DE2517504B2 - Haltevorrichtung für offene Hohlkörper aus elektrisch isolierendem Material, insbesondere Glasflaschen, zur elektrostatischen Beschichtung von deren Außenfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für offene Hohlkörper aus elektrisch isolierendem Material, insbesondere Glasflaschen, zur elektrostatischen Beschichtung deren Außenfläche durch Ablagerung von elektrisch geladenem Beschichtungspulver aus einer Pulverwolke, mit einem Tragorgan zum Halten des Hohlkörpers in einer Körperöffnung, das an einer zum Drehen des Tragorgans um eine vertikale Drehachse eingerichteten Transporteinrichtung befestigbar oder befestigt ist, und einer am Tragorgan angeordneten, mit dessen Drehachse koaxialen, geerdeten, stabförmigen Elektrode.

Eine derart ausgebildete Haltevorrichtung ist aus der US-PS 26 62 833 bekannt. Hierbei werden die elektrostatisch außen zu beschichtenden Glasflaschen auf in Form von auf einem Förderer senkrecht stehenden Spindeln ausgebildeten Haltevorrichtungen aufgesetzt, die eine in den Flaschenhals hineinragende, geerdete Spitzenelektrode aufweisen, und es werden die zu beschichtenden Glasflaschen an auf Hochspannungspotential liegenden Außenelektroden vorbeigeführt, so daß innerhalb der Flaschen an den Spitzenelektroden Coronaentladungen stattfinden, durch welche die elektrostatische Ablagerung von Beschichtungsmaterial an der Flaschenaußenseite begünstigt wird. Diese bekannte Bauart mit in den Flaschenhals hineinragenden Spitzenelektroden hat den Nachteil, daß die Schichtdicke im Bereich oberhalb der durch die Spitze der Innenelektrode gelegten Horizontalebene stärker s ausfällt als im Bereich unterhalb derselben, so daß die Spitzenelektrode möglichst in Nähe der Flaschenöffnung angeordnet werden muß, um einigermaßen befriedigende Beschichtungen zu erhalten. Ein weiterer Nachteil ist, daß gerade der z. B. bei Stopfenverschluß

ίο am stärksten mechanisch beanspruchte Rand des Flaschenhalses am mangelhaftesten beschichtet wird.

Bei dieser bekannten Bauart hat sich weiterhin gezeigt, daß sich Beschichtungsmaterial an der Außenfläche der Flasche schwieriger ablagert, wenn die Elektrode mit ihrer Spitze tiefer in die Flasche eintaucht Es kann nicht erwartet, werden, daß auch die Außenfläche des Flaschenbodens beschichtet wird.

Die Tragorgane bei dieser bekannten Haltevorrichtung bestehen aus einem vergrößerten Teil mit einer

Μ Anlageschulter, auf der der Rand der umgestülpten Flasche aufgesetzt wird. Eine abdichtende Wirkung hat diese Art der Tragorgane nicht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und leichter Handhabung eine über die gesamte Außenfläche der zu beschichtenden Hohlkörper gleichmäßige elektrostatische Au3en-Pulverbeschichtung ohne zusätzlichem Aufwand, vor allem ohne Verwendung von an Hochspannung liegenden Außenelektroden, und ohne zusätzlichen Beschichtungen gewährleistet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode bis in die Nähe des Hohlkörperbodens reicht und das die Hohlkörperöffnung dichtend

abschließende Tragorgan eine in die Hohlkörperöffnung einführbare oder den Hohlkörperhalswulst umschließende bzw. umschließbare Ausbildung hat

Es hat sich gezeigt, daß die mit einer derart ausgebildeten, bis in die Nähe des Hohlkörperbodens reichende Elektrode erzielte Ablagerung von elektrisch aufgeladenem Beschichtungspulver derart gut ist, daß das Abdichten der Hohlkörperöffnung gegen eindringendes Pulver und ein gutes Abdecken der nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche des Hohlkörpers gewährleistet ist, und daß auch die Außenfläche des der Hohlkörperöffnung gegenüberliegenden Hohlkörperbodens in gleichem Maße beschichtet werden kann.

In einfachster Ausführung besteht die Elektrode nach der Erfindung aus einem Metallstab, der vorzugsweise

so vor allem für Glashohlkörper mit verhältnismäßig engen Einführöffnungen mit Kunststoff ummantelt ist, um eine Beschädigung der Glaskörper zu vermeiden.

Bei Glasflaschen müssen im allgemeinen das Flascheninnere und zur Erzielung eines guten und dauerhaften Flaschenverschlusses auch die von dem jeweiligen Flaschenverschluß, wie beispielsweise Stopfen- oder Kronenverschluß, beanspruchten Verschlußflächen frei von Beschichtungspulver gehalten werden. Dies wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf einfache Weise dadurch erreicht, daß das Tragorgan in seiner Form eine Nachbildung des jeweiligen Flaschenverschlusses ist

Bei einer serienmäßigen automatischen Beschichtung von Flaschen mit Kronen- und Schraubverschlüssen besteht ein bevorzugtes Tragorgan erfindungsgemäß aus mehreren, um die stabförmige Elektrode herum angeordneten federnden Zungen mit zum Umfassen des Flaschenhalskopfes ausgebildeten Enden, die in der

Offenstellung gespreizt sind und durch Verschieben eines sie umschließenden Ringes in die Schließstellung bringbar sind, in welcher die Zungen dicht aneinander·' stoßen oder sich überlappen, um die Flaschenöffnung zu verschließen und die Verschlußfläche dey Flaschenhalskopfes abzudecken. Zweckmäßiger weise bestehen bei den Tragorganen die an den zu beschichtenden Hohlkörpern anliegenden Oberflächenbereiche aus Kunststoff, durch den eine Beschädigung der Flaschen beim Ansetzen der Tragorgane verhindert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 in schemaiisierter schaubildlicher Darstellung eine Anlage zum Außenbeschichten von Flaschen mit Schraubverschlüssen, in welcher Haltevorrichtungen nach der Erfindung verwendet sind,

Fig.2 eine in der Anlage der Fig. 1 beschichtete Flasche,

Fig.3 ein Transportband zum Beschichten von Flaschen mit Stöpselverschluß und Haltevorrichtungen für die Flaschen,

F i g. 4 eine Haltevorrichtung anderer Ausführung mit federnden Zungen in offener Stellung und

F i g. 5 die Haltevorrichtung der F i g. 4 in geschlossener, eine Flasche haltender Stellung.

Die in F i g. 1 gezeigte Pulverbeschichtungsanlage dient zur elektrostatischen Außenbeschichtung von Flaschen mit Schraubkappenverschluß. Die wesentlichen Teile der Anlage sind das Pulver-Sprühgerät 1, z. B. eine Pulver-Spritzpistole mit einer Prallplatte ?. zur Pulverzerstäubung, das auf einem Ständer 3 montiert und zur Versorgung mit Pulver-Treibgas und Betriebsspannung über eine Zuführungsleitung 4 an ein Versorgungsaggregat 5 angeschlossen ist, eine geerdete Fördervorrichtung 7, die hier für den Transport von an Haltestäben 8 hängenden Gegenständen ausgebildet und so eingerichtet ist, daß die Haltestäbe 8 beim Transport um ihre Längsachse rotieren und dabei Verbindung mit Erde haben, und der Einbrennofen 9, durch den die Fördervorrichtung 7 hindurchgeführt ist Soweit beschrieben, ist die Beschichtungsanlage völlig herkömmlich.

Die Haltestäbe 8 dienen im gezeigten Ausführungsbeispiel als Elektroden 9 und auf jedem Stab 8 ist ein Tragorgan in Form eines Schraubkappenverschlusses 10 angeordnet, das in einer der Flaschentiefe angepaßten Höhe auf dem Stab 8 befestigt ist und in das die Flasche 11 nach Einführung der Elektrode 9 eingeschraubt werden kann, wie dies bei der Flasche 11a in F i g. 1 gezeigt ist Die angesetzte Flasche hat damit festen Halt auf dem Stab 8, wobei, wie in F i g. 1 bei der im Schnitt dargestellten Flasche lift der Stab als Elektrode 9 bis in die Nähe des Flaschenbodens reicht und die das Außengewinde aufweisende Verschlußfläche 12 der Flasche durch den Schraubkappenverschluß 10 abgedeckt ist Im Betrieb wird von dem Pulver-Sprühgerät 1 eine Wolke 6 aus elektrisch geladenen Pulverpartikeln ausgestoßen. Das Sprühgerät 1 enthält eine Elektrode, die je nach Art des Beschichtungspulvers auf negativer oder auch positiver Hochspannung von z. B. 70 bis 100 kV liegt Die Flaschen 11 werden von der Transportvorrichtung 7 durch die Pulverwolke 6 hindurchgeführt wobei sie um ihre Längsachse rotieren. Zwischen der Hochspannungselektrode des Sprühgerätes und der innerhalb der Flasche befindlichen geerdeten Elektrode 9 ist ein elektrisches Feld vorhanden, durch das die elektrisch geladenen Pulverpartikel auf die Flaschenoberfläche geführt werden. Das Beschichten mit Pulver erfolgt bei Raumtemperatur, es handelt sich hier demnach um eine »Kalt-Beschichtung«, die gegenüber einer »Warm-Beschichtung« die Verteile hat daß gleichmäßige Schichten wesentlich leichter zu erzielen sind und kein zusätzlicher Aufwand zum Aufrechterhalten einer bestimmten Oberflächentemperatur beim Beschichten nötig ist Die pulverbeschichteten Flaschen Hd, lie, Wf, werden dann durch

ίο den Einbrennofen 9 geführt, wo die PuJverschichten wie üblich aufgeschmolzen oder aufgesintert werden. Anschließend werden die Raschen von den Schraubkappenverschlüssen 10 abgenommen. Eine beschichtete Flasche 11 ist in F i g. 2 dargestellt Die, wie sich gezeigt

is hat befriedigend gleichmäßige und auch den Flaschenboden bedeckende Schicht 13 reicht bis unterhalb des verdickten Flaschenkopfendes 14 und die Verschlußfläche 12 mit dem Außengewinde ist frei von jeglicher Pulverablagerung, so daß keine weitere Säuberung erforderlich ist

In der in Fig. 1 schematisch wiedergegebenen Anlage können Flaschen mit beliebigen Verschlüssen beschichtet werden, erforderlich hierzu ist nur, daß der auf der Elektrode 9 befestigte Verschlußkörper entsprechend dem jeweiligen Flaschcnverschluß geformt und die Flasche tragend ausgebildet ist Zweckmäßig werden daher bei der Fördervorrichtung 7 die Elektroden 9 mit den Tragorganen auswechselbar gestaltet oder es werden für die Stäbe 8 austauschbare Tragorgane vorgesehen. Die Tragorgane können aus beliebigem Material bestehen, sofern dieses nur der Einbrenntemperatur im Brennofen standhält

F i g. 3 zeigt eine Fördereinrichtung 15 mit etwas anders ausgebildeten Haltevorrichtungen H, die insbesondere für die Beschichtung von Flaschen mit Stopfenverschluß vorteilhaft sind. Als Elektroden 17 sind vertikal stehende und um ihre Längsachse rotierende Stäbe 16 der Fördereinrichtung 15 verwendet die über die Fördereinrichtung geerdet sind. Auf jedem Stab 16 ist ein Tragorgan in Form eines konischen Verschlußkörpers 18 aufgeschoben. Der Verschlußkörper 18 ist auf dem Stab verschiebbar und wird an diesen z. B. mittels einer Schraube 19 festgeklemmt Die Flaschen 20 werden Kopfende unten über die Stäbe 16 gestülpt und auf den konischen Verschlußkörper 18 mit der Flaschenöffnung aufgesetzt, so daß die Flaschenöffnung 21 dicht verschlossen ist Eine Sorte Verschlußkörper kann für Flaschen mit verschiedenem Öffnungsdurchmesser und verschiedener Tiefe verwendet werden, wobei das Aufsetzen und Abnehmen der Flaschen besonders einfach ist und auch maschinell vorgenommen werden kann. Der in die Flasche hineinragende Teil des Stabes 16 bildet wiederum die Elektrode 17, die bis in Nähe des

Flaschenbodens reicht

Die F i g. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Haltevorrichtung H, um Flaschen 22 hängend durch die Pulverwolke zu transportieren. Diese Haltevorrichtung H weist eine stabförmige Elektrode 25 auf, die für eine Drehung um ihre Längsachse mit ihrem oberen Ende in einen entsprechenden Antrieb des Transportbandes 7 (Fi g. 1) eingehängt ist. Das Tragorg«n 27 besteht aus einem auf der Elektrode 25 verschiebbaren und mittels einer Schraube 29 in gewünschter Höhe an der Elektrode festklemmbaren zylindrischen Körper 28, der einen Kranz von der Elektrode weg schräg abwärts perichteter federnder Zungen 30 trägt, und aus einer? auf den Zungen 30

verschiebbaren Ring 32, der mittels eines radial abstehenden Bolzens 33 in einen Antrieb für Auf- und Abbewegung eingespannt sein kann. Durch ein Abwärtsbewegen des Ringes 32 werden die Zungen 30 gegen die Elektrode 25 gedrückt, wobei in der unteren Endlage des Ringes die Zungenenden 31 ein geschlossenes und für Beschichtungspulver ausreichend dichtes Gefüge bilden. Die Zungenenden 31 sind in ihrer Form dem Flaschenhalswulst 23 um die öffnung 24 angepaßt. Bei Offenstellung dieses Tragorgans 27, d. h. wenn sich der Ring 32 in der oberen Endlage befindet (Fig.4), wird die Flasche 22 über die Elektrode geschoben bzw. die Elektrode 25 in die Flasche eingeführt und dann wird der Ring 32 abwärts bewegt, bis die Zungenenden 31 den Flaschenhalswulst 23 fest umspannen. Das Abwärtsbewegen des Ringes 32 zum Einspannen einer Flasche und Aufwärtsbewegen des Ringes zum Freigeben der Flasche nach der Beschichtung kann leicht z. B. durch am Anfang und am Ende des Transportweges angeordnete Führungsschienen automatisiert werden, in denen der Ringbolzen 33 entsprechend geführt wird. Die Elektrode 25 ist geerdet und mit einer Kunststoffschicht 26 bedeckt, so daß Beschädigungen der Flasche durch Aufschlagen der Elektrode beim Einführen praktisch ausgeschlossen sind. Wenn die Tragorgane aus Metall bestehen, ist aus dem gleichen Grund ein Kunststoffüberzug vorteilhaft.

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann jeder beliebig geformte offene Hohlkörper aus elektrisch isolierendem Material elektrostatisch mit irgendeinem üblichen Beschichtungspulver beschichtet werden, wie z. B. Glasröhren, Ampullen, Ballons usw. Die Form und Ausgestaltung der Tragorgane richtet sich nach c^r jeweils gegebenen Hohlkörperöffnung und der erforderlichen Tragfähigkeit. Für die stabförmigen Elektroden sind auch weitere als die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten möglich, da die Elektroden selbst nicht tragend sind und nur elektrisch leitend und mit Erde verbunden sein müssen. Für voluminöse Hohlkörper mit weiten öffnungen können die stabförmigen Elektroden z. B. dünnwandige Hohlzylinder aus Metall oder aus einem auf seiner Innen- oder Außenfläche metallisierten Kunststoff bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für offene Hohlkörper aus elektrisch isolierendem Material, insbesondere Glasflaschen, zur elektrostatischen Beschichtung von deren Außenfläche durch Ablagerung von elektrisch geladenem Beschichtungspulver aus einer Pulverwolke, mit einem Tragorgan zum Halten des Hohlkörpers in einer Körperöffnung, das an einer zum Drehen des Tragorgans um eine vertikale Drehachse eingerichteten Transporteinrichtung befestigbar oder befestigt ist, und einer am Tragorgan angeordneten, mit dessen Drehachse koaxialen, geerdeten, stabförmigen Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (9; 17;25) bis in die Nähe des Hohlkörperbodens reicht und das die Hohlkörperöffnung (12; 21; 24) dichtend abschließende Tragorgan (10; 18; 27) eine in die Hohlkörperöffnung einführbare oder den Hohlkörperhalswulst (23) umschließende bzw. umschließbare Ausbildung hat

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmige Elektrode (25) mit einer Kunststoffschicht (26) ummantelt ist

3. Haltevorrichtung für Glasflaschen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (10; 18) in seiner Form eine Nachbildung des jeweiligen Flaschenverschlusses ist

4. Haltevorrichtung für Glasflaschen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (27) mehrere, um die stabförmige Elektrode (25) herum angeordnete federnde Zungen (30; 31) mit zum Umfassen des Flaschenhalskopfes (23) ausgebildeten Enden (31) aufweist, die in der Offenstellung gespreizt sind und durch Verschieben eines sie umschließenden Ringes (32) in die Schließstellung bringbar sind, in welcher die Zungen (30; 31) dicht aneinanderstoßen oder sich überlappen.