DE2821192C3 - Verfahren und Anlage zum Tauchbeschichten von Teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Tauchbeschichten von Teilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2.

In der DE-PS 6 64 977, der FR-PS 10 36 676 und in der GB-PS 6 44 169 sind Verfahren und Anlagen zum Tauchbeschichten von Teilen beschrieben, bei denen die zum Tauchbecken der Anlage geförderten Teile unter Eigenrotation durch das Beschichtungsmittel des Beckens bewegt werden und dabei höchstens bis zu ihrer Rotationsachse eintauchen. Die auf diese Weise und mit den bekannten Anlagen erzielbare Beschichtungsdicke auf den Teilen ist nicht voll zufriedenstellend, da insbesondere bei Viskositätsschwankungen und besonders in Verbindung mit großen Gegenständen, wie zum Beispiel Container, noch erheblich unterschiedliche Dicken in der Beschichtung auftreten und außer zu ίο dünnen Beschichtungsstellen zusätzlich aufgrund zu dicker Beschichtungsstellen ein erheblicher Mehrverbrauch an Beschichtungsmittel gegeben ist. Versuche, diese Nachteile durch höhere oder niedrigere, jeweils aber konstante Rotationsgeschwindigkeit der zu beschichtenden Teile zu beseitigen, blieben erfolglos.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung in der Verbesserung eines Verfahrens und einer Anlage zum Tauchbeschichten von Teilen gemäß der einleitend angeführten Art mit dem Ziel, insbesondere hinsichtlich der jeweiligen Viskosität des Beschichtungsmittels eine gleichmäßige Beschichtungsdicke auf den zu beschichtenden Teilen zu erreichen.

Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens ist in dem Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.
Überraschenderweise führt das erfindungsgemäß verbesserte Tauchverfahren zu dem schon lange angestrebten, erheblichen Vorteil, daß auf einfache Weise eine wirklich gleichmäßige Beschichtung von gegen Korrosion zu schützenden Teilen erzielt wird. Dies ist insbesondere hinsichtlich der unterschiedlichen Viskosität der verschiedenen Beschichtungsmittel von beträchtlichem Vorteil, wobei auch Viskositätsänderungen des gerade im Tauchbecken befindlichen Beschichtungsmittels erfaßt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei völlig ausreichender Beschichtung eine äußerst große Sparsamkeit im Verbrauch des Beschichtungsmittels erreicht wird.

Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich der Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist in dem Kennzeichen des Anspruchs 2 angegeben. Diese Lösung gestattet die Berücksichtigung aller wichtigen Beschichtungsparameter, so daß die Beschichtung jederzeit optimal durchgeführt werden kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Beschichtungsanlage in Stirnansicht bei drei verschiedenen Positionen eines zu beschichtenden Containers,

F i g. 2 eine weitere Stirnansicht der Anlage,
F i g. 3 eine Seitenansicht der Anlage und
F i g. 4 eine andere Ausführungsform für eine Anlage nach der Erfindung, bei der ein zu beschichtender Container in drei verschiedenen Positionen gezeigt ist. Bei der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Anlage besteht der Hängeförderer für den Container 1 aus zwei parallelen und horizontalen Tragschienen 2, 3, die auf einer nicht gezeigten Abstützung stehen und auf denen ein Wagen 4 über die gezeigten vier Rollen 5 bzw. 6 verfahrbar ist, und zwar angetrieben durch die Elektromotoren 7, 8. Mit dem Wagen 4 stehen zwei vertikale Tragarme 9, 10 mit Drehlagern 11, 12 in Verbindung, in die Drehachsen der beiden Halter 13,14 eingreifen.

Mit Hilfe des vereinfacht dargestellten Antriebs 15 können die Tragarme je nach Antriebsrichtung nach oben oder unten verstellt werden, um so den Container 1 relativ zu den ortsfesten Teilen der Anlage anheben

und absenken zu können. Dabei werden die Tragarme 9, 10 durch senkrechte Teile 16 geführt, die eine feste Verbindung mit dem Wagen 4 haben.

Mit der Achse des Halters 14 steht ein Elektromotor 17 über ein Getriebe in Verbindung, während die Drehachse des anderen Halters 13 frei im dortigen Drehlager 11 verdrehbar ist Im Btirieb wird dieser Motor 17 den Halter 14 und damit auch den Container 1 während des Beschichtens und ggfs. auch noch nachher in Umdrehung um seine Längsachse 18 versetzen, so daß der Container mit seinem jeweils unteren Bereich durch das Beschichtungsmittel 19 im Tauchbecken 20 bewegt wird.

Die in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Anlage arbeitet taktweise. Zunächst wird der Container 1 in der nach F i g. 1 linken Position am Förderer befestigt, indem die beiden doppelarmigen Halter 13, 14 diagonal an den Stirnseiten des Containers angesetzt und die abgewinkelten Halterenden über die entsprechenden Ecken des Containers gebracht werden. Zu diesem Zweck sollten die Halter in ihrer axialen Länge beispielsweise teleskopisch verstellbar und schließlich auch in der Arbeitsstellung feststellbar sein.

Durch Betätigung des Antriebs 15 wird der Container um ein gewisses Maß angehoben, worauf die Motore 7, 8 eingestellt werden, um den Wagen 4 mittig über das Tauchbecken 20 in die mittlere Position nach F i g. 1 zu fahren. Durch entsprechend entgegengesetzten Betrieb des Antriebs 15 wird der Container 1 so weit abgesenkt, daß er der Darstellung gemäß mit seiner unteren horizontalen Seite gerade in das Beschichtungsmittel 19 eintaucht Sodann wird der Motor 17 eingestellt, um den Container 1 zur Durchführung der Beschichtung in Rotation um seine Längsachse 18 zu versetzen. Bei der Konzeption der Anlage ist natürlich darauf zu achten, daß der Abstand der mittig und längs über das Becken 20 verlaufenden Rotationsachse 18 zum Beckenboden geringfügig größer sein muß als die längstmögliche radiale Erstreck'ing des jeweils zu beschichtenden Teils bzw. Containers 1. Im übrigen kann, wenn mit der Anlage der Beschreibung gemäß taktweise gearbeitet wird, der Boden des Tauchbeckens 20 im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet werden, wodurch erreicht wird, daß im Vergleich zu einem Becken mit rechteckigem Querschnitt entsprechend weniger Beschichtungsmittel eingefüllt zu werden braucht.

Normalerweise wird eine vollständige Umdrehung des Containers ausreichen, obwohl natürlich auch mehrere Umdrehungen möglich sind. Bei der Drehung wird kontinuierlich und nacheinander die gesamte Außenfläche des Containers gleichmäßig beschichtet. Da meist auch eine Beschichtung der Innenflächen gewünscht ist, wird man, falls die Stirnseiten des Behälters nicht offen sind, gesonderte Eintrittsöffnungen für das Beschichtungsmittel vorzusehen oder den Innenraum auf andere Weise zu fluten haben.

Aus dem Verfahrensablauf ergibt sich, daß der jeweils aus dem Beschichtungsmittel austauchende Bereich des Containers 1 mit der Oberfläche bzw. dem Spiegel des Beschichtungsmittels 19 einen Winkel λ einschließt, der sich im Verlauf der Rotationsbewegung periodisch ändert. Bei einem Container mit rechteckigem Querschnitt liegt dieser Winkel <x je nach fortgeschrittener Rotation zwischen 0° und 90°. Durch diese unterschiedlichen Austauchwinkel läuft das Beschichtungsmittel auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten von den Containerwänden in das Ta'.ichbecken 20 zurück, was evtl. Anlaß zu ungleichmäßigen Schichtdicken geben könnte, falls das Beschichtungsmittel insoweit eine ungünstige Viskosität hat Um dies zu vermeiden, kann die Winkelgeschwindigkeit der Rotationsbewegung in Abhängigkeit vom Winkel λ derart gesteuert werden, daß kleineren Winkeln <x eine größere Winkelgeschwindigkeit und größeren Winkeln α eine geringere Winkelgeschwindigkeit zugeordnet wird.

Auf diese Weise erreicht man 'inabhängig von verschiedenen Austauchwinkeln λ eine über den

ίο Umfang des Containers oder sonstigen zu beschichtenden Teils gleichmäßige Beschichtung, da durch die Änderung der Winkelgeschwindigkeit bewirkt wird, daß an der Trennlinie zwischen dem Beschichtungsmittel und der Containerwand bei großen Winkeln * eine längere Antrockenzeit zur Verfugung steht als bei kleineren Austauchwinkeln.

Nach so erfolgter Beschichtung wird der Container über den Antrieb 15 wieder angehoben, und zwar zweckmäßigerweise so, daß ein ggfs. noch auftretendes Abtropfen des Beschichtungsmittels über eine Kante erfolgt, die später am iertigen Produkt nicht sichtbar ist Bei Containern der gezeigten Art wird dies eine der unteren Kanten der Standfläche sein.

Nach dem Anheben wird dann der Container 1 mit dem Förderer weiter verfahren, also etwa in die rechts in F i g. 1 gezeigte Position, und dort schließlich abgesetzt. Nach Lösen der Halter 13, 14 kann der Förderer in seine Ausgangsposition oder auch eine andere Position zurückkehren und dort einen neuen Container aufnehmen.

Für die Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der Rotationsbewegung in Abhängigkeit vom Austauchwinkel α wird eine programmierte Steuereinheit 21 vorgesehen, die den Motor 17 in bezug auf seine Laufdauer und Drehzahl regelt, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von folgenden vorprogrammierbaren oder auch während des Beschichtens gewonnenen Daten, nämlich Dauer und Winkelgeschwindigkeit bzw. Winkelbeschleunigung der Rotationsbewegung, Form und augenblickliche Stellung des zu beschichtenden Teils sowie Art und Temperatur des Beschichtungsmittels. Diese auf den Beschichtungsvorgang Einfluß nehmenden Faktoren und auch die Daten, die für einen vollautomatischen Ablauf des Verfahrens erforderlich sind, könnten auf einem Datenträger gespeichert werden. Durch einfaches Austauschen dieses Datenträgers ist es ohne lange Einstell- und Rüstzeiten möglich, auf ein anderes und vorgespeichertes Programm umzustellen.

In diesem Zusammenhang wäre noch darauf hinzuweisen, daß die Daten für die jeweilige Rotationsstellung des Containers 1 über eine mit ihm drehbare Kurvenscheibe 22 abgetastet werden kann, wobei die so gewonnenen Abtastdaten in der Steuereinheit 21 zur Einleitung der Regelvorgänge auszuwerten sind.

Wie schon einleitend erwähnt wurde, kann der rotatorischen Bewegung des Con'ainers 1 eine translatorische Bewegung in Richtung der Rotationsachse 18 oder auch quer dazu überlagert werden. Eine quer zur Rotationsachse erfolgende Translationsbewegung würde beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufen. Voraussetzung für die Durchführung einer solchen Längsbewegung wäre es natiHich, daß das Tauchbecken 20 eine andere und angepaßte Form erhält.

Die F i g. 4. bei der zur Vereinfachung und auch der besseren Übersicht wegen gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Teile verwendet wurden, zeiet

dagegen eine Möglichkeit für eine translalorische Bewegung in Richtung der Rotationsachse 18. Über Kurvenbahn bildende Tragschienen 2, 3 fährt der Container 1 mit der Stirnseite zuerst in das Beschichtungsbad ein. Die Containerlängsachse und die Badoberfläche bilden dabei einen Winkel ß. Sobald die vordere untere Kante des Containers 1 den Badspiegel berührt hat, setzt der vorher im Zusammenhang mit dem anderen Ausführungsbeispiel beschriebene Rotationsvorgang ein. Dabei verlaufen die Fahrbewegung und die Rotationsbewegung jetzt gleichzeitig ab, so daß der Container 1 das Beschichtungsbad drehend durchläuft, wobei einzeln betrachtete Containerteile eine schraubenförmige Bewegung durchführen. Durch den später wieder ansteigenden Verlauf der Tragschienen 2, 3 wird der Container 1 unter dem Winkel y aus dem Bad herausgefahren. Sobald das Bad bzw. Beschichtungsmittel und der Container nicht mehr miteinander in Berührung stehen wird die Rotationsbewegung eingestellt Durch diese einander überlagernden Bewegungsabläufe beginnt das Abtropfen des Beschichtungsmaterials bereits dann, wenn der Beschichtungsvorgang noch nicht abgeschlossen ist.

Die im Zusammenhang mit der Anlage nach den F i g. 1 bis 3 gezeigten Teile für das Befördern des Containers und dessen Rotation im Bereich des Tauchbeckens, für die Steuerung der Bewegungsabläufe sowie Formen des Tauchbeckens sind sinngemäß auch bei der Anlage nach F i g. 4 anzuwenden, so daß auf eine nochmalige Beschreibung und Erläuterung hier verzichtetwird.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle von Containern natürlich alle möglichen anderen Teile mit den beschriebenen Verfahren beschichtet werden können. Falls es sich hierbei um relativ kleine und leichte Teile handeln sollte, würde evtl. auch eine einzelne Halterung 14 mit Drehantrieb 17 ausreichen, so daß eine weitere Halterung eingespart werden kann. Im übrigen kommen als Beschichtungsmittel Konservierungsmittel und insbesondere Lackfarben, jedoch auch pulverförmige Mittel zum Beschichten von Teilen im Wirbelsinterverfahren zur Anwendung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Tauchbeschichten von Teilen, bei dem das jeweilige Teil zu einem das Beschichtungsmittel aufnehmenden Tauchbecken gefördert und in dieses abgesenkt wird, bei dem das Teil während des Beschichtungsvorganges um eine seiner Achsen in rotatorische Bewegung versetzt und höchstens bis zu dieser Rotationsachse in das Beschichtungsmittel eingetaucht wird, wobei der rotatorischen Bewegung eine translatorische Bewegung in Richtung der Rotationsachse oder quer dazu überlagert werden kann, und bei dem der jeweils aus dem Beschichtungsmittel austretende Bereich des zu beschichtenden Teils mit der Oberfläche des Beschichtungsmittels einen Winkel λ einschließt, der sich mit der Rotationsbewegung ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeit der Rotationsbewegung in Abhängigkeit vom Winkel« derart gesteuert wird, daß kleinen Winkeln λ eine größere Winkelgeschwindigkeit und größeren Winkeln « eine geringere Winkelgeschwindigkeit zugeordnet wird.

2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens zum Tauchbeschichten von Teilen nach Anspruch 1 mit einem Förderer, einem das Beschichtungsmittel aufnehmenden Tauchbecken, einer Vorrichtung zum Absenken des Teiles in das Tauchbecken, mindestens einem zum Förderer gehörenden Halter, wobei der Halter mit einem Motor versehen ist, um das Teil beim Beschichtungsvorgang in Rotation zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine programmierte Steuereinheit (21) vorgesehen ist, die den Motor (17) in bezug auf seine Laufdauer und Drehzahl regelt, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von folgenden vorprogrammierbaren oder während des Beschichtens gewonnenen Daten : Dauer und Winkelgeschwindigkeit bzw. Winkelbeschleunigung der Rotationsbewegung und der Translationsbewegung des Teils (1), augenblickliche Stellung und Form des zu beschichtenden Teiles sowie Art und Temperatur des Beschichtungsmittels (19).

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem zu beschichtenden Teil (1) sich drehende Kurvenscheibe (22) vorgesehen ist, über die die jeweilige Rotationsstellung des Teiles abgetastet wird, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, in der die Abtastdaten zur Einleitung von Regelvorgängen ausgewertet werden.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Tauchbeckens (20) im Querschnitt teilkreisförmig ist und daß der Abstand der mittig und längs über das Becken verlaufenden Rotationsachse (18) zum Beckenboden geringfügig größer als die längstmögliche radiale Erstreckung des zu beschichtenden Teiles (1).