-
-
Pulverbeschichtungsvorrichtung
-
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Pulver beschichtungsvorrichtung,
mit einer Haltevorrichtung für Werkstücke und einem Arbeitskanal zur Aufnahme der
Werkstücke, auf dessen einer Seite eifle Pulversprüheinrichtung und auf dessen anderer
Seite eine Absaugeinrichtung und eine Pulverauffangeinrichtung angeordnet sind.
-
Beim elektrostatischen Pulverbeschichten wandern Pulverteilchen, z.B.
Duroplaste, unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes von einer Sprühdüse zu einem
geerdeten Werkstück und setzen sich dort ab. Das aufgebrachte Pulver wird dann in
Umluftkammeröfen oder Durchlauföfen auf dem Werkstück eingebrandt. Typische Anwendungsbeispiele
für das Pulverbeschichten sind langformatige Aluminiumprofile, Gartenmöbel, Haushaltsgeräte,
Automobilzubehör, Schaltschränke, Rohre, Radiatoren
usw.. Pulverbeschichtungsvorrichtungen
ermöglichen einen hohen Auftragswirkungsgrad, eine gleichmäßige Schichtdicke und
eine gute Kantenbedeckung. Sie werden daher dort eingesetzt, wo es auf eine hohe
Schichtstärkengenauigkeit und eine gute Oberflächenqualität ankommt.
-
Bekannte Pulverbeschichtungsvorrichtungen weisen eine stationäre Beschichtungskammer
auf, durch die die Werkstücke beim Beschichten hindurchgeführt werden. In diesen
Vorrichtungen können auch lange Werkstücke, wie z.B. Aluminiumprofile, Rohre oder
langgestreckte Heizkörper beschichtet werden, jedoch muß vor und hinter der Pulverbeschichtungsvorrichtung
jeweils eine freie Länge verfügbar sein, die der maximalen Werkstücklänge entspricht.
Die für derartige lange Werkstücke benötigte Flächen an beiden Enden der Pulverbeschichtungsvorrichtung
zwingen häufig zu einer Maschinenanordnung, die nicht einer optimalen Fertigungsplanung
bzw. Materialflußplanung entspricht. Auch die Integration einer solcher Pulverbeschichtungsvorrichtung
in eine größere Produktionsanlage ist wegen der freizuhaltenden Flächen erschwert
oder nicht möglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pulverbeschichtungsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die für die Beschichtung langer Werkstücke
wenig Fläche benötigt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die
Pulversprüheinrichtung, die Absaugeinrichtung und die Pulverauffangeinrichtung auf
einem Fahrgestell angeordnet sind, das längs der Haltevorrichtung verfahrbar ist.
-
Die Anordnung der Pulverbeschichtungsvorrichtung auf einem Fahrgestell
ermöglicht das Beschichten stillstehender Werkstücke während des Vorbeifahrens.
Dadurch kann die sonst bei langen Werkstücken freizuhaltende Fläche an beiden Enden
der Pulverbeschichtungsvorrichtung erheblich reduziert werden, woraus sich eine
erhöhte Flexibilität in der Integration der Pulverbeschichtungsvorrichtung in eine
Fertigungslinie ergibt.
-
Die geringere benötigte Arbeitsfläche und die vereinfachte Integration
in eine Fertigungslinie, die zu Zeitersparnissen im Fertigungsablauf führt, ergeben
zusammen eine erhebliche Kostenersparnis für das elektrostatische Pulverbeschichten
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Arbeitskanal
eine so breite Öffnung nach oben aufweist, daß die Haltevorrichtung einschließlich
der Werkstücke von oben einführbar bzw. nach oben entnehmbar ist. Eine nach oben
offene Pulverbeschichtungsvorrichtung ermöglicht das Beschicken von oben, beispielsweise
mit Hilfe eines Laufkrans, womit die Fördertechnik innerhalb einer Fertigungslinie
besonders flexibel gestaltet werden kann. Zum Beispiel können die Werkstücke in
einander nachfolgenden Produktionsstufen zueinander parallel angeordnet sein, wobei
lange und schwere Werkstücke von dem Laufkran von einer Station zur nächsten parallel
weitertransportiert werden. Der Platzbedarf wird nochmals erheblich reduziert, da
das Wenden der Werkstücke nach dem Anheben der Werkstücke mit dem Laufkran oberhalb
der Pulverbeschichtungsvorrichtung durchgeführt werden kann.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Pulversprüheinrichtung,
die Absaugeinrichtung und die Pulverauffangeinrichtung auf einer drehbaren Plattform
des Fahrgestells angeordnet.
-
Die Drehbarkeit der Pulverbeschichtungsvorrichtung ermöglicht eine
zweiseitige Beschichtung der Werkstücke ohne die Werkstücke außerhalb der Pulverbeschichtungsvorrichtung
um 1800 wenden zu müssen. Dadurch wird eine zusätzliche Zeitersparnis ermöglicht.
Mit einer abtrennbaren Pulverauffangeinrichtung, die schnelle Farbwechsel selbst
innerhalb einer Serie ermöglicht, ist mit der erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungsvorrichtung
ein Höchstmaß an Flexibilität, Zeit- und Platzersparnis erreicht. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist auch in den Fällen vorteilhaft, in denen die Werkstücke aufgrund
der räumlichen Bedingungen nicht gewendet werden können. Anstelle der für derartige
Beschichtungsarbeiten notwendigen zwei Pulverbeschichtungsvorrichtungen, die einander
gegenüber und versetzt angeordnet sein müssen, genügt eine einzige auf der Plattform
drehbare und verfahrbare Pulverbeschichtungsvorrichtung.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß der
Fahrweg des Fahrgestells mindestens ein Ende der Haltevorrichtung soweit überragt,
daß die Plattform am Ende dieses Fahrwegs ohne Behinderung durch die Haltevorrichtung
drehbar ist. Auf diese Weise lassen sich auch Werkstücke, die sich über die gesamte
Länge der Haltevorrichtung erstrecken, beschichten, ohne die sperrigen Werkstücke
wenden zu müssen. Dies ist beispielsweise auch dann sehr vorteilhaft, wenn
mehrere
Werkstücke hintereinander an der Haltevorrichtung hängen und diese gemeinsam mit
der Haltevorrichtung ausgewechselt werden.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Fahrgestell auf Schienen läuft.
Auf diese Weise ist eine exakte Parallelführung der Pulversprüheinrichtung in Relation
zu dem Werkstück möglich.
-
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der elektrostatischen
Pulverbeschichtungsvorrichtung auf einer drehbaren Plattform, Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Pulverbeschichtungsvorrichtung Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie
III-III in Fig. 2 und Fig. 4 die Integration einer Pulverbeschichtungsvorrichtung
in eine Fertigungslinie.
-
Die Pulverbeschichtungsvorrichtung ist in Fig. 1 auf einer drehbaren
Plattform 1 eines angetriebenen Fahrgestells 2 montiert, das auf Schienen 3 entlang
einer Haltevorrichtung 4 für Werkstücke 5 verfahren werden kann. Die Haltevorrichtung
4 hängt von oben herab und weist einen Balken auf, an dem die Werkstücke 5 aufgehängt
werden können. Der Balken der Haltevorrichtung 4 verläuft parallel und mittig zu
den Schienen 3. Die Haltevorrichtung 4 bestimmt im wesentlichen die maximale Länge
der Werkstücke 5 und damit die Länge des
Arbeitsraumes. Die Haltevorrichtung
4 hält die Werkstücke 5 in einem definierten Abstand und in einer definierten Höhe
in bezug auf die Elemente der Pulverbeschichtungsvorrichtung. Das Auswechseln der
Werkstücke 5, die an dem Balken der Haltevorrichtung 4 hängen, erfolgt mit Hilfe
eines Laufkrans 28, der den Balken gemeinsam mit den Werkstücken 5 anhebt und zur
nächsten Station innerhalb einer Fertigungslinie bringt. Diese Fertigungslinie kann
aus mehreren parallel angeordneten Stationen bestehen, zu denen parallel der Laufkran
28 verfahrbar ist. Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Fertigungslinie mit einer
Pulverbeschichtungsvorrichtung und vor- und nachgeordneten Stationen. Vorgeordnete
Stationen können beispielsweise, ein Tauchbad 25 zum Entfetten der Werkstücke 5
sowie eine weitere Station 26 zur Oberflächenvorbehandlung sein, eine nachgeordnete
Station ist beispielsweise ein Ofen 27, der die Pulverbeschichtung auf den Werkstücken
5 einbrennt.
-
Ist der Balken der Haltevorrichtung 4 mit den Werkstücken 5 mit Hilfe
des Laufkrans 28 mittig zwischen den Schienen 3 positioniert, kann das Fahrgestell
2 mit der Pulverbeschichtungsvorrichtung auf der Plattform 1 an den Werkstücken
5 entlangfahren und diese dabei beschichten. Auf der in Fig. 4 linken Seite ist
ersichtlich, daß die Plattform 1 so weit über das eine Ende der Haltevorrichtung
4 hinausfahren kann, daß die Plattform 1 drehbar ist, ohne von der Haltevorrichtung
4 behindert zu werden. Nach dem Wenden der Pulverbeschichtungsvorrichtung kann diese
erneut an den Werkstücken 5 entlangfahren und diese in einem zweiten Arbeitsgang
von der Rückseite beschichten.
-
Die Werkstücke 5 hängen in einer senkrechten Ebene (Werkstückebene),
die mittig zwischen den Schienen 3 hindurchläuft. Auf der in bezug auf die Werkstückebene
einen Hälfte der Plattform 1 befinden sich die Hochspannungsversorgung und -steuerung
7 und ein Stativ 8 mit einer Pulversprüheinrichtung aus vier Sprühdüsen 9, die in
den in der Mitte der Plattform 1 verlaufenden Arbeitskanal 6 und damit auf die Werkstücke
5 gerichtet sind.
-
Neben dem Stativ 8 mit den Sprühdüsen 9 kann noch eine manuell zu
bedienende Sprüheinrichtung 10 vorgesehen sein, die ein manuelles Korrigieren nach
der automatischen Pulverbeschichtung durch eine Bedienungsperson ermöglicht.
-
Anstelle des Stativs 8 mit starr angeordneten Sprühdüsen 9 kann auch
eine Hubeinrichtung bzw. ein Manipulator oder Roboter für eine programmgesteuerte
Bewegung der Sprühdüsen 9 vorgesehen sein.
-
Auf der anderen Hälfte der Plattform 1 ist eine abtrennbare Pulverauffangeinrichtung
11 in einem jochförmig gestalteten Rahmen 12 eingepaßt, der zwei Absaugeinrichtungen
13 mit jeweils einem Abluftfilter 20 in seinem Oberteil aufnimmt.
-
Die abtrennbare Pulverauffangeinrichtung 11 läßt sich zum Auswechseln
auf Rollen 22 nach hinten herausfahren und gegen eine andere Pulverauffangeinrichtung,
z.B.
-
mit einem anderen Farbpulver, austauschen.
-
Die Pulverauffangeinrichtung 11 besteht aus einem im wesentlichen
quaderförmigen Filterraum 14 der auf sei-
ner der Pulversprühdüsen
9 zugewandten Seite mit einem Prallgitter 15 abgegrenzt ist. Dieses Prallgitter
15 läßt die nicht vom Werkstück 5 aufgenommenen Pulverteilchen hindurch in den Innenraum
des Filterraumes 14, in dem mehrere Filterelemente 16 in Form von senkrecht hängenden
Filterkerzen angeordnet sind, die über jeweils eine Venturi-Düse 17 an eine der
beiden Absaugeinrichtungen 13 im Oberteil des Rahmens 12 angeschlossen sind. Im
Unterteil des Filterraumes 14 befindet sich eine Siebeinrichtung 18, z.B. ein 160
ßm-Maschensieb, das Pulveragglomerate zurückhalten soll und einen Pulverbehälter
19 nach oben hin abschließt. Der Pulverbehälter 19 im Unterteil des Filterraumes
14 weist eine Pulverfördereinrichtung auf, die das Pulver aus dem Pulverbehälter
19 den Pulversprühdüsen 9 zuführt.
-
Unter den Werkstücken kann ein in den Zeichnungen nicht dargestellter
Schwingförderer angeordnet sein, der die nicht von der Absaugeinrichtung erfaßten
im Arbeitskanal 6 sedimentierten Pulverteilchen in den Pulverbehälter 19 befördert.
-
Wenn die Pulverbeschichtungsvorrichtung in Betrieb gesetzt wird, wird
im Arbeitskanal 6 ein elektrostatisches Feld aufgebaut, so daß die Pulverteilchen
nicht nur mechanisch auf die Werkstücke 5 gesprüht werden, sondern außerdem elektrostatisch
von den elektrisch leitenden Werkstücken 5 angezogen werden. Die Pulversprühdüsen
9 können dabei eine programmierte Pendelbewegung ausführen, um verdeckte Stellen
der Werkstücke 5 zu erreichen.
-
Die Werkstücke 5 sind beispielsweise an der Haltevorrichtung 4 hintereinandergereiht
aufgehängt. In Fig. 1
ist zur Verdeutlichung, daß sich die Werkstücke
auch über die gesamte Länge der Haltevorrichtung 4 erstrecken können, ein langgestrecktes
Werkstück 5' dargestellt.
-
Die Pulverbeschichtungsvorrichtung auf der Plattform 1 des Fahrgestells
2 wird nun an den Werkstücken 5 mit vorbestimmter Geschwindigkeit vorbeigeführt
und erreicht am Ende des letzten Werkstückes 5 einen Wendepunkt, an dem die Plattform
1 mit der Pulverbeschichtungsvorrichtung um 1800 gedreht werden kann, um die Werkstücke
5 von der ursprünglich den Pulversprühdüsen 9 abgewandten Seite beschichten zu können.
Dazu fährt die Pulverbeschichtungsvorrichtung beispielsweise die zuvor zurückgelegte
Strecke in umgekehrter Richtung die Werkstücke 5 entlang zurück und beschichtet
die Werkstücke 5 in einem zweiten Arbeitsgang von der Rückseite.
-
Der überwiegende Teil der nicht vom Werkstück aufgenommenen Pulverteilchen
wird von den Filterelementen 16 der Absaugeinrichtung 13 angesaugt. Dabei setzen
sich die Pulverteilchen auf der Filteroberfläche ab oder sedimentieren nach unten,
wo sie nach Passieren der Siebvorrichtung 18 in den Pulverbehälter 19 gelangen.
-
Die an den Filterelementen 16 haftenden Teilchen können in regelmäßigen
Rückspülvorgängen aus den Filterporen herausgeblasen werden und gelangen dann über
die Siebvorrichtung 18 ebenfalls in den Pulverbehälter 19. Extrem feine Pulverteilchen,
die die Filterelemente 16 durchströmt haben, werden von den Ventilatoren der Absaugeinrichtung
13 auf im Oberteil des Rahmens 12 neben
den Ventilatoren angeordnete
Abluftfilter 20 geleitet, die die Pulverstaubbelastung des Arbeitsplatzes durch
Feinfilterung auf ein Mindestmaß reduzieren.
-
Der Pulverbehälter 19 erhält neben dem rückgeführten Pulverstrom zusätzlich
Frischpulver über eine Schlauchleitung 21 aus einem Container, um den laufenden
Pulververbrauch zu ersetzen.
-
Der Wechsel des Farbstoffpulvers kann wie erwähnt auf einfache Weise
durch Auswechseln der gesamten Pulverauf fangeinrichtung 11 erfolgen und benötigt
lediglich einen Zeitaufwand von 10 bis 15 Minuten. Dieser Wechsel läßt sich vorteilhaft
in dem Zeitraum, in dem beschichtete Werkstücke mit dem Laufkran 28 gegen noch zu
beschichtende Werkstücke ausgewechselt werden, durchführen.
-
- Leerseite -