DE19819963A1 - Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung zum mindestens zweifachen Sprühbeschichten von Gegenständen. Die Gegenstände (14) werden zunächst in der einen und dann in der anderen Querrichtung durch eine Kabine (2) transportiert. Überschüssiges Beschichtungspulver wird von beiden Beschichtungsstationen durch eine zwischen ihnen, jedoch außerhalb der Kabine (2) angeordnete Absaugvorrichtung (26) abgesaugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulver-Sprühbeschichtungs­ vorrichtung zum mindestens zweifachen Sprühbeschichten von Gegenständen, insbesondere zum elektrostatischen Sprühbeschichten, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der US-A-4 245 551 (entspricht DE-B-28 09 020) ist eine Beschichtungskabine für das elektrostatische Sprüh­ beschichten von pulverförmigem Material auf zu beschichtende Gegenstände bekannt. Eine Transportvor­ richtung transportiert zu beschichtende Gegenstände in Längsrichtung durch die Kabine hindurch. Durch eine Kabinenlängswand ragt eine Sprühvorrichtung zum Sprühbe­ schichten der Gegenstände. Auf der gegenüberliegenden Kabinenlängswand ist eine Pulverabsaugvorrichtung angeordnet, welche pulverhaltige Luft aus der Kabine absaugt und durch eine Filtervorrichtung filtert. Von der Kiltervorrichtung abfallendes Pulver fällt in einen Pulverbehälter, welcher unter dem Filter neben der Kabine angeordnet ist. Der Kabinenboden ist schräg zum Pulverbehälter hin abfallend angeordnet, so daß in der Kabine auf ihn fallendes überschüssiges Pulver seitlich aus der Kabine heraus in den Pulverbehälter rutschen kann. Zum beidseitigen Beschichten der Gegenstände wird vorgeschlagen, mehrere Kabinen ohne Abstand nacheinander seitenverkehrt zueinander anzuordnen und die Transport­ vorrichtung durch alle Kabinen in Längsrichtung hindurchzuführen. Aus der DE-C-30 24 130 ist eine lang gestreckte Pulver-Sprühbeschichtungskabine bekannt, bei welcher auf den Kabinenboden sinkendes überschüssiges Pulver durch einen Schaber oder einen Schrapperförderer oder ein den Kabinenboden bildendes endloses Band aus der Kabine heraustransportiert oder zu einer Sammelstelle transportiert und von dort aus der Kabine herausgefördert werden kann. Ferner ist aus der US-A-4 196 465 (entspricht DE-C-28 51 066) eine elektrostatische Sprühvorrichtung bekannt, welche wahlweise als Hand- Sprühpistole oder als Automatik-Sprühpistole verwendbar ist.

Das von einer solchen Sprühbeschichtungsvorrichtung auf einen Gegenstand aufgesprühte Beschichtungspulver wird anschließend in einem Ofen auf dem Gegenstand eingebrannt und bildet dann eine glatte Oberfläche. Eine solche Schicht hat üblicherweise eine Dicke im Bereich von 50 bis 100 Mikrometer. Wenn in einem Beschichtungsvorgang eine größere Schichtdecke aufgetragen wird, dann wird ihre Oberfläche wellig oder rau, anstatt glatt. Wenn Oberflächen mehrmals beschichtet werden, dann können die Schichten zusammen mehr als 100 Mikrometer dick sein.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, durch Pulverbeschichtung, insbesondere elektrostatische Pulver­ beschichtung, Schichtdicken von 150 bis 200 Mikrometer oder noch dickere Schichten durch zweifaches oder mehrfaches Beschichten zu erzeugen und dabei verhältnismäßig glatte Oberflächen zu erzeugen. Für das Beschichten sollen wenige Bauteile und eine kleine Beschichtungskabine ausreichend sein und die Transportstrecke für die zu beschichtenden Gegenstände soll kurz sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß für ein zweifaches Beschichten der Gegenstände nur eine verhältnismäßig kurze Beschichtungskabine mit nur einer einzigen Pulverrückgewinnungsvorrichtung und nur eine kurze Transportstrecke für die zu beschichtenden Gegenstände erforderlich sind. Die Kabinenstirnwände können völlig geschlossen sein. Lediglich in den Kabinen­ längswänden sind Öffnungen zum Hindurchtransportieren der Gegenstände quer durch die Kabine hindurch und zum Einführen von Sprühpistolen oder Sprühvorrichtungen in die Kabine erforderlich. Die Sprühvorrichtungen oder Sprühpistolen können handelsübliche Teile sein. Auch die Trägervorrichtungen, welche die Sprühvorrichtungen tragen, können handelsübliche stationäre Stative oder handelsübliche Hubgetriebe sein. Der Kabineninnenraum, welcher von überschüssigem Pulver gereinigt werden muß, kann sehr klein gehalten werden. Neben der Kabine kann auf dem Transportweg der Gegenstände zwischen den beiden Beschichtungsstationen der Kabine eine Wärmevorrichtung oder Einbrennvorrichtung angeordnet sein, durch welche die Gegenstände von der Transporteinrichtung hindurch transportiert und in welcher die an den Gegenständen haftenden Pulverpartikel auf die Gegenstände geschmolzen werden, beispielsweise nur geliert (klebrig weich) oder aufgebrannt werden. Beim zweiten Durchlauf der Gegenstände durch die Kabine wird auf die aufgeschmolzene oder aufgebrannte erste Schicht eine zweite Pulverschicht gesprüht, die dann anschließend außerhalb der Kabine in der gleichen oder einer anderen Wärmevorrichtung oder einem Einbrennofen auf die erste Schicht aufgeschmolzen oder aufgebrannt wird. Falls die erste Schicht nur angeliert war, kann sie jetzt zusammen mit der zweiten Schicht auf den Gegenstand aufgebrannt werden.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Horizontalschnitt einer elektrostatischen Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 schematisch eine Vorderansicht der Pulver- Sprühbeschichtungsvorrichtung von Fig. 1.

Die Zeichnungen zeigen eine Kabine 2 mit geschlossenen Stirnwänden 4 und 6 und mit Längswänden 8 und 10. Ein endloser Drehspindelförderer 12 erstreckt sich von einer nicht dargestellten Ladestation zur Aufnahme von Gegenständen 14, z. B. Kraftfahrzeugradfelgen, zur Kabine 2; dann in Querrichtung durch die Kabine 2 durch eine erste Beschichtungsstation zwischen einer Einlaßöffnung 17 und einer Auslaßöffnung 18 in den Längswänden 8 und 10; dann außerhalb von der Kabine 2 durch einen Einbrennofen 20 oder eine Hitzebehandlungsvorrichtung zum Aufbrennen oder Aufgelieren (Erwärmen bis die Pulverpartikel klebrig werden und am Gegenstand kleben) der in der ersten Beschichtungsstation 16 auf die Felgen 14 aufgesprühten Pulverschicht; anschließend an einer anderen Stelle der Kabine 2 wieder in Querrichtung durch die Kabine 2 und darin durch eine zweite Beschichtungsstation 22 zwischen einer Einlaßöffnung 24 und einer Auslaßöffnung 25 der beiden Längswände 10 und 8; und dann durch den gleichen oder einen zweiten Einbrennofen 23 zum Aufbrennen der in der zweiten Beschichtungsstation 22 auf die erste Beschichtung aufgesprühten zweiten Pulverschicht, wobei gleichzeitig auch die erste Pulverschicht aufgebrannt wird, falls sie im ersten Einbrennofen 20 nicht aufgebrannt, sondern nur aufgeliert wurde. Die Felgen 14 sitzen je auf einer rotierenden Spindel 27 des Drehspindelförderers 12 und werden von dieser um eine vertikale Achse gedreht.

Die beiden Beschichtungsstationen 16 und 22 befinden sich an den längsseitigen Enden in der Kabine 2. Auf der Außenseite der hinteren Längswand 10 befindet sich zwischen den beiden Beschichtungsstationen 16 und 22 eine Pulverabsaugvorrichtung 26 einer Pulverrückgewinnungs­ einrichtung, welche aus der Kabine 2 von beiden Beschichtungsstationen 16 und 22 überschüssiges Pulver absaugt und durch eine Filtervorrichtung 28 die Pulverpartikel von dem Luftstrom trennt. Von der Filtervorrichtung 28 abfallende Pulverpartikel fallen in einen unter ihr angeordneten Pulverbehälter 30. Auf dem Kabinenboden 32 fallendes Pulver der beiden Beschichtungsstationen 16 und 22 wird ebenfalls in den Pulverbehälter 30 gefördert. Für diese Förderung kann der Kabinenboden 32 als umlaufendes Filterband oder Förderband ausgebildet sein oder mit einer oder mehreren Rakeln 34 versehen sein, welche das überschüssige Pulver vom Kabinenboden 32 von beiden Beschichtungsstationen 16 und 22 in eine Rinne 36 des Kabinenbodens 32 fördern, von wo es in den Pulverbehälter 30 gefördert wird, beispielsweise durch eine Förderschnecke oder durch einen Luftstrom. Andere bekannte Möglichkeiten zur Förderung von Pulver auf dem Kabinenboden 32 können darin bestehen, ihn als schräge Rutsche auszubilden oder mit Luft, sogenannter Fluidisierluft, zu versorgen, welche das Pulver auf den Kabinenboden 32 in den Pulverbehälter 30 fördert.

In Fig. 1 ist der Transportweg der Felgen 14 durch Pfeile 40 in gestrichelten Linien angegeben. Förderwege von Pulver sind durch Pfeile 41 in ausgezogenen Linien gekennzeichnet. Das in den Pulverbehälter 30 zurückgewonnene überschüssige Pulver wird entweder direkt oder über einen Zwischen-Pulverbehälter 42 Sprühpistolen 44, 45, 46, 47 und 48 pneumatisch zugeführt, vorzugsweise durch sogenannte Injektoren. Bei solchen Injektoren saugt ein Luftstrom Pulver nach dem Venturiprinzip an und fördert es dann im Luftstrom. In den Zwischen-Pulverbehälter 42 kann zusätzlich zu dem zurückgewonnenen Pulver auch frisches Pulver hinzugefügt werden. Das zurückgewonnene Pulver kann vor seiner Wiederverwendung in bekannter Weise automatisch gesiebt und für die Wiederverwendung aufbereitet werden.

Die Sprühpistolen 44, 45, 46 sind von oben nach unten auf die Felgen 14 gerichtet und werden über einen Träger 54 von einem Hubgerät 56 getragen, von welchem sie vertikal und horizontal sowie in Kabinenlängsrichtung und in Kabinenquerrichtung bewegbar sind. Das Hubgerät 56 steht außerhalb der Kabine 2 vor der vorderen Längswand 8. Die anderen Sprühpistolen 47 und 48 sind von unten auf die Unterseite der rotierenden Felge 14 gerichtet und werden von einem Träger 58 stationär getragen.

Vor der vorderen Längswand 8 befindet sich ein zweites Hubgerät 60, welches über einen Träger 61 in der Kabine an der zweiten Beschichtungsstation 22 positionierte Sprühpistolen 62, 63 und 64 trägt, welche von oben nach unten auf eine Felge 14 gerichtet sind, um auf eine bereits aufgelierte oder aufgebrannte erste Pulverschicht eine zweite Pulverschicht aufzusprühen. Auch diese Sprühpistolen 62, 63 und 64 sind von ihrem Hubgerät 60 vertikal und horizontal sowie in Kabinenlängsrichtung und Kabinenquerrichtung positionierbar. Diesen Pistolen 62, 63 und 64 der zweiten Beschichtungsstation 22 wird aus einem Frischpulver-Behälter 66 nur frisches Pulver zugeführt, was durch einen Pfeil 68 angedeutet ist. Dem Frischpulver-Behälter 66 kann aus einem anderen Frischpulver-Behälter 70 von Zeit zu Zeit frisches Pulver zugeführt werden. Es ist ersichtlich, daß gemäß einer anderen Ausführungsform auch in der zweiten Beschichtungsstation 22 eine Mischung aus frischem Pulver und zurückgewonnenem Pulver für die Sprühpistolen 62, 63 und 64 verwendet werden kann.

Die Träger 54, 58 und 61 erstrecken sich durch Öffnungen 72 und 74 in die Kabine 2. Die Hubgeräte 56 und 60 sind nahe bei ihrer Beschichtungsstation 16 bzw. 22 angeordnet. Die vordere Längswand 8 hat zwischen den Hubgeräten 56 und 60 mindestens eine Tür 76 zum Betreten der Kabine 2 durch eine Person. Die erste Wärmebehandlungsvorrichtung bzw. der erste Einbrennofen 20 ist parallel zur Kabine 2 hinter der Ansaugvorrichtung 26 angeordnet. Die Breite und die Länge der Kabine kann sehr klein gehalten werden, so daß sie nicht nur wenig Platz benötigt, sondern auch wenig Raum aufweist, welcher von überschüssigen Pulverpartikeln gereinigt werden muß. Die Kabine 2 ist zwar schematisch eckig dargestellt, kann jedoch auch abgerundete Ecken oder eine ovale oder andere Form haben, in Draufsicht gemäß Fig. 1 gesehen.

Claims (13)

1. Pulver-Beschichtungsvorrichtung zum mindestens zweifachen Sprühbeschichten von Gegenständen, insbesondere zum elektrostatischen Sprühbeschichten, mit einer Kabine (2), mit mindestens zwei Beschichtungsstationen (16, 22), welche in der Kabine in Kabinenlängsrichtung nacheinander vorgesehen sind, mit einer Pulverrückgewinnungsvorrichtung (26, 28, 42) zur Rückgewinnung von überschüssigem Pulver der Beschichtungsstationen, und mit einer endlosen Transportvorrichtung (12) für die zu beschichtenden Gegenstände (14), welche sich durch alle Beschichtungsstationen (16, 22) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (12) sich an jeder Beschichtungsstation (16, 22) in Querrichtung durch die Kabine erstreckt und daß die Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung bei benachbarten Beschichtungsstationen (16, 22) entgegengesetzt zueinander in Querrichtung durch die Kabine verläuft.

2. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer der Beschichtungsstationen (16, 22) eine Trägervorrichtung (56, 58, 60) außerhalb der Kabine (2) angeordnet ist, welche durch eine Öffnung (72, 74) in einer Kabinenwand (8) hindurch mindestens eine innerhalb der Kabine (2) positionierte oder positionierbare Sprühvorrichtung (44, 45, 46, 47, 48, 62, 63, 64) trägt.

3. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägervorrichtung mindestens ein außerhalb neben der Kabine angeordnetes Hubgerät (56, 60) als Träger und Positioniervorrichtung für die mindestens eine Sprühvorrichtung aufweist.

4. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden benachbarten Pulverstationen (16, 22) eine ihnen gemeinsam zugeordnete Pulverab­ saugvorrichtung (26) der Pulverrückgewinnungsvor­ richtung zum Absaugen von Überschußpulver von beiden Pulverstationen vorgesehen ist.

5. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverrückgewinnungsvorrichtung für die beiden Beschichtungsstationen (16, 22) eine ihnen gemeinsam zugeordnete Pulverabfuhrvorrichtung (34, 36) zum Abführen von Pulverpartikeln vom Kabinenboden (32) zu einer Sammelvorrichtung (30) aufweist.

6. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Gegenständen zuerst durchlaufene Beschichtungsstation (16) an eine rückgewonnenes Pulver allein oder in Kombination mit frischem Pulver enthaltende Pulverquelle (30, 42) angeschlossen ist, und daß die von den Gegenständen (14) als letztes durchlaufene Beschichtungsstation (22) an eine nur frisches Pulver enthaltende Pulver­ quelle (66) angeschlossen ist.

7. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (12) zwischen dem Ausgang (18) der zuerst durchlaufenen Beschichtungsstation (16) und dem Eingang (24) der nächsten Beschichtungsstation (22) durch eine Wärmebehandlungsstation (20) zur Wärmebehandlung der beschichtenden Gegenstände (14) hindurchgeführt ist.

8. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (12) nach dem Ausgang (25) der nächsten Beschichtungsstation (22) ebenfalls durch eine Wärmebehandlungsstation (23) zur Wärmebehandlung der beschichtenden Gegenstände hindurchgeführt ist.

9. Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung Mittel (17) zum automatischen Drehen der Gegenstände (14) um sich selbst um eine Rotationsachse während des Sprüh­ beschichtens in den Beschichtungsstationen (16, 22) aufweist.

10. Pulver-Sprühbeschichtungsverfahren zum mindestens zweifachen Sprühbeschichten von Gegenständen, insbesondere zum elektrostatischen Sprühbeschichten, durch Beschichten der Gegenstände (14) an mindestens zwei Beschichtungsstationen (16, 22), die in einer Kabine (2) in Kabinenlängsrichtung mit Abstand voneinander vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtenden Gegenstände (14) mit einer endlosen Transportvorrichtung (12) an der einen Beschichtungsstation (16) in einer Querrichtung und an der nächsten Beschichtungsstation (22) in entgegengesetzter Querrichtung durch die Kabine (2) transportiert werden, und daß überschüssiges Pulver von beiden Pulverstationen (16, 22) an einer zwischen ihnen gelegenen Stelle der Kabine aus der Kabine abgesaugt wird.

11. Pulver-Sprühbeschichtungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände (14) an der von ihnen zuerst durchlaufenen Beschichtungsstation (16) mit zurückgewonnenem Pulver allein oder in Kombination mit frischem Pulver beschichtet werden und an der von ihnen zuletzt durchlaufenen Beschichtungsstation (22) nur mit frischem Pulver beschichtet werden.

12. Pulver-Sprühbeschichtungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Beschichtungsstation (16) auf die Gegenstände aufgesprühte Pulver danach durch eine Wärmebehandlung auf die Gegenstände aufgeschmolzen wird, bevor dann in der nächsten Beschichtungsstation (22) zusätzliches Pulver auf die aufgeschmolzene Pulverschicht gesprüht wird, welches danach ebenfalls durch Wärmebehandlung auf den Gegenstand aufgegeschmolzen wird.

13. Pulver-Sprühbeschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände (14), während sie mit Pulver besprüht werden, um eine Rotationsachse 27 um sich selbst gedreht werden.