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Vorrichtung zum Beflocken eines Materials durch
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ein Hochspannung führendes Dosiersystem ne Erfindung bezieht sich
auf eine Vonichtung zum Beflocken eines Materials durch ein Hochspannung führendes
Dosiersystem, mit mindestens einer Kammer, einem Kammerboden mit Dosiersieb und
einer innerhalb der Kammer angeordneten, umlaufenden, mit dem Dosiersieb zusammenwirkenden
Dosierbürste.
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Die Erfindung bezieht sich damit auf eine Beflockungsmaschine zum
elektrischen Beflocken von Flächengebilden oder flächenähnlichen Teilen. Diese Beflockungsmaschine
stellt das eigentliche Beflockungsaggregat in den unterschiedlichen, dem jeweiligen
Anwendungszweck entsprechend angepaßten kompletten Maschinenlinien dar.
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Bei dem Hochspannung führenden Dosiersystem, von dem die Erfindung
ausgeht, stellt der Siebboden der Dosierkammer gleichzeitig die Elektrode dar, wobei
der durch einen Bürstvorgang ausdosierte Flock bei Verlassen des Siebes durch Kontakt
aufgeladen wird. Regelbare Antriebsmotore, die mit dem Tragrahmen der Maschine verbunden
sind, reiben über isolierende Antriebselemente die Dosierbürsten an. die Siebböden
der Kammern bilden zusammen mit den verbindenden Metallplatten zwischen den Dosierelementen
eine flache, geschlossene Elektrode.
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Nachteilig ist hierbei, daß die Elektrodenfläche oftmals so gestaltet
ist daß Feldlinienkonzentrationen und damit Feldverzerrungen auftreten können. Dadurch
entstehen an den Stellen, an denen der homogene Feldaufbau gestört ist, Flockaglomerationen,
die im weiteren Verlauf zu Oberflächenfehlern auf der Ware führen.
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Bei vielen Systemen wird das Dosiersystem von Kammern mit rechteckigem
Querschnitt gebildet, In diesen Kammern bürsten vornehmlich Paddelbürsten gegen
den Siebboden der Kammer. Der äußere Bürstenradius verändert sich je nach Belastung
durch das zu dosierende Material wegen der Durchbiegung der Borsten. Eine ständige
Verkleinerung des Soll-Radius entsteht auch durch Ermüdung der Borsten. Dadurch
ergibt sich eine Veränderung des Anpreßdruckes der Borsten gegen das Sieb und damit
eine Veränderung des Dosierverhaltens.
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Weiterhin ist von Nachteil, daß die vom Bürstenradius nicht erreichbaren
Freiräume in den unteren Ecken der Kammer nicht den Gegebenheiten angepaßt sind.
Dort entstehen in Drehrichtung Materialpackungen, die zum Verschleiß führen. Durch
diese Materialpackungen und den dort erhöhten Anpreßdruck der Borsten können außerdem
Temperairen entstehen, die sogar zum plastischen Deformieren des Borstenmaterials
führen.
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Weiterhin ist bei den bekannten Systemen von Nachteil, daß die Siebbespannung
der Siebrahmen, die den Kammerbolden bilden, oftmals nicht dauerhaft fixiert ist.
Das führt nachteiligerweise zu Durchbiegungen der Siebbespannung und damit zu ungleichmäßiger
Dosierung.
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Es gibt außerdem bei den bekannten Systemen keine Möglichkeit, den
Anpreßdruck der Bürsten gegen den Siebboden der Kammer stufenlos einzustellen, um
ihn damit den Charakteristiken der verschiedenen, zu dosierenden Materialien anzupassen.
Auch der Bürstenverschleiß läßt sich nicht bei den bekannten Systemen kompensieren.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche den Bürstenverschleiß kompensiert, eine
stufenlose Verstellung des Anpreßdruckes der Bürsten gegen den Siebboden der Kammer
ermöglicht und eine gleichmäßige Beflockung des Materials gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammerform,
der Kammerboden und der Rahmen des Dosiersiebes dem Radius der Dosierbürste angepaßt
sind, daß der Kammerboden vertikal bewegbar ist und daß die mit dem Dosiersieb zusammenwirkenden
Borsten der Dosierbürste eine seile Bürstenstellung aufweisen.
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Hiedurch ergibt sich der Vorteil, daß keine unerwünschten Freiräume
in den unteren Ecken der Kammer vorhanden sind, daß ein absenkbarer Kammerboden
geschaffen wird, welcher eine bessere Anpassung an die verschiedenen, zu verarbeitenden
Materialien gewährleistet und daß der Verschleiß der Borsten der Dosierbürste weitgehend
herabgesetzt wird. Durch den absenkbaren Kammerboden lassen sich vorteilhafterweise
auch feine Flocken mit großem Schlankheitsgrad besser öffnen. Die steile Bürstenstellung
wiederum bringt den Vorteil, daß ein geringerer Bürstenverschleiß auftritt, wobei
auch ein Umkehrlauf möglich ist, wodurch sich wiederum eine bessere Verarbeitungsmöglichkeit
bei feineren Flocken ergibt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Kammer ion unteren
Bereich eingezogen ausgebildet sein, so daß auch hierdurch unerwünschte Freiräume
vermieden werden.
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Weiterhin ist es möglich, daß der Kammerboden im Anschluß an das Dosiersieb
an den Radius der Dosierbürste angepaßte keilförmige Elemente aufweist, welche ebenfalls
uurwünschte Freiräume in diesem Bereich verhindert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der getrennt von der
Kammer ausgebildete Kammerboden über eine Hubvorrichtung vertikal bewegbar sein.
Diese Hubvorrichtung kann mindestens eine vertikal angeordnete, stationäre Zahnstange
und ein mit dem
Kammerboden verbundenes, in die Zahnstange eingreifendes,
angetriebenes Zahnrad aufweisen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, daß an
zwei gegenüberliegenden Kammerwänden je eine Zahnstange angeordnet ist, in welche
zwei mit dem Kammerboden verbundene, gemeinsam antreibbare Zahnräder eingreifen.
Hierbei ist es nach einem anderen Merkmal der Erfindung auch möglich, daß der Kammerboden
im Bereich der beiden, einander gegenüberliegenden Kammerwände Seitenwände aufweist,
in deren oberen Bereich die Zahnräder gelagert sind. Beide Zahnräder können durch
einen Kettentrieb miteinander verbunden sein, wobei ein Zahnrad über ein Handrad
antreibbar ist. Dadurch ergibt sich insgesamt eine einfach ausgebildete und gut
zu handhabende Hubvorrichtung zur vertikalen Bewegung des Kammerbodens.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Kammerboden über
verstellbare Zwischenelemente mit den beiden Seitenwänden verbunden sein. Die verstellbaren
Zwischenelemente weisen hierbei jeweils eine Gewindespindel und eine Gewindehülse
auf.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können auf jeder Seite des
Kammerbodens hintereinander zwei keilförmige Elemente angeordnet sein, wobei die
an das Dosiersieb angrenzenden keilförmigen Elemente über die verstellbaren Zwischenelemente
mit den Seitenwänden verbunden sind und die beiden anderen keilförmigen Elemente
direkt im unteren Bereich an den Seitenwänden angeordnet sind. Hierdurch ergibt
sich der Vorteil einer genauen Anpassung der einzelnen, die unerwünschten Freiräume
vemeidendenKeilelemente an den Radius der umlaufenden Dosierbürste. Der Siebboden
der Kammer läßt sich hierbei vorteilhafterweise stufenlos einstellen und damit den
Charakteristiken der verschiedenen, zu dosierenden Materialien anpassen. Aunerdemkann
durch die vorgenannte Verstellbarkeit der Bürstenverschleiß kompensiert werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann oberhalb der umlaufenden
Dosierbüte ein in die Borsten der Dosierbürste eingreifbarer Rakelbalken in der
Kammer angeordnet sein. Dieser Rakelbalken dient vorteilhafterweise zur Bürstenreinigung,
so daß auch hierdurch die Lebensdauer der Bürste verlängert wird.
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Der Rakelbalken kann hierbei eine Lagerwelle aufweisen, auf welcher
über eine Keilverbindung ein mit einer Arretierung versehenes, federbeaufschlagtes
Verstellteil angeordnet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Möglichkeit, die
Auflage auf die Kammerbodenfläche nahtlos hochglanzpoliert auszuführen, wodurch
vorteilhafterweise ein homogenes Feld erreicht wird. Beispielsweise ist hierbei
auch der Einsatz einer polierten Folie denkbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische
Seitenansicht der Vorrichtung zum Beflocken eines Materials; Fig. 2 eine Ansicht
der Verstellmöglichkeit des Rakelbalkens, teils geschnitten; Fig. 3 eine vergrößerte
Ansicht der umlaufenden Dosierbürste und des Kammerbodens; Fig. 4 eine andere Ausführungsmöglichkeit
der Erfindung.
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In Fig. 1 ist lediglich eine Kammer 1 einer Beflockungsmaschine zum
elektrischen Beflocken von Flächengebilden oder flächenähnlichen Teilen dargestellt.
Im allgemeinen weisen die Beflockungsmaschinen eine Anzahl hintereinander angeordneter
Kammern 1 auf.
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Innerhalb der Kammer 1 ist eine umlaufende Dosierbürste 2 angeordnet,
deren Borsten 15 mit einem im Kammerboden 3 gelagerten
Dosiersieb
5 zusammenwirken. Das Sieb 5 ist über einen Siebrahmen 4 mit Bespannung an&m
Kammerboden 3 befestigt. Wie ersichtlich, ist die Kammerform, Kammerboden 3 und
der Rahmen 4 des Dosiersiebes 5 dem Radius 13 der Dosierbürste 2 angepaßt.
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Hierzu sind im unteren Bereich Keileemente 30 und 30' sowie 34 und
34' vorgesehen. Die Keilelemente 30 und 30' sind im Bereich des Siebrahmens 4 am
Kammerboden 3 befestigt.
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Der Kammerboden 3 ist über verstellbare Zwischenelemente 10 und 10'
an Seitenwänden 32 und 32' angebracht. Diese Seitenwände 32 und 32' weisen im unteren
Bereich keilförmige Elemente 34 und 34' auf, welche gleichfalls dem Radius 13 der
umlaufenden Dosierbürste 2 angepaßt sind.
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Die beiden Seitenwände 32 und 32' weisen jeweils im oberen Bereich
ein Zahnrad 9 bzw. 9' auf.
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Die beiden, einander gegenüberliegenden Wände 31 und 31' der Kammer
1 sind mit jeweils einer senkrecht angeordneten Zahnstange 7 und 7' versehen, in
welche die beiden vorgenannten Zahnräder 9 und 9' eingreifen. Beide Zahnräder 9
und 9' sind über einen Kettentrieb 11 miteinander verbunden. Das Zahnrad 9 wird
über ein Handrad 8, welches ebenfalls an der Seitenwand 32 gelagert ist, betätigt.
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Wird das Handrad 8 gedreht, so bewegen sich die beiden Zahnräder 9
und 9' gegenüber dei-i stationären Zahnstangen 7 und 7', so daß hierdurch die beiden
Seitenwände 32 und 32' sowie der Kammerboden 3, dtr Siebrahmen 4 und das Sieb 5
vertikal bewegt werden.
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Da die beiden keilförmigen Elemente 30 und 30' im Bereich des Siebrahmens
4 nicht direkt mit den Seitenwänden 32 und 32' verbunden sind, sondern eine Zwischenvbindung
in Form der verstellbaren Zwischenelemente 10 und 10' aufweisen, ist es neben der
vorgenannten horizontalen Verstellung auch möglich, eine Feineinstellung
des
Kammerbodens 3, des Siebrahmens 4 und des Siebes 5 sowie der beiden Elemente 30
und 30' vorzunehmen. Die beiden verstellbaren Zwischenelemente 10 und 10' können
jeweils eine Gewindehülse sein, welche mit einer Gewindestange 33 bzw. 33' zusammenarboiton.
Im unteren Bereich können die verstellbaien Zwischenelemente lo und 10' über eine
lösbare Verbindung 6 bzw.
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6' mit dem Kammerboden 3 verbunden sein.
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Durch die vorgenannten beiden Verstellmöglichkeiten kann eine Anpassung
14 der Form der Kammer 1, des Kammerbodens 3 und des Siebrahmens 4 sowie des Siebes
5 an den Bürstenradius 13 der umlaufenden Dosierbürste 2 bewirkt werden. Diese Anpassung
ist infolge der verschiedenen Verstellmöglichkeiten optimal.
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Oberhalb der umlaufenden Dosierbürste 2 ist in der Kammer 1 ein Rakelbalken
12 angeordnet. Dieser Rakelbalken 12 weist gemäß Fig. 2 eine Lagerwelle 35 auf,
welche in der Kammer 1 gelagert ist.
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Über eine Keilverbindung 25 ist ein mit einer Arretierung 21 versehenes
Verstellteil 22 angeordnet, welches von einer Feder beaufschlagt wird. In der in
Fig. 2 dargestellten Position ist die Arretierung 21 aus der Arretierungsöffnung
23 herausgezogen, so daß es möglich ist, den Rakelbalken 12 zu verschwenken.Befindet
sich der Rakelbalken 12 in der funktionsrichtigen PosItion, so drückt die Feder
24 das Verstellteil 22 und damit die Arretierung 21 in die entsprechende Öffnung
23, so daß hierdurch eine Arretierung des Rakelbalkens erfolgt. Die Lagerwelle 35
ist über ein Lager 20 mit dem Rakelbalken 12 verbunden. Dieser Rakelbalken 12 dient
zum kontinuierlichen Reinigen der Borsten 15 von unernschten Flockaglomeraten.
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Bezüglich der Ausbildung der Kammerbodenfläche ist es möglich, daß
die Auflage 16 der Kammerbodenoberfläche gemäß Fig. 1 nahtlos hochglanzpoliert ist.
Es ergibt sich damit eine glatte Kammerbodenfläche und ein homogenes Feld.
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In Fig. 3 ist nochmals vergrößert dargestellt, wie der Kammerboden
3, der Siebrahmen 4, das Sieb 5 und die Form der Kammer 1 an den Radius 13 der umlaufenden
Dosierbürste 2 angepaßt ist.
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Hierbei weisen die beiden Seitenwände 32 und 32' eingezogene Form
im unteren Bereich auf und bilden damit die beiden keilförmigen Elemente 34 und
34'. Wie ersichtlich, werden durch die keilförmigen Elemente 30 und 34 bzw. 30'
und 34' unerwünschte Freiräume im unteren Beach der Kammer vermieden. Aus Fig. 3
ist weiterhin die steile Stellung der Borsten der umlaufenden Dosierbürste 2 ersichtlich.
Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise ein geringerer Bürstenverschleiß, wobei
es außerdem möglich ist, den Lauf der Dosierbürste umzukehren. Dadurch wird eine
bessere Verarbeitungsmöglichkeit bei feineren Flocken erzielt.
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In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung in
schematischer Seitenansicht dargestellt. Hierbei sind im unteren Bereich an den
beiden Kammerwänden 31 zwei keilförmige Elemente 340 und 340' stationär angeordnet.
Zwei weitere Keilelemente 300 und 300' sind im Bereich des Dosiersiebes 5 mit dem
Kammerboden 3 verbunden. Dieser Kammerboden 3 ist über verstellbare Zwischenelemente
100 und 100' und jeweils ein Zwischenteil mit der Zahnstange 77 bzw. 77' verbunden.
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Wie ersichtlich, ist die Zahnstange 77 bzw. 77' in dem Lager 50 bzw.
50' vertikal bewegbar gelagert, wobei die beiden vorgenannten Lager an den Kammerbodenwänden
31 angeordnet sind. Das Zwischenteil 40 bzw. 40' ist in einem Lager 45 bzw. 45'
ebenfalls vertikal bewegbar gelagert. Die beiden vorgenannten Lager 45 und 45' sind
fest an den Kammerwänden 31 angeordnet.
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In die beiden Zahnstangen 77 und 77' greifen zwei fest in der Kammerwand
gelagerte Zahnräder 9 und 9' ein. Beide Zahnräder 9 und 9' sind über ein Handrad
betätigbar und durch eine Kette 11 miteinander verbunden. Wird nun über das Handrad
8 das Zahnrad 9 und über die Kette 11 das Zahnrad 9' gedreht, so werden die
Zahnstangen
77 und 77' vertikal bewegt, wobei über die Zwischenteile 40 und 40' sowie über die
verstellbaren Zwischenelemente 100 und 100' der Kammerboden 3 ebenfalls vertikal
bewegt wird. Die verstellbaren Zwischenelemente 100 und 100' haben hierbei die Funktion
einer Justierung und Anpassung des Siebes sowie der beiden mit dem Kammerboden verbundenen
keilförmigen Elemente 300 und 300' an den Radius 13 der Dosierbürste 12.
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Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 4 besteht zu der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 also der Unterschied, daß nach Fig. 4 die beiden keilförmigen Elemente
300 und 300', welche mit dem Kammerboden 3 verbunden sind, vertikal bewegt werden
können über die Hubvorrichtung mit den beiden Zahnstangen 77 und 77' sowie den beiden
Zahnrädern 9 und 9' und den beiden verstellbaren Zwischenelementen 100 und 100'.
Die beiden anderen keilförmigen Elemente 340 und 340' sind fest mit den beiden einander
gegenüberliegenden Kammerwänden 31 verbunden und können damit nicht verstellt werden.
Auch in diesm Fall ergibt sich vorteilhafterweise eine gute Anpassung der einzelnen
Elemente an den Radius der Dosierbürste sowie eine optimale Bearbeitungsmöglichkeit.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Rakelbalken, den keilförmigen
Elementen und der Verstellung mindestens eines keilförmigen Elementepaares an den
Radius der Dosierbürste ist auch bei Maschinen mit Erdpotential führenden Dosiersystemen
und Flockaufladungen durch Ionisation durch Zwischenelektroden anwendbar.