DE2750373C2 - Vorrichtung zur elektrischen Beschichtung eines Gegenstandes mit pulverisiertem synthetischen Harz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Beschichtung eines Gegenstandes mit pulverisiertem synthetischen Harz mit einer elektrostatischen Beschichtungskammer und einer Einrichtung zur Entfernung eines Überschusses des auf den Gegenstand aufgebrachten pulverisierten Harzes.

Aus der DE-OS 24 25 220 ist u. a. eine Vorrichtung zum Ummanteln von Glasbehältern mit einem gleichmäßigen dünnen Überzug aus transparentem, harzartigem Kunststoff bekannt. Mit Hilfe der Vorrichtung wird ein elektrostatischer Sprühstrahl aus fein verteiltem Kunststoffharz auf die vorgewärmten Behälter aufgebracht, die von einem in Über-Kopf-Position befindliehen Träger gehalten werden. Das teilchenförmige anhaftende Harz wird auf dem besprühten Behälter zu einem gleichmäßigen Filmüberzug verschmolzen. Die bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß bestimmte Teile des Gegenstandes bzw. der Haltevorrichtung für den Gegenstand nicht von der Kunstharzbeschichtung freigehalten werden können. Hierdurch wird beispielsweise das Verschließen des Gegenstandes und der Betrieb der Vorrichtung nachteilig beeinflußt. Es bereitet hierbei Schwierigkeiten und erfordert einen zusätzlichen Zeitaufwand, den Überschuß pulverisierten Harzes, der an den ungewünschten Stellen und Teiien anhaftet, zu entfernen, insbesondere deswegen, weil die zu beschichtenden Glasflaschen einer Wärmevorbehandlung unterzogen wurden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei nicht vollständigem Verschließen oder öffnen der Flasche sich in ihrem Inner«, η in nicht gewünschter Weise ein Harzfilm bildet Aufgrund der

ίο zusätzlichen Ablagerung pulverisierten Harzes an den Haltearmen oder Halteorganen der Halteeinrichtung besteht der weitere Nachteil, daß der Betrieb der Vorrichtung zwischenzeitlich unterbrochen werden muß. Darüber hinaus ist es nachteilig, daß trotz der dort angestrebten gleichmäßigen Beschichtung der äußeren Oberflächen mit einem dünnen Kunstharzfilm dennoch die Gefahr besteht, daß sich eine ungleichmäßige Dicke des Kunstharzfilmes mit zu dünnen Bereichen ausbildet, wodurch ein Abbrechen oder Abblättern des Harzfilmes während des Waschens oder des Transportes der harzbeschichteten Flaschen auftreten kann. Ein solches Problem ist als ernsthaftes Problem bei sogenannten Rückgabeflaschen anzusehen, da auf diese Weise ihre Lebensdauer verkürzt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung des eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein Gegenstand mit einer gleichförmigen Beschichtung ausgebildet werden kann, wobei bestimmte Teile des Gegenstandes von der Beschichtung

freigehalten werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrostatische Beschichtungskammer einen Kammerkörper mit einer im wesentlichen axial-symmetrischen Form, Plattenelektroden für eine stille Entladung auf der Innenseite des Kammerkörpers, einen am oberen Ende des Kammerkörpers angeordneten Absaugteil und eine Zuführeinrichtung für pulverisiertes Harz mit einer elektrischen Ladup?,seinricntung zur Zuführung elektrisch vorgeladenen pulverisierten Harzes umfaßt, wobei mindestens ein Teil des Kammerkörpers in einer solchen Weise geöffnet werden kann, daß er für die zu beschichtenden Gegenstände als Eintritt und Ausgang dient, und daß die Einrichtung zur Entfernung eines Überschusses des auf den Gegenstand aufgebrachten Harzes eine Einrichtung zur Entfernung eines Überschusses pulverisierten Harzes von besonderen Teilen des Gegenstandes mittels Absaugen der elektrostatischen Beschichtung nur von den besonderen Teilen umfaßt.

Hierdurch ist der besondere Vorteil gegeben, daß eine gleichförmige Beschichtung des Gegenstandes erfolgt, wobei bestimmte Bereiche des Gegenstandes von der Beschichtung freigehalten werden. Auf diese Weise entsteht also eine pulverisierte Harzschicht mit einheitlicher Dicke und einer genauen Grenzlinie. Der mit pulverisiertem Harz beschichtete Gegenstand wird dann anschließend erhitzt, um einen mit einem synthetischen Harzfilm hoher Dauerhaftigkeit beschichteten Gegenstand zu schaffen. Auf diese Weise entsteht ein be-

6ö sehichteter Gegenstand mit einem hohen wirtschaftlichen Wert und dies mit hoher Produktionsgeschwindigkeit. Während der Beschichtung des Gegenstandes mit pulverisiertem synthetischem Harz ist die Temperatur des Gegenstandes unterhalb des Schmelzpunktes des

b5 Harzes.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer elektrostatischen Beschichtungskammer gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine Schnittansichi einer elektrostatischen Beschichtungskammer gemäß F i g. 1;

F i g. 3 eine Schnittansicht eines oberen Saugschlitzes, der in der Einrichtung verwendet wird, um Überschußpulver zu entfernen;

Fig.4 eine Schnittansicht eines unteren Saugschlitzes, der in der Einrichtung verwendet wird, um Überschußpulver zu entfernen;
. F i g. 5 eine Aufsicht der F i g. 3;

F i g. 6 eine Bodenansicht von F i g. 4;

F i g. 7 eine geänderte Art des oberen Saugschlitzes, der in F i g. 3 gezeigt ist;

F i g. 8 eine geänderte Art des unteren Saugschlitzes, der in F i g. 4 gezeigt ist;

F i g. 9 eine Aufsicht des gesamten Systems, das die Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Glasflaschen mit pulverisiertem Material gemäß der Erfindung verwendet; und

F i g. 10 eine Seitenansicht des gesamten Systems, das in F i g. 9 gezeigt wird.

Wie in der Zeichnung gezeigt, umfassen die Ausführungsbeispiele (i) eine elektrostatische Beschichtungskammer, in der pulverisiertes Harz auf die Oberfläche eines axialsymmetrischen Gegenstandes, wie zum Beispiel einer Glasflasche, die in die Kammer mittels eines Halteorgans einer beweglichen Halteeinrichtung eingebracht wurde, zur Beschichtung aufgebracht wird, und bei der (H) eine Einrichtung zur Entfernung eines Überschußpulvers von besonderen Teilen einschließlich der Flaschenöffnung und/oder des Bodens, die nicht beschichtet werden sollen, vorgesehen ist.

Wie man in den F i g. 1 und 2 sieht, besteht die elektrostatische Beschichtungskammer 1 aus einem Kammerkörper 2 mit im wesentlichen axialsymmetrischer Form (das heißt zylindrischer oder polygonaler Form). Eine Plattenelektrode 3 für eine stille Entladung ist auf der Innenseite des Kammerkörpers 2 angeordnet Eine kreisförmige Kammer 4 mit einem Saugteil 7 ist an dem unteren Teil des Kammerkörpers 2 angeordnet Eine pulverisierte Harzzuführeinrichtun»: 5 ist am Boden des Kammerkörpers 2 vorgesehen, welche elektrisch vorgeladenes pulverisiertes Harz in den Kammerkörper 2 mittels eines Luftstroms einbringt. Der Kammerkörper 2 ist in vier Teile getei!·, wovon zwei einander gegenüberliegende Teile in einer solchen Weise geöffnet werden können, daß sie als Einlaß oder Auslaß für die Glasflasche 10 dienen und einen Durchgang der Glasflasche dadurch gestatten oder wobei nur einer der vier Teile in einer solchen Weise geöffnet wird, daß er als Eintritt und Austritt dient. Die kreisförmige Kammer 4 am oberen Teil des Kammerkörpers 2 hat einen Saugteil 7 mit einem kreisförmigen Saugschlitz 8 auf der Innenseite der kreisförmigen Kammer und einen Austritt 9 auf der Außenseite der kreisförmigen Kammer, wobei der Austritt 9 mit einem geeigneten Staubsammler und einem Saugventilator (nicht gezeigt) mittels einer Saugleitung 11 verbunden ist. Die Mitte des oberen Teils des Kammerkörpers 2 ist in einer solchen Weise offen, daß ein freier Eintritt und Austritt der Glasflasche 10, die durch ein Halteorgan 14 einer Förderhalteeinrichtung ergriffen wird, gewährleistet ^:?v.

Die elektrostatische Beschichtungskammer umfaßt den Kammerkerper 2 mit Plattenelektroden 3 für eine stille Entladung, die auf jedem der vier geteilten Teile des Kammerkörpers angeordnet sind. Diese Elektroden 3 sind mit einer geeigneten elektrischen Regeleinrichtung 15 verbunden, welche den elektrischen Strom oder die Spannung der Elektroden regelt

Die pulverisierte Harzzuführeinrichtung 5 ist am Boden des Kammerkörpers 2 angeordnet und umfaßt eine elektrische Vorladungseinrichtung 16, in der pulverisiertes Harz mittels einer Coronaentladung, einer Kontaktladung oder auf andere geeignete Weise mit einer Polarität vorgeladen wird, die der Polarität der Plattenelektroden für die stille Entladung entspricht und wodurch das aufgeladene pulverisierte Harz in den Kammerkörper 2 mittels eines Luftstroms eingeführt wird. Die elektrische Vorladungseinrichtung 16 ist auch mit einem elektrischen Reglergerät 15 verbunden, um auf diese Weise den Strom oder die Spannung der Vorrichtung 16 in geeigneter Weise zu regeln. Wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-8347 beschrieben, bestehen die Plattenelektroden..-ür eine stille Entladung aus parallelen Drahtelektroden, di.- in Isolierplatten eingebettet sind. Die stille Entladung wird auf der Oberfläche der Platten durch das Anbringer einer Wechselspannung zwischen den parallelen Drahtelektroden erreicht, und ein kleiner Entladungsstrom und ein elektrisches Feld zwischen den Platten und der Glasflasche wird durch die Überlagerung einer Gleichspannung über die Wechselspannung erreicht, wodurch verhindert wird, daß pulverisiertes Harz an der Oberfläche der Platten anhaftet

Auf diese Weise wird pulverisiertes Harz elektrisch in der Zuführeinrichtung 5 vorgeladen und in den Kammerkörper 2 elektrostatisch auf die Oberfläche der Glasflasche zur Beschichtung aufgebracht die durch ein Halteorgan 14 einer Halteeinrichtung in den Kammerkörper 2 eingebracht wurde, und zwar durch die Wirkung des zwischen den Elektroden 3 für eine stille Entladung und der Glasflasche 10 geschaffenen elektrischen Feldes. Die Glasflasche kann gedreht werden, um eine einheitliche pulverisierte Harzschicht herzustellen. Pulverisiertes Harz, das nicht auf der Oberfläche der Flasche geiagert wurde, wird durch den Saugteil 7 der kreisförmigen Kammer 4 für die Wiederverwendung gesammelt Der Kammerkörper 2 kam zusätzlich an der Seite eine pulverisierte Harzzuführeinrichtung 5' aufweisen, die eine Vorladungseinrichtung 16' aufweist und die gleiche Funktion wie die oben beschriebene pulverisierte Harzzuführeinrichtung 5 einschließlich der Einrichtung 16 hat. Die zusätzliche pulverisierte Harzzuführeinrichtung führt Harzpulver auf die Glasflasche von seitlicher Richtung auf, wobei dies besonders nüizlich zur Herstellung besonders dicker pulverisierter . larzschichten auf besonderen Teilen der Flasche oder zum Einstellen der Dicke der Harzschicht ^;n Abhängigkeit von der Form der Flasche ist.

Im folgenden wird die elektrostatische Beschichtungskammer 1, eine Vorrichtung 21 zur Entfernung des »Überschußpulve^rs« wie in den F i g. 3 bis 6 gezeigt ist, beschrieben, die in einer solchen Weise angeordnet ist, daß Pulver von besonderen Teilen einschließlich der Oberseite und/oder des Bodens der Flasche entfernt wird. Wie man aus den Zeichnungen sieht, umfaßt die Überschußpulverentfernungseinrichlung 21 Saugschlitze 22 und 23 an entsprechenden Stellen in der Nähe des Oberteils und des Bodens der Flasche 10, wobei die Saugschlitze 22 und 23 mit einem entsprechenden Staubsammler und einem Saugvcntilator (nicht gezeigt) verbunden sind, um das Überschußoulver von den be-

sonderen Teilen zu entfernen und das Harzpulver zu sammeln. Wenn die elektrostatisch mit pulverisiertem Harz in der Kammer 1 beschichtete Flasche zu der Überschußpulverentfernungseinrichtung 21 gefördert wird, wird das Halteorgan 14 der Halteeinrichtung durch geeignete Einrichtungen gedreht, wodurch das Pulver von den besonderen Teilen einschließlich des Kopfes oder des Bodens entfernt wird.

Die Saugschlitze 22 und 23 können wenn gewünscht Quetscheinrichtungen aus elastischem Material, wie to zum Beispiel Gummi, aufweisen, um das Entfernen des Überschußpulvers zu erleichtern. Die Saugschlitze 22 und 23 können ebenfalls mit einem elastischen Element, wie zum Beispiel einer Feder, in einer solchen Weise versehen sein, daß ein dauernder enger Kontakt zwisehen der Quetscheinrichtung und dem Halteorgan oder den besonderen Teilen der Flasche, von welchen das Überschußpulver entfernt werden soll, erreicht wird.

Wie aus den F i g. 7 und 8 j:u sehen ist, wird die Größe der Saugkraft in einer solchen Weise geregelt, daß ein zufriedenstellendes Ansteigen des Saugwirkungsgrades in Abhängigkeit von den Teilen und der Form der Flasche erreicht wird, indem die Saugöffnungen in obere und untere Saugschlitze 22' und 23' der Überschußpulverentfernungseinrichtung 2Γ durch geeignete Teilplat- ten 24 und 25 aufgeteilt wird und daß in jeder Saugöffnung Saugregler 26 und 27 vorgesehen sind. Weiter stehen die Teilplatten 24 und 2.5 vorzugsweise um einen kleinen Grad von der Saugöffnung vor, um als Abstandshalter zwischen den Saugschlitzen und dem Hai- jo teorgan der Halteeinrichtung, dem ODerteil und dem Boden der Flasche zu dienen, um einen geeigneten Spalt zwischen ihnen aufrechtzuerhalten.

Es wird allgemein bevorzugt (siehe F i g. 7), die Saugrate in der Näh« des Halteorgans 14 relativ hoch zu machen, um ein vollständiges Entfernen des Pulvers von dem Halteorgan zu erreichen, während die Saugrate zur Schaffung der scharfen Grenzlinie 28 am oberen Ende der pulverisierten Harzschicht in Abhängigkeit von der Höhe der elektrischen Ladung und der Adhesivkraft der Harzpulverschicht bestimmt wird, wobei sie im allgemeinen jedoch relativ geringer im Vergleich zur Saugrate in der Nachbarschaft des Halteorgans ist. Dies trifft ebenfalls hinsichtlich der Saugrate zur Herstellung einer scharfen Grenzlinie 29 und hinsichtlich der Saugrate zur vollständigen Entfernung des Überschußpulvers von dem mittleren Teil des Bodens zu, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist Das heißt, daß die Saugrate zur Schaffung der scharfen Grenzlinie relativ geringer ist, während die Saugrate in der Nähe des mittleren Teils des Bodens relativ höher ist Es ist festzustellen, daß das Überschußpulverentfernungssystem wahlweise auch an anderen Teilen als der Öffnung und dem Boden der Flasche angewendet werden kann.

In den F i g. 9 und 10 ist das gesamte System mit der Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Glasflaschen mit pulverisiertem Material bestehend aus einer elektrostatischen Beschichtungskammer und der Überschußharzentfernungseiririchtung gezeigt

Dieses System umfaßt eine Flaschenzuführeinrichtung 31 mit mehreren Flaschenöffnungen 32, um !eere Raschen zuzuführen; mehrere endlose Förderhalteeinrichtungen 33 mit Halteorgamen 34, um die Köpfe der Flaschen, die parallel von jeder Zuführöffnung eingebracht werden, zu ergreifen. Das System umfaßt weiter eine Mehrzahl elektrostatischer Beschichtungskammern 36 und Überschußpulverentfernungseinrichtungcn 37 und eine geeignete Heizeinrichtung 38. Fig.9 zeigt die elektrostatischen Beschichtungskammern 36 in verschiedenen Zuständen, und zwar einmal bei geöffneter Eintrittstür, zum anderen im Zustand, in dem das elektrostatische Beschichten durchgeführt wird und in dem Zustand, in dem eine Austrittstür geöffnet ist. Dies ist jedoch nur zur Erleichterung in der Beschreibung gedacht. Beim tatsächlichen Betrieb werden von jeder elektrostatischen Beschichtungskammer alle Zustände zur gleichen Zeit eingenommen. Die Anzahl der elektrostatischen Beschichtungskammern kann, wenn es gewünscht wird, teilweise erhöht werden.

Flaschen 40 werden zu einer jeden Zuführöffnung 32 nacheinander durch eine Flaschenzuführeinrichtung 31, wie zum Beispiel einen Vibrationsförderer, zugeführt. Der Kopf der Flasche 40 wird dann durch ein Halteorgan 34 einer Haltefördereinrichtung 33 ergriffen und die Flasche der elektrostatischen Beschichtungskammer 36 zugeführt. Ein Eintritt von vier geteilten Teilen der elektrostatischen Beschichtungskammer 36 wird geöffnet, um die durch die Einrichtung 33 geförderte Flasche 40 aufzunehmen. Die Einlaßöffnung wird dann geschlossen. Ein elektrisch vorgeladenes pulverisiertes Harz wird in die elektrostatische Beschichtungskammer 36 mittels eines Luftstroms aus einer pulverisierten Harzzuführeinrichtung 42 eingebracht, wodurch pulverisiertes Harz auf diese Weise zur elektrostatischen Beschickung auf die Oberfläche der Flasche 40 durch die Wirkung des elektrischen Feldes aufgebracht wird, das zwischen den Elektroden 44 und Flasche ausgebildet ist. Nachdem die elektrostatische Beschichtung beendet ist, wird die Ausgangsöffnung der Kammer 36 geöffnet und die mit pulverisiertem Harz beschichtete Flasche 40 herausgenommen und zur Überschußpulverentfernungseinrichtung 37 mittels der Förderhalteeinrichtung 33 gefördert In der Überschußpulverentfernungseinrichtung 37 wird pulverisiertes Harz auf besonderen Teilen einschließlich des Kopfes und/oder des Bodens der Flasche entfernt

Die Flasche mit der pulverisierten Harzschicht nur an den gewünschten Teilen, wird dann angehängt und mittels der Ausnehmungen 48 der Tragplatte 47 des Förderers 46 der Heizeinrichtung 38 gefördert und in der Heizeinrichtung 38 erhitzt, um einen synthetischen Harzfilm zu schaffen, der fest an der Oberfläche der Platte haftet

Bei diesem System ist es vorteilhaft, eine Halteeinrichtung zu verwenden, die zwischenzeitlich eine Zeitspanne lang anhält, was erforderlich ist, um die elektrostatische Beschichtung in der elektrostatischen Beschichtungskammer und das Entfernen des Übtischußpulvers in der Überschußpulverentfernungseinrichtung durchzuführen.

Bei diesem System ist es, sogar wenn in der elektrostatischen Beschichtungskammer oder in anderen Teilen auf dem Weg Störungen auftreten, möglich, die Störungen nur durch Anhalten der Halteorgane der Halteeinrichtung und durch Schließen der Zuführöffnung der gleichen Bahn zu beheben, während auf den anderen Bahnen der Betrieb fortgesetzt wird. Wenn eine Flasche nicht durch das Halteorgan der Halteeinrichtung aus irgendeinem Grund ergriffen wird, wird diese Störung entdeckt und die Zuführung des pulverisierten Harzes unterbrochen, wodurch verhindert wird, daß das Halteorgan mit Harz beschichtet wird.

Das pulverisierte Harz ist elektrostatisch auf die Oberfläche einer Glasflasche in einer solchen Weise aufgebracht, daß eine feste pulverisierte Harzschicht einheitlicher Dicke geschaffen ist die ausreichend gela-

den und fest an der Glasoberfläche haftet. Das Überschußpulver wird zufriedenstellend entfernt, wodurch eine scharfe Grenzlinie geschaffen wird. Die mit pulverisiertem Harz beschichtete Flasche wird dann nacherhitzt, um einen festen Harzfilm einheitlicher Dicke auf der Flaschenoberfläche auszubilden, wodurch die LebPTsdauer der Flasche verlängert und der wirtschaftliche Wert erhöht wird. Weiter wird Überschußpulver auf dem Halteorgan vollständig entfernt, wodurch die Vorrichtung kontinuierlich über eine? längeren Zeitraum arbeiten kann, wodurch die Produktivität erhöht wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die elektrostatische Beschichtung auch auf anderen im wesentlichen axialsymmetrischen Gegenständen, wie zum Beispiel bei Kegeln und ähnlichen Gegenständen vorhanden sein. Hierbei kann die Beschichtung aus anderen anorganischen Pulvern, wie zum Beispiel Emaille-Frittenpulvern und ähnlichen, bestehen.

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektrischen Beschichtung eines Gegenstandes mit pulverisiertem synthetischen Harz mit einer elektrostatischen Beschichtungskammer und einer Einrichtung zur Entfernung eines Oberschusses des auf den Gegenstand aufgebrachten pulverisierten Harzes, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Beschichtungskammer einen Kammerkörper (2) mit einer im wesentlichen axialsymmetrischen Form, Plattenelektroden (3) für eine stille Entladung auf der Innenseite des Kammerkörpers (2), einen am oberen Ende des Kammerkörpers (2) angeordneten Absaugteil und eine Zuführeinrichtung (5, 5') für pulverisiertes Harz mit einer elektrischen Ladungseinrichtung (16,16') zur Zuführung elektrisch vorgeladenen pulverisierten Harzes umfaßt, wobei mindestens eic Teil des Kammerkörpers (2) in einer solchen Weise geöffnet werden kann, daß er für die zu beschichtenden Gegenstände als Eintritt und Ausgang djent, und daß die Einrichtung zur Entfernung eines Überschusses des auf den Gegenstand aufgebrachten Harzes eine Einrichtung (21) zur Entfernung eines Überschusses pbiverisierten Harzes von besonderen Teilen des Gegenstandes (10,40) mittels Absaugen der elektrostatischen Beschichtung nur von den besonderen Teilen umfaßt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entfernung eines Überschusses pulve:isierte.<i Harzes Saugschlitzöffnungen (8) umfaßt, dk_ in der Nähe der besonderen Teile des Gegenstandes ang. jrdnet sind, von welchen ein Überschuß pulverisierten Harzes entfernt werden soll.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerkörper (2) in vier Teiie aufgeteilt ist, und daß zwei einander gegenüberliegende Teile in einer solchen Weise geöffnet werden können, daß sie als Einlaß oder Auslaß dienen.