DE2030595A1

DE2030595A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Bandmaterialien mit pulverförmigen Überzugsmitteln

Info

Publication number: DE2030595A1
Application number: DE19702030595
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal-Barmen; Siever Friedrich Ludwig 6430 Bad Hersfeld Kreisler
Original assignee: Dr Kurt Herberts and Co GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1970-06-20
Filing date: 1970-06-20
Publication date: 1972-01-05
Also published as: NL7108341A; FR2099256A5; BE768686A

Description

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Anmelder: Firma Dr.Kurt Herberts & Co., vormals Otto Louis Herberts, Wuppertal-Barnren, Christbusch 25

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Bandmaterialien mit pulverförmigen Überzugsmitteln.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Bandmaterialien mit pulverförmigen, durch Einwirkung von erhöhter Temperatur schmelz- und/oder härtbaren ■Überzugsmitteln, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Seit Einführung der industriellen Beschichtung von Bandmaterialien bestand die Vorstellung, lösungsmittelfreie Überzugsstoffe aufzutragen, um die hohen Lösungsmittelmengen einzusparen und vor allem auch, um die Abgase aus den Trocknern, zu deren Beseitigung heute z.T. sehr aufwendige Nachverbrennungseinrichtungen benötigt werden, zu reduzieren. So wird z.B. in der Schweizer Patentschrift 8.04-6.166 ein Verfahren beschrieben, um hochviskose mit Hilfe von Heizwalzen vorpolymerisierte Epoxidharze aufzutragen.

Nachteile sind hier durch die schwierige Auftragstechnik für derartige zähe Materialien sowie durch die schmale Anwendungsbreite, für die sich solche Systeme eignen, gegeben.

Weiterhin wurde in der Britischen Patentschrift 906.414- ein Verfahren bekannt, bei welchem thermoplastische Harzpulver

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auf Bandmaterialien aufgestreut werden, wobei das Band mit einem hitzehärtbaren Kleber versehen wird. Die Filmbildung wird durch beheizte Walzen bewirkt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß zwei Aufträge (Kleber und Harzpulver) erforderlich sind; weiterhin, daß nur thermoplastische Pulver verarbeitet werden, und daß die Dosierung des Überzugsmittels schwierig, teilweise nur durch Änderung der Bandgeschwindigkeit möglich ist. Schließlich wird in der Deutschen Offenlegungsschrift 1.427.680 eine Anlage beschrieben, in der Güter elektrostatisch beflockt werden. Die Anlage arbeitet mit gleichläufig routierenden Bürsten zur Verteilung des Beflokkungsmaterials, benötigt jedoch zur gleichmäßigen Verteilung noch weitere Rundwalzen oder Siebelektroden, welche zur Verteilung von sehr feinkörnigen, pulverförmigen organischen Überzugsstoffen nicht geeignet sind, weil sich hier infolge von Ladungserscheinungen Schichten aufbauen wurden, welche zu Störungen beim Auftrag führen wurden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zu Grunde, ein einfaches Verfahren zum mechanischen Zerstäuben von pulverförmigen Überzugsmitteln zu finden, wobei diese Überzugsmittel möglichst gleichmäßig auf bandförmige zu beschichtende Materialien aufgebracht werden. Dabei soll eine höchste Gleichmäßigkeit im Auftrag und eine genaue Dosierung der aufzutragenden Überzugsmittel möglich sein. Außerdem soll dieses Verfahren anwendbar für die verschiedensten Überzugsstoffe und Trägermaterialien sein. Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zu Grunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, welche einfach und betriebssicher arbeitet bei möglichst hoher Wirtschaftlichkeit.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß diese Aufgabenstellung in äußerst einfacher Weise dadurch gelöst werden kann, daß das Überzugsmittel aus einem Schütteltriehter auf

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eine Eiffelwalze ausgetragen und von der Eiffelwalze auf das Bandmaterial gestäubt wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum Beschichten von Bandmaterialien mit pulverförmigen, durch Einwirkung von erhöhter Temperatur schmelz- und/oder härtbaren Überzugsmitteln, wobei das Überzugsmittel gleichmäßig auf das Bandmaterial aufgebracht und dieses anschließend erhöhter Temperatur ausgesetzt wird, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Überzugsmittel aus einem Schütteltriehter mittels einer routierenden Eiffelwalze ausgetragen, von der Eiffelwalze durch eine Abstreifvorrichtung zerstäubt und auf das unter der Eiffel walze durchlaufende Bandmaterial aufgestäubt wird.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine außerordentlich große Anwendungsbreite und ist für die verschiedensten Einsatzgebiete anwendbar.

Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Schütteltrichter, eine an der Unterseite des Schütteltrichters angeordnete dessen Austrittsöffnung abschließende routierende Eiffelwalze und eine längst der Eiffelwalze angeordnete Abstreifvorrichtung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist mechanisch sehr einfach, dabei aber äußerst wirkungsvoll. Es wird eine gleichmäßige Beaiif schlagung bei der Beschichtung sowie eine gleichmäßige Schichtdicke in der jeweils gewünschten Stärke erzielt. Die Stärke der Schichtdicke hängt in bekannter Weise von der Durchlaufgeschwindigkeit des Bandmaterials und der Austrittsgeschwindigkeit des pulverförmigen Überzugsmittels aus dem Schütteltrichter ab. Durch Variation dieser Geschwindigkeiten kann also die Schichtdicke in beliebiger Weise gesteuert werden.

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Die Äbstreifforrichtmig, isittela des?. das tJb©rgujgstoitf;©I von der Riffelwalze atgenoaiaea nnä "serstäubt-wird^ Izbmx in-ver- ·■ söfciede&er Weise ausgestaltet "sola* Me ÄT&stseifyo-rriefruzig ist bevorzugt eine gegen die Siffelwalse g@ge:aläu£ige Bürsten« walse, deren Stiegt ©si di@ liffelwaise' foesHato^no Sie .digkeit, nit der eli© Bü^s'b^siv-^ls© -Huft^: ₉ leaaa gs6 oder gleist äas? ."öal£iti£39s^lr/I:??ii@IS'al^ der."Siff©l?rala© sei

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Damit nach Durchlaufen des Bandmaterials durch die Beschichtungsvorrichtung eine Änderung des Beschichtungsgrades vermieden wird, ist es zweckmäßig, daß €as aufgetragene pulverförmige Überzugsmittel möglichst bald-in einen fixierten Zustand übergeführt wird. Sofern es sieb um schmelzbare Überzugsmittel handelt, sollten diese nach dem Auftrag möglichst bald zumindest angeschmolzen werden«. Wenn es sich um härtbare Überzugsmittel handelt, sollte 'möglichst bald die Härtung eingeleitet werden, so daß ebenfalls ein. Verbund mit dem Bandmaterial eintritt. Zur DurchfühKing dieser Maßnahmen wird - zweckmäßig nach der Auftragsvorrichtung ©ine rasche .Aufheizung durch H-Strahler oder Widerstandserwarmung und anschließend . eine gleichmäßige Semperäturführung durch Umluft durchgeführt.

' Zum- raschen Anschmelzen wird. also in einer Yorgeli.eraone zu- -' nächst mit H-StraMern öder ¥ii.erst&iiclserwärmimg -erhitzt, ■' " und anschließend wird im einer -Schmelz«- und/oder Aushärtezoite.--zweckmäßig ein -Büsenbelüftungssystem'eingesetzt« Badurch. wird .vermieden, daß Überzugsmittel 'bei üet- .aasefeließenden Yerselnteizung und/oder Aushärtung in einerischfolgendezi Ümluft-Düaentrocknungszöne, welche wegen:'höchster Sleieimäßigkeit in der !Pemperaturführtmg und geringe .Energielcosten "besonders geeignet ist, abgeblasen werden kann· ..-■■. .

PulverfBrmige überzugsnittel_? die g?5®Gß der Erfindung' beitet werden.können, sind z«B* thermoplastische oder äuro-■ plastische Harzpiilver der verschiedenen 'Modifikationen,, wobei - bezüglich der Anteile an ZusstζSteffen und Hilfsstoffen und . auch bezüglich der 'gfinstigsten Korr.ei?öBenverteilung viel weitere Kaßstäbe als bei pulverfÖr/aäg©n Überzugsaitteln, die mittels elektrostatischer Spritapistolen aufgetragen werden-, angelegt werden kdnnen· ;

^^ iti^rsugsaiittel, die. auf ;L^->&? nur sehr schwierig. wr^fe^^ sind, s_oB_o Baaill©

BAD ORSGIHAL

■WeiterM» können auch,

grand ihres -hohen; spezifischer

pneumatiscli-zu fördern und zvl

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pulver oder pulverfönuige Glasuren gemäß der Erfindung ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden»." Schließlich können auch pulverföradge Korrosionsschutzmittei.,- aJ^ hochschmelzend© aliphatisch Kohlenwasserstoffe gemäß der Erfindung aufgetragen und %n eines Schutzfilm" verschmolzen tferden«,

'Bandmateraalien, dia gemäß- der" Erfindung in .vorteilhafter .-Weise beschichtet werde». IsOQiIeR₃₁ sind,.ζ_βΒο Blechbänder, oder Profi!bänder der verschiedensten formen sowohl aus-Stahl als auch aras Nichteiseniiet&lle&a . ' " .

ist auch. &i# Beschichtung von elektrisch nichtleitenden B&ndmaterialeB, s_aB_o fexbllbändern oder auch Kunststoffbäaciesa mxä -foliiga .g@mifö äer Irfindung in vorteilhafter Weis© HäSglie.li· - ■.--.' - . '

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die m.@.okt &&$? ."Bsscfeichtung angewandt'werden, lf@is@ Toä des Bchmelzpunkt-"bzwο

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_s daß ein gleichmäßiges Ter3eliE.s3.ssa und/oder Ausfeartea gew&hrleus&st istein der beigsftigten Zeictosmg ist eise Ausfübrungsform der erfiaduagsgeaiaßeit Anlag© sciieaatisch dargestellt s '

In einer geschlossenen SsMne 1₉ die mit einer Belüftungs·="" s 2 iiBd mit einem trichterförmigen Boden mit einer 3 versehen· ist _? "befindet sich die Äuftragseinrich=· tiiag«, Sieg© "besteht aus @ia@® Schüttelt rieht er. ^, @iaer auge= tTzebQBJSR Bosiorwalae 5 an d©2? Erichterauslaßöffnung und' eiasr geg@r£llufig angetriel}@Eea Bürstenwalze- 6 aur Erzielung

ae'CEi* wf@ra.eiie.

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BAD ORlO

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.auch unter Hochspannung stehende Elektroden"?, welche mittels.. Isolatoren. 8 an der KabinenwaM-'.befestigt werä©n_t■ ■ eiage.eetJgt ■■'; werden,-wobei das feinzerstäubte tiberzugsmittel eleicfcroetatiseh aufgeladen wird und den Feldlinien stat fragesamt.erial folgt. -Zur Ableitung statischer Aufladungen, vom fritgeraiaterial dienen, zwei Erdungsbürsten osier.Walzen 9 vor und'iiiat-e.? HeT. ' Kabine· . . - " " .

'Bas überschüssige Überzugsmittel wliti r )>^λτ ".1ιι*ιι A"jß/ft>/..,inal und einen.· Absaugventilator aTbßttS'itifft 'V, ti». ;·,nrj.' ·}1 · Λ viceixirichtuns (z.B. 'Ksrtpntn^chenl Ll⁺^-I) .] :n,3 cle^1tji ή)'·;·, '-y^c^i ■Pulver-Ifuftgeraisch ■ getrennt;, mitbv?⁰ ζίκ^τ ^i-diil'-". " ■:".; Μ 12 vom Filter, abgeriiti oll· ond in ι'htm ':$£ί.\,\ϊύΐκ > \^:° '\- '■> a .gefangen· - -. ■. . . ■ ■

In diesem ..Trichter, wird über eine ft n, _;τγ,.

"Vibrationsriime) 14 das Azrcii den J^i¹· .. jxJMi i_t

getragene Überzugsmittel kontioct '"··.'I c "* ι ersetzt» . - .. ■'.

über eine Zellrc .

und das neue über', «Lf
in..der grobe frtittlj vrfilsej -n«J * j ( : . ^s scliiiie wird das twilif rf on ii ³Te U^-I^-1O „:».« ;tivlf¹*? einer. FSrd.ereini'LchtuTie* -V₁' (z»B. PiIi^-1Cr-^iJm trichter der Be^CüicuLuut,!· imiclituia j i Q¹¹ISi

Bas beschichtete Sandmatojj il läuft 1αη3ΐ in ™Iao zone' 18,-'in-welcher ein ra. eliee A^r.cl^tcl^^n '-s <^p tfbersugsmittels durch ontrijiciuiciie IiV dijxa! Jung dmpcE induktive oder Lapi/ative 'iMc^i ύΐιϋ so^,äxf Grundmaterial<5 erreicht wird. . ' ' ■

■Im Anschluß daran wird das. endgültig*. ",T*se" Jiclz^ Aushärten des Films in einer;Schmelzzoi» · ^ ti.rü

des

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BAD ORiGiNAL

welche wegen des geringen Energiebedarfs und der besseren Temperaturfühning durch direkt oder indirekt ernannte Gase, die mit hoher Geschwindigkeit au-s Düsen 20 auf das Gut geblasen werden, beheizt wird.,

8.2/1

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Beschichten von Bandmaterialien mit pulverförmigen, durch Einwirkung von erhöhter Temperatur schmelz- und/oder härtbaren Überzugsmitteln, wobei das Überzugsmittel gleichmäßig auf das Bandmaterial aufgebracht und dieses anschließend erhöhten Jemperaturen ausgesetzt wird* dad u r c h gekennzeichnet, daß das Überzugsmittel aus einem Schütteltrichter mittels einer routierenden Biffeiwalze ausgetragen, von der Riffelwalze durch eine Abstreifvorrichtung zerstäubt und auf das unter der. Riffelwalze durchlaufende Bandmaterial· aufgestäubt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung eine gegenläufige Bürstenwalze ist*

3« Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung eine Luftbürste ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung eine Schaumstoff walze ist.

5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-4, dadurch gekeimzeichnet, daß zwischen Auftragsvorrichtung und zu beschichtendem Bandmaterial ein elektrostatisches feld erzeugt wird.

6. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zerstäubtes und nicht auf das Bandmaterial aufgetragenes überzugsmittel-ZTirückgewonneh wird.'

7. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-6^ öadureh gekennzeichnet, daß in der BescMchtungskabxne mit einer Voltimenkonzen--

■'tration äe.a "tiberzugamittel-Iiuftgemisohea gearbeitet wird.-

8. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-7« dadurch gekennzeichnet,.

■ ■ .. ... - 10 - ■

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daß mit einer Schutzatmosphäre gearbeitet wird ο

9. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 - S _} dadurch gekennzeichnet, . daß zur Ableitung statischer Aufladungen vom.Bandmaterial Erdungsvorrichtungen eingesetzt werden«. · - -

10. Verfahren gemäß Ansprüchen. 1 - 9*- dadurch gekennzeichnet, daß sum raschen Ans-chsielzen des--pu-lverformigen ■ Überzugsmittels - eine Vorgeliergone, welche ait IH-Strahlern. oder Widerstandserwärmung-arbeitet, eingesetzt wird·

11. Verfahren gemäß. Änspxüeixea 1 --10,.dadurch-, gekennzeichnet, daß hinter der Vorgeliersone eiste Schmelz«* und/oder Aushärtezone, die -mit; eineia Diiseaixs.iilfttxiagsaystem arbei« tet, eingesetzt wird_β " ; . "-'■-.■ "-:■" -.., .-^: _: ■"

12. Vorrichtung zur BspehfilfeniBg des Tei»f.abr.@öS: gemiB An-Sprüchen 1 - 11-, g^feeaaseicimet. duroK ©iaeji SchütteltricÄ-tex¹ (4) 5 eine as l@f Unterseite, des:.Setolitiieltrichters _: angeordnete dessen Awstrittsöffnung abschließende r.outie-=· rende Hiffelwalze (5) unü.^: eine- längs .der- Ii f feiwalz β - "-^: angeordnste Abstreife

zeichnet»-

Bürsteatialss

Vorrichtung gemäß Anspruch 12, -daötiseli $ äaS die Abstreifv^rrichliung" eine-.gs ist«

"Torrichtung gemäS Anspruch 12, dadureh. daß äie A"bstiⁱeifvoi?3?iclitung· eine lüaftbüicste" ist«

Vorrichtung gemäß Anspruch 12, -dadurch, gaksniiseichnet, daß die Abstreifvorriclitung eine

16* Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12
set, daß zwischen Auf

und SU--BAD ORIQiNAL

dem Bandmaterial ein elektrostatisches Feld erzeugt 1st.-

17. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12 -16, dadurch gekennzeichnet, daß zur vollständigen Ausnutzung des Überzugsmittels eine an sich "bekannte Rückgewinnunga einrichtung in der Beschichtungszone angeordnet ist.

18. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12 - -17,.dadurch gekennzeichnet daß in der Beschichtungskabine mit einer Volumenkonzentration-des'-'Überzugsmittel-Luftgemisches-gearbeitet'wird,- die über der oberen Expbsionsgrenze liegt«

,19· Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12 - 18,' dadurch, gekennzeichnet, daß mit einer Schutzatmosphäre gearbeitet wird«

20» Vorrichtung" gemäß Ansprüchen 12 - 19-, dadurch" gekennzeichnet, daß zur Ableitung statischer"'Aufladungen vom Bandmaterial Erdu-ngsvörriehtungen- eingesetzt werden«

■21. Vorrichtung, gemäß Ansprüchen Ί2 --2O, dadurch gekeimzeiel-■ net, daß -zum'raschen Anschmelzen 5ees ptiiverfäaaraiigs-a Über«. .zugnmittels eine Vorgelieraone,welche Mit IS-Strahlern- oder Widerstandserwärmung, arbeitet, eingesetzt wird· ·

22. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12 - -21,''dadurch'gek'eimaeichnet, daß hinter der Vorgelierzone eine Sclmela- und/oder AushärtezoTie, die mit einem Dtisenbelüftungssystem arbeitet eingesetzt wird.

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