DE19933100A1 - Method for powder-coating wood panels etc has heating and pressure means to press coating at predetermined pressure onto workpiece - Google Patents
Method for powder-coating wood panels etc has heating and pressure means to press coating at predetermined pressure onto workpieceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pulverbeschichten von platten- oder bahnförmigen Werkstücken, insbesondere aus Baustoffen oder Holzwerkstoffen, wobei ein Harzpulver auf das Werkstück aufgetragen und unter Einwirkung von Wärme und Druck verflüssigt und zu einem Pulverlack zur Erstar rung gebracht oder ausgehärtet wird.The invention relates to a method and an apparatus for powder coating of plate or web-shaped workpieces, in particular made of building materials or Wood materials, with a resin powder applied to the workpiece and under Exposure to heat and pressure liquefies and forms a powder coating for solidification is brought or cured.
Aus der DE 38 38 928 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschich ten von bahnförmigen Bandblechen mit Pulverlack bekannt, bei dem bzw. bei der der Pulverlack in fließfähigem Zustand mit einer Temperatur unterhalb der Reakti onstemperatur des Härters auf das Bandblech aufgetragen wird. Anschließend wird der aufgetragene Pulverlack durch eine Walze auf das Bandblech aufgewalzt, um eine gleichmäßige Verteilung zu erreichen. Zum Einbrennen des Pulverlackes wird dieser in einer Nachbehandlungs- und Aushärtestation erhitzt, so daß der Pulverlack sich gänzlich verflüssigt und aushärtet. In einem letzten Bearbeitungsschritt erfolgt die Abkühlung des Pulverlackes. DE 38 38 928 A1 describes a method and a device for coating ten of sheet-like strip sheets with powder coating known, in which the powder coating in a flowable state with a temperature below the Reakti temperature of the hardener is applied to the strip plate. Then will the powder coating applied is rolled onto the strip plate by a roller in order to to achieve an even distribution. To burn in the powder coating this is heated in a post-treatment and curing station, so that the powder coating completely liquefies and hardens. In a last processing step the cooling of the powder coating.
Es ist ferner ein diskontinuierliches Verfahren zur Pulverbeschichtung von Platten bekannt (EP 0 042 759 B1), bei dem die Platten in einer ersten Station mit einer Pulverbeschichtung versehen und in einer zweiten Station diese Pulverbeschichtung durch das Anlegen einer Behandlungsfläche gehärtet wird.It is also a batch process for powder coating panels known (EP 0 042 759 B1), in which the plates in a first station with a Powder coating and in a second station this powder coating is hardened by creating a treatment area.
In der zweiten Station kann eine Plattenpresse oder ein geheiztes Band verwendet werden. Da in der zweiten Station eine Kühlung des Werkstücks nicht vorgesehen ist und das Verfahren in einzelnen Stufen abläuft, ergeben sich relativ lange Ferti gungszeiten.A plate press or a heated belt can be used in the second station become. Since cooling of the workpiece is not provided in the second station and the process is carried out in individual stages, the result is relatively long ferti delivery times.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9 genannten Art so zu gestalten, daß die Beschichtung eines Werkstücks mit einem Harzpulver und die Erstellung einer Pul verlackschicht in einem kontinuierlichen Verfahren mit kurzer Fertigungszeit für das Endprodukt durchgeführt werden kann.The invention has for its object a method and an apparatus to design in the preambles of claims 1 and 9 so that the Coating a workpiece with a resin powder and creating a powder lacquer coating in a continuous process with short production time for the final product can be carried out.
Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß eine Doppelbandpresse verwendet und in der Wirkzone der Doppelbandpresse die Pulverschicht unter Druck bis über die Schmelztemperatur des Pulvers erhitzt und unter Beibehaltung des Druckes bis unter die Erstarrungstemperatur bzw. Aushär tetemperatur gekühlt wird.This object is achieved by the method according to the invention in that a double belt press is used and in the effective zone of the double belt press Powder layer heated under pressure to above the melting temperature of the powder and while maintaining the pressure below the solidification temperature or curing temperature is cooled.
Der Arbeitsdruck in der Wirkzone der Doppelbandpresse liegt im Bereich von 0,5 bis 10 bar, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 4 bar.The working pressure in the effective zone of the double belt press is in the range of 0.5 up to 10 bar, preferably in the range from 1 to 4 bar.
Besonders gute Ergebnisse wurden bei einem Arbeitsdruck von 2,5 bar in der Wirk zone erzielt.Particularly good results were obtained at a working pressure of 2.5 bar zone achieved.
Im Kühlbereich der Wirkzone wird die Temperatur des Werkstücks um mindestens 20°C bis 50°C abgesenkt. The temperature of the workpiece is reduced by at least in the cooling area of the effective zone Lowered 20 ° C to 50 ° C.
Das für die Beschichtung verwendete Harzpulver kann aus einem Thermoplast, z. B. aus einem Polyesterharz, oder aus einem Duroplast, z. B. aus dem Epoxidharz her gestellt werden.The resin powder used for the coating can be made of a thermoplastic, e.g. B. from a polyester resin, or from a thermoset, e.g. B. from the epoxy be put.
In Abhängigkeit von der Verwendung eines Thermoplast- oder eines Duroplastpul vers muß die Aufheiztemperatur gewählt werden.Depending on the use of a thermoplastic or a thermoset pulp verse the heating temperature must be selected.
Bei der Verwendung eines Epoxidharzpulvers erfolgt zweckmäßigerweise die Auf heizung des Pulvers in der Doppelbandpresse auf eine Temperatur im Bereich von 100°C bis 120°C, vorzugsweise auf ca. 110°C. Die Aufheizdauer liegt im Bereich von 3 bis 20 Sekunden, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 10 Sekunden.When using an epoxy resin powder, the expediently takes place heating the powder in the double belt press to a temperature in the range of 100 ° C to 120 ° C, preferably to about 110 ° C. The heating up time is in the range from 3 to 20 seconds, preferably in the range from 5 to 10 seconds.
Bei der Verwendung eines Polyesterpulvers erfolgt die Aufheizung in der Wirkzone der Doppelbandpresse zweckmäßigerweise auf eine Temperatur im Bereich von 130°C bis 150°C, vorzugsweise auf ca. 140°C. Die Aufheizdauer liegt ebenfalls im Bereich von 3 bis 30 Sekunden, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 10 Sekunden.When using a polyester powder, the heating takes place in the effective zone the double belt press expediently to a temperature in the range of 130 ° C. up to 150 ° C, preferably to about 140 ° C. The heating time is also in the Range of 3 to 30 seconds, preferably in the range of 5 to 10 seconds.
Auch in der relativ kurzen Aufheizdauer liegt ein wesentlicher Vorteil des erfin dungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren. Trotz der kurzen Fertigungszeit werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren qualitativ hochwerti ge Endprodukte erzielt.Another advantage of the inventor is the relatively short heating-up time inventive method compared to the known methods. Despite the short Manufacturing time are high quality with the inventive method end products.
Die Pulverbeschichtung kann sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite des Werkstücks erfolgen.The powder coating can be on both the top and the bottom of the workpiece.
Die Preßbänder der Doppelbandpresse können auch eine Prägestruktur aufweisen, um die Pulverlackbeschichtung mit einer Oberflächenstruktur zu versehen.The press belts of the double belt press can also have an embossed structure, to provide the powder coating with a surface structure.
Es ist auch möglich, zwischen der Werkstückoberfläche und dem endlosen Preß band ein Trennpapier oder eine Trennfolie zuzuführen.It is also possible between the workpiece surface and the endless press tape a release paper or a release film.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dar gestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. The invention is illustrated below with reference to the accompanying drawings described embodiment described in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine vergrößerte seitliche Schnittansicht einer Auftragseinrichtung der Beschichtungsvorrichtung, Fig. 1 is an enlarged side sectional view of an application device of the coating apparatus,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der mit einer Doppelbandpresse ausgerü steten Beschichtungsvorrichtung und Fig. 2 is a perspective view of the coating device equipped with a double belt press and
Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht der Doppelbandpresse nach Fig. 2. Fig. 3 is a side sectional view of the twin-belt press according to FIG. 2.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Beschichtungsvorrichtung wird ein Werkstück 1, das aus einem aus Fasern gepreßten Band besteht, mit Harzpulver be schichtet. Hierfür ist eine Einrichtung 3 zum Auftragen des Harzpulvers 2 vorgese hen, die einen Behälter 4 aufweist, an dem eine Dosierwalze 5 positioniert ist. Die Dosierwalze 5 besitzt an ihrem Umfang kleine Schaufeln 6, mit denen das in dem Behälter 4 befindliche Harzpulver 2 auf das Werkstück gefördert wird. Durch die Größe der Schaufeln 6 und die Drehgeschwindigkeit der Dosierwalze 5 läßt sich die Dicke der Pulverschicht auf dem Werkstück 1 genau dosieren. Um eine Klumpen bildung zu vermeiden, ist der Dosierwalze 5 gegenüber eine Gegenwalze 7 ange ordnet, die mit der Dosierwalze 5 kämmt.In the coating device shown in FIGS . 1 to 3, a workpiece 1 , which consists of a strip pressed from fibers, is coated with resin powder. For this purpose, a device 3 for applying the resin powder 2 is hen vorgese, which has a container 4 on which a metering roller 5 is positioned. The metering roller 5 has small blades 6 on its circumference, with which the resin powder 2 located in the container 4 is conveyed onto the workpiece. The size of the blades 6 and the speed of rotation of the metering roller 5 enable the thickness of the powder layer on the workpiece 1 to be metered precisely. In order to avoid a lump formation, the metering roller 5 is arranged opposite a counter roller 7 which meshes with the metering roller 5 .
Bei der in Fig. 2 dargestellten Beschichtungsvorrichtung ist die Einrichtung 3 zum Auftragen von Harzpulver etwa in der Mitte angeordnet. Zunächst wird das zu be schichtende Werkstück 1 von einer Rolle abgewickelt und durch eine Bearbeitungs station 9 geführt. Die Bearbeitungsstation 9 kann je nach Bedarf das zu beschich tende Werkstück erwärmen, es pressen, reinigen, aufrauhen und/oder vorbeschich ten. Nach der Bearbeitungsstation 9 wird das bandförmige Werkstück 1 mit Harz pulver 2 versehen, das durch die Einrichtung 3 aufgetragen wird. In einen Trichter 19 eingefülltes Pulver wird über eine Fördereinrichtung 8, wie eine Förderschnecke über die gesamte Breite des bandförmigen Werkstückes 1 verteilt. Das Pulver wird dann mittels einer in Fig. 1 dargestellten Einrichtung auf das Werkstück 1 aufge tragen. Alternativ kann das Harzpulver 2 auch auf das Werkstück 1 aufgesprüht, aufgeblasen oder mittels eines Siebes aufgetragen werden. In the coating device shown in FIG. 2, the device 3 for applying resin powder is arranged approximately in the middle. First, the workpiece 1 to be coated is unwound from a roll and passed through a processing station 9 . The processing station 9 can heat the workpiece to be coated, press, clean, roughen and / or pre-coat it as required. After the processing station 9 , the strip-shaped workpiece 1 is provided with resin powder 2 , which is applied by the device 3 . Powder filled into a funnel 19 is distributed over the entire width of the belt-shaped workpiece 1 via a conveyor 8 , such as a screw conveyor. The powder is then carried up to the workpiece 1 by means of a device shown in FIG. 1. Alternatively, the resin powder 2 can also be sprayed onto the workpiece 1 , inflated or applied by means of a sieve.
Das mit Harzpulver 2 beschichtete Werkstück 1 wird für die Erstellung des Pulver lacks einer Doppelbandpresse 10 zugeführt. Die Doppelbandpresse 10 weist ein oberes und ein unteres endloses Preßband 11 auf, die jeweils über eine Eingangs walze 12 und eine Ausgangswalze 13 gespannt sind. Das endlose Preßband 11 wird vorzugsweise aus Stahl gefertigt. In dem Arbeitstrum zwischen der Eingangswalze 12 und der Ausgangswalze 13 ist ein Druckkörper 14 angeordnet, der auf das zu be schichtende Werkstück 1 gepreßt werden kann. Die Lagerung des Druckkörpers 14 auf dem Preßband 11 ist an sich bekannt und erfolgt durch ein mit einem Druckme dium gefüllten Kissen oder durch kleine Walzenkörper.The workpiece 1 coated with resin powder 2 is fed to a double belt press 10 for the preparation of the powder coating. The double belt press 10 has an upper and a lower endless press belt 11 , each of which is tensioned via an input roller 12 and an output roller 13 . The endless press belt 11 is preferably made of steel. In the working strand between the input roller 12 and the output roller 13 , a pressure body 14 is arranged, which can be pressed onto the workpiece 1 to be coated. The storage of the pressure body 14 on the press belt 11 is known per se and is carried out by a medium filled with a Druckme medium or by small roller bodies.
Die zur Horizontalen symmetrisch ausgebildete Doppelbandpresse 10 ist in ihrem Eingangsbereich beheizt, um das Harzpulver 2 auf Reaktionstemperatur zu erwär me. Hierfür sind in der oberen und unteren Eingangswalze 12 Heizleitungen 16 an geordnet, die das Preßband 11 vorwärmen. Dadurch wird das Werkstück 1 mit dem Pulver 2 kurz unter die Reaktionstemperatur gebracht. Auf der Eingangsseite des Druckkörpers 14 sind weitere Heizleitungen 15 vorgesehen, die das Harzpulver 2 auf die Reaktionstemperatur erhitzen, so daß die Pulverschicht verflüssigt wird. Unter Beibehaltung des Arbeitsdruckes über die Aufheizdauer und über die an schließende Abkühlung erfolgt ein Erstarren bzw. ein Aushärten zu einer Lack schicht.The double belt press 10, which is symmetrical to the horizontal, is heated in its entrance area in order to heat the resin powder 2 to the reaction temperature. For this purpose, 12 heating lines 16 are arranged in the upper and lower input roller, which preheat the press belt 11 . As a result, the workpiece 1 with the powder 2 is brought briefly below the reaction temperature. On the input side of the pressure body 14 , further heating lines 15 are provided, which heat the resin powder 2 to the reaction temperature, so that the powder layer is liquefied. While maintaining the working pressure over the heating-up period and the subsequent cooling, solidification or curing takes place to form a lacquer layer.
Für die Kühlung sind auf der Ausgangsseite des Druckkörpers 14 im oberen und unteren Druckkörper Kühlleitungen 17 angeordnet. Zur Abkühlung des Preßbandes 11 sind auch Kühlleitungen 18 in der oberen und unteren Ausgangswalze 13 vorge sehen. For the cooling, cooling lines 17 are arranged on the output side of the pressure body 14 in the upper and lower pressure body. To cool the press belt 11 cooling lines 18 are seen in the upper and lower output roller 13 .
11
Werkstück
workpiece
22nd
Harzpulver
Resin powder
33rd
Einrichtung
Facility
44th
Behälter
container
55
Dosierwalze
Dosing roller
66
Schaufel
shovel
77
Gegenwalze
Counter roll
88th
Fördereinrichtung
Conveyor
99
Bearbeitungsstation
Processing station
1010th
Doppelbandpresse
Double belt press
1111
Preßband
Press belt
1212th
Eingangswalze
Input roller
1313
Ausgangswalze
Output roller
1414
Druckkörper
Pressure hull
1515
Heizleitung
Heating cable
1616
Heizleitung
Heating cable
1717th
Kühlleitung
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Külleitung
Cooling line
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Trichter
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