
die Oberfläche der Gegenstände zu reinigen.
Weiterhin können in Abwandlung des in der Figur dargestellten
Ausführungsbeispieles zwei oder mehrere Räume 22 in Förderrich
tung entsprechend den Pfeilen 26, 28 hintereinander angeordnet
werden. So kann z. B. vor dem Pfeil 26 ein weiterer Raum analog
der in der Figur gezeigten Struktur vorgesehen werden, dessen
Wandung mit der gestrichelten Linie 16a angedeutet ist. In die
ser im Förderweg der Gegenstände zuerst angeordneten Kammer
können z. B. Lackierarbeiten ausgeführt werden. Der Lackierraum
kann mit Flüssigkeitsschleusen der beschriebenen Art ebenfalls
gasdicht gegen die äußere Atmosphäre 24 abgeschlossen werden,
so daß die Lackierung unter hochreinen Bedingungen durchgeführt
werden kann.
Die oben beschriebenen Flüssigkeitsschleusen ermöglichen ein
absolut staubfreies Arbeiten und gewährleisten automatisch ei
nen Explosionsschutz.
Weiterhin kann mit den beschriebenen Flüssigkeitsschleusen der
Gasdruck in den Kammern auf einem konstanten Wert gehalten wer
den. Das Niveau der Flüssigkeit in den Schleusen 12a, 12b defi
niert den Druck des Gases in der Kammer.
Claims (9)
1. Vorrichtung mit einem Raum (22) für die Behandlung von Ge
genständen (10) mit Strahlung (18a, 20a) unter Schutzgas,
gekennzeichnet durch zumindest eine Flüssigkeitsschleuse
(12a, 14a; 12b, 14b) zur Trennung des Raumes (22) mit dem
Schutzgas von der umgebenden Atmosphäre (24).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strahlung zumindest ein Elektronenstrahl (18a) zur
Lackhärtung ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
UV-Strahlung (20a) zur Lackhärtung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
in Förderrichtung der Gegenstände (10) am Eingang und am
Ausgang des Raumes (22) jeweils eine Flüssigkeitsschleuse
angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine Flüssigkeitsschleuse Wasser enthält.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine Flüssigkeitsschleuse einen flüssigen Lack
enthält.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine Flüssigkeitsschleuse ein Lösungsmittel ent
hält.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwei oder mehr durch Flüssigkeitsschleusen abgetrennte
Räume in Förderrichtung (26, 28) der Gegenstände (10) hin
tereinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Trocknungseinrichtung (30) in dem Raum (22) angeord
net ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998104202 DE19804202A1 (de) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Vorrichtung für die Bestrahlung von Gegenständen unter Schutzgas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998104202 DE19804202A1 (de) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Vorrichtung für die Bestrahlung von Gegenständen unter Schutzgas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19804202A1 true DE19804202A1 (de) | 1999-08-05 |
Family
ID=7856507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998104202 Withdrawn DE19804202A1 (de) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Vorrichtung für die Bestrahlung von Gegenständen unter Schutzgas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19804202A1 (de) |
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- 1998-02-03 DE DE1998104202 patent/DE19804202A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |