DE2826611C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überziehen der Innenfläche eines an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Hohlkörpers, insb. einer aus Rumpf und Boden einstückig bestehenden Dose aus Blech, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen ist aus der US-PS 33 23 489 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das gleichachsig mit dem Hohlkörper angeordnete Pulverzuführungsrohr eng von dem ebenfalls rohrförmig ausgebildeten Gehäuse um­ schlossen. Das Gehäuse selbst ist an eine Unterdruckquelle angeschlossen. Eine Korona-Entladungselektrode, das Pulverzuführungsrohr und das Gehäuse ragen alle­ samt während des Betriebes um eine wesentliche Länge in das offene Ende des Hohlkörpers hinein. Aufgrund der Anordnung wird das Pulver-Gasgemisch entlang der gemeinsamen Achse in den Hohlkörper eingeführt und tritt in diesen in Form einer gegen den Boden des Hohlkörpers gerichteten Pulverwolke ein. Zwischen dem Pul­ verzuführungsrohr und dem rohrförmigen Gehäuse verbleibt ein enger Luftspalt, durch den das überschüssige Pulver-Gasgemisch in Bereichen, die im Abstand von der Innenfläche des Hohlkörpers liegen, abgesaugt wird. Dieser Spalt setzt sich je­ doch über die Absaugstelle bis zum freien Halsende des Hohlkörpers fort, so daß durch diesen Spalt gleichzeitig Luft von außen her eingesaugt wird. Dadurch ist im Austrittsbereich des Pulverzuführungsrohres, der nur in einem geringen Abstand von der Absaugstelle liegt, eine erhebliche Verwirbelung von Frischluft und Pulver-Gasgemisch verursacht. Ein völlig gleichmäßiger und durchgehender intakter Überzug kann mit dieser bekannten Vorrichtung nicht erzielt werden. Dies ist mit der bekannten Vorrichtung auch nicht beabsichtigt, da der Überzug in dem Hohlkörper lediglich dazu dienen soll, in dem Hohlkörper erzeugtes Licht diffus nach außen zu zerstreuen. Aus diesem Grund soll der Überzug auch nur eine sehr geringe Dicke aufweisen, um keine größeren Lichtverluste hinnehmen zu müssen. Außerdem kommt es auf feine nadellochähnliche Fehler im Überzug nicht an, da solche Fehler den Diffusionseffekt nicht beeinträchtigen.

Zur Erzeugung eines diffusen Überzuges auf einen aus Glas bestehenden Hohl­ körper ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Spritzpistole verwendet wird, deren langgestreckter Lauf schräg zur Drehachse des Hohlkörpers von dessen Ende her allmählich mehr und mehr in den Hohlkörper eingeführt wird (vgl. US-PS 18 16 903). Das Besondere bei dieser Vorrichtung ist es, daß am Ende des Laufes eine Sprühdüse so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie eine Sprühwolke etwa unter einem rechten Winkel zur Laufachse nach oben hin erzeugt, so daß die Sprühwolke nicht direkt in Vorschubrichtung gegen den Boden des Hohlkörpers gelangen kann. Eine Rückgewinnung des überschüssigen versprühten Überzugsmittels ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen. Ferner ist es bekannt, zur Beschichtung der Innenflächen von einseitig geschlossenen zylindrischen Hohlkörpern eine Sprühvorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit mit Hilfe einer Spezialdüse zu verwenden (vgl. DE-AS 21 00 442). Die Sprühdüse ist schräg zur Achse des Hohlkörpers ausgerichtet und so ausgebildet, daß sie einen Sprühfächer von vorbestimmter asymmetrischer Verteilungscharakteristik innerhalb des Hohlkörpers erzeugt.

Die Flüssigüberzugsmittel sind zum Erzeugen ausreichend dicker und nadelloch­ freier Überzüge in einem einzigen Arbeitsgang nicht geeignet. Bei größerer Überzugsdicke neigt das flüssige Überzugsmittel nach seinem Niederschlag auf die Innenfläche des Hohlkörpers dazu, an der Innenfläche abzulaufen mit der Folge von Ungleichmäßigkeiten und Fehlstellen.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung insb. zum Überziehen der Innenfläche einer aus Rumpf und Boden einstückig bestehenden Dose aus Blech dient, ist es außerordentlich wichtig, daß der Überzug gleichmäßig und fehlerfrei ist, um jeden Kontakt zwischen dem eingefüllten Nahrungsmittel und dem Blechmaterial auszuschließen. Ein solcher Kontakt kann bekanntlich Geschmack und/oder Aus­ sehen oder Genießbarkeit des Füllgutes beeinträchtigen. Es sind daher relativ große Schichtdicken und höchste Gleichmäßigkeit für den Überzug erforderlich. Um diesen Forderungen Rechnung zu tragen ist es auch bekannt, in zwei Arbeitsgängen nacheinander eine doppelte Überzugsschicht aufzubringen, um so eine ausreichende Schichtdicke und eine Gewähr für eine fehlerfreie Beschichtung zu erhalten. Ein solches Vorgehen ist jedoch verfahrensmäßig und vorrichtungsmäßig teuer.

Ausgehend von der Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist es Aufgabe der Erfindung, diese Vorrichtung so weiterzubilden, daß sie für hohe Anforderungen an die Überzüge eingesetzt werden kann und auf einfache und billigere Weise das fehlerfreie Aufbringen eines Überzuges von höchster Gleichförmigkeit und von ausreichender Dicke über die gesamte Innen­ fläche des Hohlkörpers gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.

Wesentlich für die Lösung dieser Aufgabe ist die Neigung des Pulverzu­ führungsrohres gegenüber der gemeinsamen Achse in Verbindung mit einer solchen Ausbildung des Pulverzuführungsrohres, daß das Pulver-Luftgemisch in einem geschlossenen Strom von eng begrenztem Querschnitt in den Hohlkörper austritt und in dieser Form bis zur Übergangsstelle zwischen Boden und Rumpf des Hohlkörpers gelangt und erst dort, und zwar zwangsläufig, durch die Kontur dieses Übergangsbereiches aufgefächert wird. Dabei spielen Ausbildung und An­ ordnung des Gehäuses eine wesentliche Rolle, um sicherzustellen, daß die im Bodenbereich des Hohlkörpers umgelenkten Stromfäden ohne nennenswerte Ver­ wirbelung in nächster Nähe der Innenfläche der Rumpfwand entlang zur Aus­ trittsöffnung des Hohlkörpers und damit gleichzeitig zur Eintrittsöffnung des Gehäuses zurückgeführt werden. Dabei ist auch wichtig, daß der Öffnungs­ bereich des Gehäuses seiner Weite nach an den Öffnungsbereich des Hohlkörpers angepaßt und in bestimmter Weise diesem zugeordnet ist.

Durch das Zusammenwirken der Merkmale der neuen Lehre wird gewährleistet, daß sich innerhalb des Hohlkörpers ein ganz bestimmtes verwirbelungsfreies Strömungsmuster in beliebig reproduzierbarer Weise ausbildet, durch das allen Bereichen der Innenfläche das Pulver-Luftgemisch in ausreichender Nähe und in gleichförmiger Verteilung zugeführt wird. Damit erst kann unter der Wirkung des elektrostatischen Feldes gewährleistet werden, daß sich aus diesen Stromfäden Pulverteilchen in weitgehend gleichen Mengenanteilen und mit hoher Gleichförmigkeit auf allen Flächenteilchen der Innenfläche des Hohlkörpers niederschlagen. Die hohe Gleichförmigkeit wird dabei auch mitbestimmt durch die weitgehende Vermeidung einer Verwirbelung des Pulver-Luftgemisches inner­ halb des Hohlkörpers.

Die Korona-Entladungselektrode und das Pulverzuführungsrohr sind zweck­ mäßigerweise so angeordnet, daß sie vor der Öffnung des Hohlkörpers enden.

Dadurch werden die hohe Gleichförmigkeit und die verwirbelungsfreie Strömung des Pulver-Luftgemisches noch gefördert. Außerdem vereinfacht sich dadurch die Vorrichtung, da keine oder nur geringe Relativbewegungen in Richtung der Achse des Hohlkörpers erforderlich sind.

Um einen möglichst eng begrenzten Pulverteilchenstrom bei Eintritt in den Hohlkörper erzeugen zu können, weist das Pulverzuführungsrohr zweckmäßigerweise eine lichte Weite auf, die klein gegenüber der Öffnungs­ weite des Gehäuses ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Elemente der Vorrichtung nach der Erfindung, die zur Aufbereitung, Einbringung und Wiedergewinnung des Pulvers vorgesehen sind, das zur Erzeugung des Überzuges im Inneren des Hohlkörpers verwendet wird;

Fig. 2 im axialen Schnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 3 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 eine zweite, abgewandelte Ausführungsform der neuen Vorrichtung.

Die Vorrichtung, die in den Figuren gezeigt ist, ist insb. zum Überziehen der Innenfläche einer aus Rumpf und Boden einstückig bestehenden Dose bestimmt. Das in Fig. 1 gezeigte Aufbereitungssystem für das verwendete Pulver ist allge­ mein mit 10 bezeichnet. Das Aufbereitungssystem weist einen Pulvervorrat 12 auf, aus dem das Pulver über ein Sieb 14 einer Abgabevorrichtung 18 zugeleitet wird. Das Sieb dient dazu, nur Pulverteilchen unterhalb einer maximalen Größe durchzulassen und Teilchen mit Übergröße zu einer Sammelvorrichtung 16 abzu­ leiten. Das von dem Sieb 14 kommende Pulver wird der Abgabevorrichtung 18 zusammen mit durch eine Vorrichtung 20 getrockneter und gesäuberter Luft zu­ geleitet. Das Pulver-Luftgemisch wird über eine Leitung 22 einer Ablenkvor­ richtung 24 zugeleitet. Die Ablenkvorrichtung 24 ist eine Steuervorrichtung, die in der Lage ist, das Pulver-Luftgemisch für eng begrenzte Zeiten über die Leitung 26 der Vorrichtung 32 gemäß der Erfindung zuzuleiten bzw. das Gemisch über die Leitung 28 in einer Wiedergewinnungseinrichtung 30 abzu­ lenken, von der das Pulver-Luftgemisch der Abgabeeinrichtung 18 wieder zuge­ führt werden kann. Die Ableitvorrichtung 24 erfüllt somit die Funktion eines Absperrventils.

Das in der Vorrichtung 32 abgesaugte überschüssige Pulver-Luftgemisch gelangt über die Leitung 34 zu einer Wiedergewinnungsvorrichtung 36, in der die Luft durch den Filter 38 abgetrennt und das Pulver 40 über die Leitung 40 dem Sieb 14 wieder zugeführt wird.

Die Vorrichtung 32 zum Überziehen der Innenfläche der Dose C weist gemäß Fig. 2 ein gerades Pulverzuführungsrohr 42 auf, das gegenüber der gemeinsamen Achse 59 der Dose C und der Vorrichtung 32 unter einem spitzen Winkel geneigt ist. Das vordere Ende des Pulverzuführungsrohres 42 ist von einem Gehäuse 44 umgeben, das konisch ausgebildet und mit seiner Achse auf die Achse 59 der Dose C und der Vorrichtung 32 ausgerichtet ist. Das weite offene Ende 46 des Gehäuses 44 weist einen Öffnungsdurchmesser auf, der der Öffnungsweite der Dose C entspricht. Die Dose C ist aus Blech gezogen oder abgestreckt und weist einen Rumpf 50 auf, der einstückig mit dem gewölbten Boden 52 über einen gekrümmten Übergangsabschnitt 54 verbunden ist. Die Dose C wird mit ihrem Boden z.B. durch Saugkräfte auf einem Tragteller 56 festgehalten, der, wie der Pfeil andeutet, um die Achse 59 rotiert werden kann. Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß die Dose C während des Überziehens geerdet ist, wie dies bei 68 angedeutet ist. Das Aufspannen der Dose 10 auf den Drehteller 56 kann auch auf andere Weise erfolgen. Auch kann der Drehteller 56 mit mehreren ähnlichen Tellern auf einem Drehtisch 58 (Fig. 1) angeordnet sein.

Das Pulverzuführungsrohr 42 durchdringt die Wandung des Gehäuses 44 und weist einen im Vergleich zur Öffnung 46 des Gehäuses kleinen Durchmesser auf. Im Bereich seines vorderen Endes ist koaxial eine Korona-Entladungselektrode 60 angeordnet, die über einen Widerstand 64 mit einer Gleichstrom-Hoch­ spannungsquelle 62 verbunden ist, die einseitig bei 66 geerdet ist. Am Eintritts­ ende ist das Pulverzuführungsrohr 42 mit der Zuführungsleitung 26 für das Pulver-Luftgemisch verbunden. Das Eintrittsende des Pulverzuführungsrohres kann noch eine Mischkammer 70 aufweisen, der zusätzlich trockene und saubere Luft über die Leitung 72 zugeführt werden kann.

Während des Betriebes werden die Pulverteilchen des Pulver-Luftgemisches an der Korona-Entladungselektrode 42 elektrostatisch aufgeladen, so daß sie nach Eintritt in die geerdete Dose C der Wirkung eines elektrostatischen Anziehungs­ feldes ausgesetzt werden und sich unter der Wirkung dieses Feldes an der Innen­ fläche der Dose C ablagern können. Das Pulver-Luftgemisch tritt in Form eines geraden, eng begrenzten Stromes aus dem Pulverzuführungsrohr 42 aus. Der Strom ist auf den Übergangsbereich 54 ausgerichtet. Bei Auftreffen auf diesen Bereich wird der Pulver-Luftstrom in einzelne Stromfäden aufgefächert, so daß sich die Stromfäden über den Boden 52 und den Umfang des Rumpfes verteilen und an diesem in einem allgemein zylindrischen Strömungsmuster entlang zur Öffnung der Dose C zurückfließen, wie dies durch die gestrichelten Pfeile ange­ deutet ist. Da das Ende 48 des Gehäuses 44 an die Unterdruckleitung 34 der Rückgewinnungseinrichtung angeschlossen ist, wird auf die am Boden der Dose C aufgefächerten Stromfäden eine sanfte Saugwirkung ausgeübt, wodurch die Aufrechterhaltung des im wesentlichen zylindrischen Strömungsmusters unter­ stützt wird. Das Pulver wird in diesen Stromfäden somit ohne Verwirbelung in nächster Nähe der Innenfläche der Dose C entlanggeführt, so daß die Pulverteilchen aus diesen Stromfäden unter der Wirkung des elektrostatischen Feldes auf die Innenfläche der Dose gelangen. Dadurch wird über die gesamte Innenfläche der Dose ein ausreichend dicker Überzug höchster Gleichförmigkeit und frei von Fehlern erzeugt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Vorrichtung 32 grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie die Vorrichtung 32 nach Fig. 2. Das schmale Pulverzuführungsrohr 84, das zur gemeinsamen Achse 94 der Vorrichtung unter einem geringen Winkel geneigt ist, ist von einem zylindrischen Gehäuse 86 umgeben, das an die Unterdruckleitung 34 angeschlossen ist. Im vorderen Be­ reich des Pulverzuführungsrohres 84 ist die Korona-Entladungselektrode 60 angeordnet, die mit der Gleichstromhochspannungsquelle 62 verbunden ist. Auch hier ist die Öffnungsweite 88 des Gehäuses 86 etwa gleich der Öffnungsweite der Dose C und beide Öffnungsränder liegen unter Bildung eines kleinen Spaltes dicht beieinander.

Das Pulverzuführungsrohr 84 ist im geschlossenen Boden 90 des Gehäuses 86 mittels eines Lagers 92 allseitig schwenkbar und drehbar gelagert. Der Dosenrumpf C ist bei dieser Vorrichtung drehfest angeordnet, während das Pulverzuführungsrohr 84 allseitig schwenkbar über ein Gelenk 100 mit einem Antriebsrad 98 drehfest verbunden ist, das über das Ritzel 102 eines Motors 104 angetrieben werden kann. Die Drehantriebsanordnung ist in einer Führungs­ bahn 96 angeordnet, so daß man das Pulverzuführungsrohr 84 in der vorbe­ stimmten Schräglage um die Achse 94 der Anordnung rotieren lassen kann. Die Antriebsverbindung zu dem Rad 98 kann z.B. eine Reibverbindung sein. Im Bereich seines Eintrittsendes ist das Pulverzuführungsrohr 84 wieder mit der Zuführungsleitung 26 für das Pulverluftgemisch verbunden. Dazu kann wiederum eine Mischkammer 70 mit einer Eintrittsleitung 72 für trockene reine Luft vorgesehen sein.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 82 ist die gleiche wie die Arbeitsweise der Vorrichtung 32 mit dem Unterschied, daß in einem Fall das Pulverzuführungs­ rohr stationär und die Dose C rotierend angeordnet ist, während im anderen Fall bei stationärer Dose das Pulverzuführungsrohr so rotiert wird, daß der enge Strom aus Pulver vermischt mit Luft jeweils kreisförmig den Übergangsbereich 54 der Dose C überstreicht.

Während des Betriebes werden Dosen C nacheinander in Fluchtung mit der Vorrichtung 32 bzw. 82 gebracht. Durch die Ablenkeinrichtung 24 wird dafür gesorgt, daß das Pulver-Luftgemisch in die Zuführungsleitung 26 in dem Moment gelangt, in dem eine Dose auf die Vorrichtung ausgerüstet ist und unterbrochen wird, wenn der Überzugsvorgang abgeschlossen ist. Während der Zwischenzeiten wird der Strom über die Leitung 28 abgelenkt. Nach Herstellen des Überzuges wird der Dosenrumpf einer Vorrichtung zum Aushärten des Überzugsmaterials zugeführt. Nicht ausreichend aufgeladenes oder aus anderen Gründen nicht auf der Innenfläche des Behälters niedergeschlagenes Pulver wird über das Gehäuse 44 bzw. 86 abgesaugt und dem Vorgang erneut zugeführt. Dies gewährleistet eine außerordentlich hohe Ausnutzung bis zu 99% des der Vorrichtung 32 bzw. 82 zugeführten Pulvers.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Öffnungsweite 46 bzw. 88 des Gehäuses an die Öffnungsweite des geweiligen Behälters oder Hohlkörpers abgepaßt sein muß. Wegen des Unterdruckes und des geringen Spaltes zwischen Dosenende und Ende des Gehäuses kann zwischen diesen beiden ebenfalls kein Pulver nach außen entweichen.

Mit Ausnahme der Korona-Elektrode sind alle Teile der Vorrichtung zweckmäßigerweise aus dielektrischem Material hergestellt. Die dadurch er­ reichte Verringerung der Kapazität der Vorrichtung sorgt in Verbindung mit dem Strombegrenzungswiderstand 64 für eine ausreichende Sicherheit gegen eine Entzündung des Pulver-Luftgemisches.

Selbstverständlich kann auch bei der Vorrichtung nach Fig. 3 der Dosenrumpf C zusätzlich rotiert werden, wenn dies zweckmäßig erscheint.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Überziehen der Innenfläche eines an einem Ende geschlosse­ nen rohrförmigen Hohlkörpers, insb. einer aus Rumpf und Boden einstückig be­ stehenden Dose aus Blech, mit einem aufschmelzbaren pulverförmigen Über­ zugsmaterial, bei der ein Halter zur Aufnahme des geschlossenen Endes des Hohlkörpers und eine Pulver-Aufbringungsvorrichtung gleichachsig und etwa um die gemeinsame Achse relativ zueinander drehend antreibbar vorgesehen sind und die Aufbringungsvorrichtung ein Pulverzuführungsrohr für ein Pulver- Luftgemisch mit einer zentrisch in dieser angeordneten Korona-Entladungs­ elektrode sowie ein das Pulverzuführungsrohr umschließendes, an eine Unter­ druckquelle angeschlossenes, zum Inneren des Hohlkörpers hin offenes Gehäuse zur Abführung von überschüssigem Pulver aufweist, und bei der zwischen Hohlkörper und Korona-Entladungselektrode ein elektrostatisches Feld erzeug­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverzuführungsrohr (42) gegenüber der gemeinsamen Achse (59) von Hohlkörper (C) und Pulverauf­ bringungsvorrichtung (32) unter einem spitzen Winkel so geneigt und so ausgebildet ist, daß das Pulverluftgemisch in einem geschlossenen Strom von zur Weite des Hohlkörpers (C) kleinem Querschnitt auf einen begrenzten Über­ gangsbereich zwischen Boden und Rumpf des Hohlkörpers leitbar ist, und daß das Gehäuse (44) einen Öffnungsbereich (46) mit einer Weite im wesentlichen gleich der Weite des Öffnungsbereiches des Hohlkörpers (C) aufweist und mit geringem Spiel an den Öffnungsrand des Hohlkörpers (C) anschließt und den am Boden umgelenkten Pulverstrom in nächster Nähe an der Rumpfinnenflä­ che des Hohlkörpers (C) entlang und im wesentlichen verwirbelungsfrei führt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korona-Entladungselektrode (60) und das Pulverzuführungsrohr (42) vor der Öffnung des Hohlkörpers (C) enden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverzuführungsrohr (42) eine lichte Weite aufweist, die klein gegenüber der Öffnungsweite (46) des Gehäuses (44) ist.