DE3724804A1 - Verfahren zum beschichten von holzwerkstuecken und vorrichtung hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Be­ schichten von Werkstücken, wie Möbelteilen, aus Holz oder holzartigen Werkstoffen, wie Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen, bei dem auf eine elektrisch leitfähige Oberfläche der Werkstücke unter Einwirkung eines elek­ trostatischen Feldes ein Lack aufgetragen wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Beschichtung der Werkstücke nach dem genannten Verfahren im Durchlauf auf einer Transportvorrichtung.

Ein gattungsgemäßes Verfahren wird bekanntermaßen ange­ wendet, um insbesondere Werkstücke aus Holz unter Aus­ nutzung einer leitenden Oberfläche elektrostatisch zu beschichten. Insbesondere bei der Beschichtung von Stuhl­ gestellen wird nach diesem Verfahren vorgegangen, soweit die Stuhlgestelle aus Massivholz bestehen. Man nutzt dazu die Restfeuchte, die sich im Massivholz findet und die an der Oberfläche der Werkstücke einen elektrisch leit­ fähigen Film bilden kann. Zur Verbesserung dieser Ober­ flächenleitfähigkeit der Holzwerkstücke kann man auch noch Flüssigkeiten auf die Werkstückoberflächen aufsprü­ hen, die sich bei oder nach dem Beschichtungsvorgang ver­ flüchtigen. In all diesen bekannten Fällen wird als Ober­ flächenbeschichtung der Werkstücke ein flüssiger Lack verwendet, der durch Ausdunstung von Lösungsmitteln aus­ härtet und dabei nur eine mäßige Oberflächenfestigkeit entwickelt. Jedenfalls hat ein solcher Lackauftrag keine Ritz- und Kratzfestigkeit, außerdem ist schon wegen der unterschiedlichen Haftung des flüssigen Lacks auf den Werkstücken ein allseitig gleichmäßiger Lackauftrag nicht möglich.

Andererseits ist es bekannt, Metallgegenstände mit sin­ terfähigen Pulverlacken zu beschichten, was ebenfalls unter Anwendung eines elektrostatischen Feldes erfolgt. Die mit einer Pulverauflage beschichteten Metall­ werkstücke werden bis zur Sintertemperatur des Lacks erhitzt, wobei die Pulverteilchen zu einem homogenen Schutzfilm verschmelzen der nach der Abkühlung hart­ elastisch ist. Die elektrostatische Pulverbeschichtung setzt hier voraus, daß die Werkstücke zumindest an ihrer Oberfläche leitfähig sind, was bei metallenen Werkstücken selbstverständlich ist. Bislang hat man bei Werkstücken aus Holz oder holzartigen Werkstoffen die Pulver­ beschichtung nicht angewendet, obwohl an sich auch hier die hartelastischen Eigenschaften des ausgesinterten Lackes wünschenswert wären. Die bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch einen Flüssigkeitsfilm gebildete Ober­ flächenleitfähigkeit der Werkstücke reicht jedoch nur für den Auftrag von Flüssiglacken aus, wobei die Ausdunstung des Flüssigkeitsfilms und des Lösungsmittels im Lack miteinander harmonisieren müssen. Für die Pulver beschichtung der Werkstücke aus Holz oder holzartigen Werkstoffen war bislang das gattungsbildende Verfahren nicht geeignet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß die Werkstücke aus Holz oder holzartigem Werkstoff mit einem sinterfähigen Pulverlack beschichtet werden können, um dessen besondere Oberflächeneigenschaften auch für solche Werkstücke nutzbar zu machen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Werkstücke mit einer elektrisch leitfähigen Grundier­ schicht versehen werden, diese Grundierschicht der Werk­ stücke dann mit einer Elektrode des elektrostatischen Feldes verbunden und unter Einwirkung dieses Feldes der Lack in Form eines sinterfähigen Pulvers auf die Werk­ stücke aufgebracht wird, wonach die Werkstücke bis zur Sintertemperatur des Pulverlacks erhitzt und anschlies­ send wieder abgekühlt werden.

Der besondere Vorteil der nach dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren beschichteten Werkstücke liegt in ihrer hohen Ritz- und Kratzfestigkeit, die durch den elastisch aus­ härtenden Pulverlack bedingt ist. Wie die Bezeichnung "Grundierschicht" schon zum Ausdruck bringt, handelt es sich dabei um einen Lackauftrag, der dauerhaft auf den Werkstücken verbleibt, wenngleich die Leitfähigkeit dieser Grundierschicht zunächst lediglich für den Pulver­ beschichtungsvorgang genutzt wird.

Die Grundierschicht kann aber auch für eine verbesserte Oberflächengüte des ausgehärteten Pulverlacks nach dem Sintervorgang mitgenutzt werden, indem sie nach dem Auftrag auf die Werkstücke und nach dem Aushärten dort glattgeschliffen wird. Dadurch kann der Neigung der sinterfähigen Pulverlacke entgegengetreten werden, nach dem Aushärtungsvorgang eine Apfelsinenstruktur an der Oberfläche zu bilden.

Die Leitfähigkeit der Grundierschicht, insbesondere des Grundierlacks, kann durch eingelagerte leitfähige Par­ tikel sichergestellt werden, insbesondere durch Metall­ und/oder Rußanteile. Geeignet als Grundierschicht ist daher Silber- oder Goldbronze, sofern das metallene Aussehen hier auf der Einbindung von Metallteilen in einen Trägerstoff beruht.

Von besonderem Vorteil ist, daß man das neue Verfahren auch im maschinellen Durchlauf betreiben kann, was aller­ dings die besondere Ausgestaltung einer Fördervorrichtung bedingt, auf der die Werkstücke liegend transportiert werden. Denn die Trägerelemente für die Werkstücke müssen das betreffende elektrische Potential auf die Werkstücke bzw. deren Grundierschicht übertragen, was einen metal­ lischen Kontakt zwischen den Trägerelementen und der metallisierten Grundierschicht voraussetzt. Die hierfür vorgesehene Transportvorrichtung ist nach Art einer Rollenbahn ausgebildet und besitzt zumindest im Bereich der Pulverbeschichtungsanlage und der sich daran anschließenden Sinterzone an Stelle üblicher Rollen aus einem Vollmaterial Stachelwalzen aus Metall, die mit feinen Spitzen ihrer Stacheln die Werkstücke tragen und weiterbefördern. Man macht die Stacheln der Stachelwalzen so ausreichend lang, daß die Werkstücke auch an ihrer Auflagerseite mit den Pulverlackpartikeln beschichtet werden können, wobei die Stachelspitzen der Walzen so ausreichend fein und dünn sind, daß die dadurch bedingten Beschichtungslücken an den fertigoberflächenbeschichteten Werkstücken nicht mehr in Erscheinung treten oder zu­ mindest vernachlässigbar sind. Bei Schranktüren bei­ spielsweise ist dies an der Innenseite der Fall, die ständig sichtbare Außenseite der Türen ist beim Pulverbeschichtungsvorgang auf der Transportvorrichtung an der von den Stacheln der Stachelwalzen abgewandten Oberseite angeordnet. Auf den Stachelwalzen können die Werkstücke bis in die Heizzone, beispielsweise bis in einen Einbrennofen hinein befördert werden, am Ausgang der Heizzone können die Werkstücke dann von den Stachelwalzen auf Förderwalzen mit einer geschlossenen Vorrichtung übernommen werden, wobei der Geliervorgang des gesinterten Farbpulvers so gesteuert werden kann, daß sich die Lücken an den winzigen Auflagerpunkten der Stachelspitzen der Stachelwalzen noch schließen oder zumindest verengen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Pulverbeschichtungsanlage mit anschließender Trockenzone und einer Transportvorrichtung für den Durchlauf der Werkstücke.

Im einzelnen erkennt man in der Zeichnung in Seitansicht Werkstücke 1, die hier beispielhaft plattenförmig sind, wenngleich sie mit eingefrästen Ziernuten und dergleichen ausgestattet sein können. Sie durchlaufen die dar­ gestellte Anlage von links nach rechts, wobei sie an der linken Seite auf die Transportvorrichtung mit einer lei­ tenden Grundierschicht an der Oberfläche aufgegeben werden.

Die Transportvorrichtung besteht im wesentlichen aus Sta­ chelwalzen 2 mit feinen langen Stacheln 3, die dünne Spitzen haben, auf denen die Werkstücke 1 aufliegen. Die Stacheln 3 der Walze 2 bestehen aus Metall und sind somit elektrisch leitfähig. Sie sind mit dem negativen Potential einer elektrostatischen Pulverbeschich­ tungsanlage verbunden, in der Regel sind sie geerdet.

Die Beschichtungsanlage A befindet sich am Anfang der Förderzone und sie umfaßt Sprühgeräte 4 für Lackpulver, das durch die Sprühgeräte 4 elektrostatisch aufgeladen wird. Die Sprühgeräte 4 der Beschichtungsanlage A sind so angeordnet, daß der Pulvernebel die Werkstücke 1 auch an der Unterseite erreicht, indem er zwischen den Stacheln 3 der Stachelwalzen 2 hindurchtritt.

Im Anschluß an die Beschichtungsanlage A durchlaufen die Werkstücke 1 eine Absaugvorrichtung 5, um das über­ schüssige Farbpulver abzusaugen, das über eine Rückgewin­ nungsanlage wieder in den Beschichtungskreislauf ein­ gebracht wird.

Im Anschluß an die Absaugvorrichtung 5 erstreckt sich die Fördervorrichtung durch eine Heizzone B, die eine Vielzahl von Heizelementen 6 hat, um die Werkstücke 1 an den beschichteten Seiten soweit zu erhitzen, daß die Sintertemperatur der Farbpartikel erreicht wird, damit die Farbpartikel in der gewünschten Weise zusam­ menschmelzen. Bei der Heizzone B kann es sich um einen üblichen Einbrennofen handeln.

Am Ausgang der Heizzone B wechseln die Werkstücke 1 von den Stachelwalzen 2 auf Walzen 7 über, die einen geschlossenen Außenmantel haben. Dies findet in einem Be­ reich statt, in dem die Werkstücke weniger beheizt, sondern sogar gekühlt werden, um den Geliervorgang des gesinterten Farbpulvers einzuleiten und die Oberfläche der Werkstücke bereits soweit erstarren zu lassen, daß sie auf die Massivwalzen 7 übernommen werden können.

Claims (5)

1. Verfahren zum Beschichten von Werkstücken, wie Möbel­ teilen, aus Holz oder holzartigen Werkstoffen, wie Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen, bei dem auf eine elektrisch leitfähige Oberfläche der Werk­ stücke unter Einwirkung eines elektrostatischen Feldes ein Lack aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke mit einer elektrisch leitfähigen Grundierschicht versehen werden, diese Grundierschicht der Werkstücke dann mit einer Elektrode des elektro­ statischen Feldes verbunden und unter Einwirkung die­ ses Feldes der Lack in Form eines sinterfähigen Pul­ vers auf die Werkstücke aufgebracht wird, wonach die Werkstücke bis zur Sintertemperatur des Pulverlacks erhitzt und anschließend wieder abgekühlt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke im Durchlauf durch eine elektrosta­ tische Beschichtungsanlage und eine anschließende Heizzone hindurchbefördert werden.

3. Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, wie Mö­ belteilen, aus Holz oder holzartigen Werkstoffen, wie Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen, mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung der Werkstücke (1) Sta­ chelwalzen (2) hat, wobei die Werkstücke (1) auf den Spitzen der Stacheln (3) aufliegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stacheln (3) der Walzen (2) so lang sind, daß die Pulverlackpartikel auch die Auflagerseite der Werkstücke (1) in der Beschichtungsanlage erreichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Stachelwalzen (2) zur Förderung der Werkstücke (1) bis in Heizzone (B) hereinreicht.