DE3822787C2 - - Google Patents

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DE3822787C2
DE3822787C2 DE3822787A DE3822787A DE3822787C2 DE 3822787 C2 DE3822787 C2 DE 3822787C2 DE 3822787 A DE3822787 A DE 3822787A DE 3822787 A DE3822787 A DE 3822787A DE 3822787 C2 DE3822787 C2 DE 3822787C2
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    • B05D2490/50Intermixed layers compositions varying with a gradient perpendicular to the surface

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierli­ chen Schmelzbeschichten von Körpern, insbesondere von untereinander identischen Massenteilen, mit aufschmelz­ baren Kunststoffpulver-Partikeln, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Herstellen einer aufgelockerten und in Bewegung befind­ lichen Pulvermasse aus Kunststoffpulver-Partikeln in einem Beschichtungsbecken,
  • - Eintauchen heißer Körper in die Pulvermasse,
  • - Schmelzen der am Körper haftenden Partikel, wobei die den Körpern anfangs innewohnende Wärmemenge als Schmelzwärme verbraucht wird,
  • - gleichzeitiges Auskühlen der Körper und Erstarren­ lassen ihrer Beschichtung.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Beim Schmelzbeschichten von Körpern wird ein feines bis grießartiges, schmelzfähiges, gegebenenfalls eingefärb­ tes Pulver verwendet, das vorzugsweise aus einer thermoplastischen Grundmasse besteht. Der Durchmesser der Partikel liegt typischerweise zwischen 5 und 300 µm. Die Grundmasse ist beispielsweise Polyethylen, Polyamid oder dergleichen. Bei den zu beschichtenden Körpern handelt es sich beispielsweise um aufheizbare Metall- oder Keramikteile kleinerer Abmessungen, die als Ganzes als Einzelstücke in ein Quasi-Fluid oder eine Pulvermasse aus Kunststoffpulver-Partikeln eingetaucht werden. Die Körper aus Metall oder Keramik haben vor dem Eintauchen eine Temperatur, die zwischen der Schmelz- und Zersetzungstemperatur der zur Verwendung kommenden Kunststoffpulver-Partikel liegt. Die Form der Körper kann sehr verschiedenartig sein. Die Körper können die Form von Polyedern, von Torussen haben oder aber auch zerklüfteten Formen einnehmen.
Bekannt ist unter der Bezeichnung "Mini-coating" ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei der die Körper im wesentlichen auf einer in Rüttelbewegung befindlichen Wendel, eingehüllt in eine Schicht oder eine Masse aus Kunststoffpulver-Partikeln, ständig in Bewegung gehalten werden, wobei sie während des Beschichtungsvorganges auf der gerüttelten Wendel von unten nach oben befördert werden und dabei das Schmelzpulver annehmen. Der Durchsatz ist relativ zu den Kosten der maschinellen Ausstattung beschränkt. Das Pulver kann zwar ständig ergänzt, jedoch nur sehr schwer abgezogen werden. Es erwärmt sich daher stark durch die immer neu eintreten­ den heißen Körper, wobei es bis zu einem Maße aufgeheizt wird, der die Funktionsfähigkeit des Pulvers beeinträch­ tigt.
Es hat sich außerdem herausgestellt, daß zwar kleinere Körper mit Hilfe einer solchen bekannten Vorrichtung einwandfrei beschichtet werden können; werden die Körper jedoch größer und schwerer oder sind Innen- und Außen­ flächen am Körper vorhanden, wie es z. B. bei einem Torus der Fall ist, so wird die Beschichtung unvollständig, unregelmäßig oder unansehnlich. Bei der Bearbeitung der­ artiger Körper erhöht sich demnach sprunghaft die Aus­ schußrate, so daß das Verfahren hier unmöglich, zumin­ dest jedoch unwirtschaftlich wird. Insbesondere im Kantenbereich tritt eine Ausdünnung der Beschichtung auf. Längere Teile wie Rohre, Stangen oder Bleche sind schwer oder überhaupt nicht zu beschichten.
Aus DE-Z., "I-Lack", 1978, S. 306 f. ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Werkstücke mit einer Hub- und Senk­ station in das stationär aufgebaute Wirbelsinterbecken eingetaucht werden oder bei dem bei dickwandigen und schweren Teilen das Wirbelsinterbecken mit einem Hubtisch bewegt wird. Die Arbeitsweise nach diesem Ver­ fahren erfordert in jedem Falle Aufhängevorrichtungen für die zu beschichtenden Werkstücke. Dieses ist mit dem Nachteil verbunden, daß an den Stellen, an denen die Aufhängevorrichtung an das Werkstück angreift, eine unzu­ reichende Beschichtung erfolgt.
Es stellt sich demnach die Aufgabe, ein Verfahren zum Schmelzbeschichten anzugeben, das die vorgenannten Nachteile vermeidet und bei dem auch größere und schwerere Körper mit schwierig zu bearbeitende Oberflächen beschichtet werden können, wobei insbesondere torusförmige Körper auf ihrer Außen- und Innenseite und an ihren Kanten gleichmäßig beschichtet werden sollen. Außerdem soll das Verfahren eine hohe Durchsatzrate und eine zu jeder Zeit kontrollierte Pulvertemperatur ermöglichen.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.
Dabei ist wesentlich, daß in dem Beschichtungsbecken eine in Bewegung befindliche Masse aus Kunststoffpulver- Partikeln hergestellt wird. Diese Masse hat eine von oben nach unten zunehmende Dichte, so daß die Körper darin nicht "wie ein Stein" zu Boden sinken, sondern eine Bewegung vermittelt bekommen und mit dem in kontrollierter Dichte befindlichen Pulver zum Beschich­ tungsbecken-Boden wandern. Diese Absinkstrecke ist so lang, daß am Ende des Weges die Schmelzschicht erstarrt ist. Die Kunststoffpulver-Partikel befinden sich dabei in Bewegung und erreichen alle Oberflächenbereiche des Körpers gleichmäßig und schmelzen dort auf.
Da das Pulver ständig in einem Umlauf geführt wird, kann es außerhalb des Beschichtungsbeckens gekühlt oder aber auch erwärmt werden. Auch diese Möglichkeiten tragen zur Vergleichmäßigung der Beschichtung bei. Das Beschich­ tungsbecken selbst kann an die Erfordernisse des Durch­ satzes angepaßt werden, so daß das Verfahren auch im Prinzip größere Durchsatzmengen bei nicht wesentlich er­ höhten Kosten für die maschinelle Ausstattung ermög­ licht. Es können verschiedenartige Körper, auch solche mit wesentlich größeren Abmessungen als bei den bekann­ ten Verfahren verwendet werden. Das sogenannte Kanten­ schrump­ fen der Beschichtung tritt bei der Anwendung des Verfah­ rens praktisch nicht auf. Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch die gute Kantenbeschichtung eine dünnere Beschich­ tung insgesamt erreichbar ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß feinere Pulver einsetzbar sind.
Es hat sich herausgestellt, daß hierzu das Beschichtungs­ becken vorzugsweise über eine obere Fließkante verfügen sollte, über die ein ständiger Strom von Kunststoffpul­ ver-Partikeln in das Beschichtungsbecken von oben ein­ fließt. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Kunst­ stoffpulver-Partikel an anderen Stellen des Beckens aus­ schließlich oder zusätzlich einzuspeisen. Die zum Boden des Beschichtungsbeckens gelangten, abgesunkenen be­ schichteten Körper werden sukzessive im Bereich des Beckenbodens entnommen. Hierbei ist vorteilhaft, daß das überschüssige Kunststoffpulver, das ja von oben ständig nachfließt, zusammen mit den beschichteten Körpern ent­ nommen wird. Das Pulver wird von den Körpern getrennt und wieder in den Kreislauf zurückgeführt.
Zusätzlich kann noch zwischen dem Boden des Beckens und dem Einfließniveau überschüssiges Kunststoffpulver abge­ führt werden. Hierbei bildet sich an dieser Entnahmehöhe eine definierte Höhe für den Beginn des Kunststoffpulver- Niveaus aus.
Ein weiteres wesentliches Merkmal ist, daß der stark auf­ gelockerte, quasi-fluide Zustand des Kunststoffpulvers bereits vor dem Einfließen desselben in das Beschich­ tungsbecken erzeugt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Wirbelbettes, das in einem Vorgelege-Kanal angeordnet ist.
Um den aufgelockerten Zustand des Pulvers, der das Ein­ dringen in die Körper-Höhlen ermöglicht, aufrechtzuerhal­ ten, kann das Beschichtungsbecken gerüttelt oder ander­ weitig in Bewegung gesetzt werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem die zu beschichtenden Körper aufnehmenden Beschichtungsbecken, das vorzugsweise oben offen ist. Der Rand des Beschichtungsbeckens ist wenig­ stens teilweise als Fließkante ausgebildet, an der die Zulaufkanäle für die sich in quasi-fluidem, stark aufge­ lockertem Zustand befindlichen Kunststoffpulver-Partikel enden. Vorzugsweise ist das Beschichtungsbecken von einem einzigen rundum ausgeführten Kanal umgeben. Aus diesem fließt das Kunststoff-Pulver über höhenverstellbare Fließkanten in das Beschichtungsbecken auf die einfal­ lenden Körper.
Weitere Merkmale, die sich in den Unteransprüchen finden, werden anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Der Beschreibung liegt eine Zeichnung zugrunde, deren Figuren im einzelnen zeigen
Fig. 1 die Vorrichtung zum Schmelzbeschichten in schema­ tischer Ansicht, teilweise geschnitten;
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, jedoch geschnitten entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Einlaufbereich des Be­ schichtungsbeckens.
In Fig. 1 ist ein Ofen 1 mit einem Förderband 2 darge­ stellt, auf dem die zu beschichtenden Körper 3 innerhalb der temperatur- und zusammensetzungsmäßig kontrollierten Ofenatmosphäre herangeschafft werden. Die Körper werden demnach am Ende des Förderbandes 2 abgeworfen und fallen nach unten. Oberhalb des Beschichtungsbeckens ist eine Pulverabsaugvorrichtung angebracht, die das Eindringen von Pulver in den Ofen verhindert (nicht dargestellt).
Im Bereich des Ofenbodens ist eine Einlaßöffnung 4 vorge­ sehen. Unterhalb der Einlaßöffnung 4 befindet sich ein Beschichtungsbecken 5. Das Beschichtungsbecken 5 besteht von oben nach unten gesehen aus zwei Teilen, nämlich aus einem Vorbecken 6 und einem Hauptbecken 7. Beide Becken haben eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt mit rechteckigem Querschnitt. Das Beschichtungsbecken 5 ist etwa in der Mitte unterteilt. Der obere starre Teil, das Vorbecken 6, ist abgedichtet mit dem Hauptbecken 7 über einen Faltenbalg 8 verbunden. Das Vorbecken besitzt wei­ terhin eine leichte Verengung 15, die dafür sorgt, daß die hereinfallenden Körper 3 nicht in den Mantelbereich des Beckens gelangen, wenn sie nach unten wandern. Das Hauptbecken 7 ist dabei an seinen Stirnseiten 9, 9′ an zwei Drehzapfen 10 befestigt. Das Hauptbecken 7 kann auch an Gummi-Schwingelementen befestigt sein.
Um das Beschichtungsbecken 5 mit den zugehörigen Teilen, die im folgenden beschrieben werden, aufzustellen, ist ein Maschinengerüst 11 vorgesehen. An diesem Maschinenge­ rüst 11 ist ferner ein Abzugsband 12 angebracht, das im wesentlichen aus einem Förderband mit zwei Umlenkrollen besteht und mit seinem Obertrum in Pfeilrichtung ver­ läuft. Das Abzugsband 12 ist unterhalb des Hauptbeckens 7 angeordnet. Dieses Hauptbecken 7 ist nach unten offen (offenes Ende 13). Aus dem Hauptbecken gelangende be­ schichtete Körper und relativ große Pulvermengen werden demnach befördert und fallen vom Abzugsband 12 auf ein Sieb 14, das ebenfalls in an sich bekannter Weise in Rüttelbewegung versetzbar ist. Unter dem ersten Abschnitt des Siebes 14 ist eine Auffangrinne 16 mit einer Förder­ schnecke 17 angeordnet. Hier hinein fällt das abgesiebte Pulver. Die oberhalb des Siebes verbleibenden Körper 3 gelangen in einen Auffangbehälter 18.
Weitere wesentliche Einzelheiten der Vorrichtung sind die im oberen Bereich des Vorbeckens 6 angebrachten seitli­ chen Zulaufkanäle 19, 19′. Diese bilden zusammen mit den Verbindungskanälen 20, 20′ einen um die Einlauföffnung 4 herumreichenden offenen Ringkanal für den Zulauf von Kunststoffpulver 21.
Oberhalb des Beschichtungsbeckens 5, in diesem Falle auf­ gesetzt auf den Ofen 1, befindet sich ein Vorratsbehälter 35, in dem sich ein Anfangsvorrat an Kunststoff-Pulver befindet. Das Kunststoff-Pulver 21 gelangt durch zwei Pulverzuführungsleitungen 22 von dem Vorratsbehälter 35 in den Zulaufkanal 19 und von dort in die weiteren Kanäle 19′, 20 und 20′, d. h. in den gesamten Ringkanal. In den Ringkanal ist ein luftdurchlässiger Boden 23 eingelegt, unterhalb dessen Luftzuführungsleitungen 24, 24′ münden, durch die Preßluft gemäß Pfeilrichtung einblasbar ist. Das durch die Zuführungsleitung 22 eingebrachte Kunst­ stoffpulver 21, beispielsweise feinstverteiltes Polyamid- Pulver mit Weißfärbung, dessen Partikelgröße zwischen 5 und 100 µ liegt, gelangt demnach in den aus den Kanälen 19, 19′, 20, 20′ gebildeten Ringkanal und wird mit Hilfe von Preßluftzufuhr und des durchgehenden, luftdurchlässi­ gen Bodens 23 in einen quasi-fluiden Zustand eines Wir­ belbettes überführt. In diesem quasi-fluiden Zustand steigt das Kunststoffpulver im Ringkanal an, bis es zu einer die Grenze zwischen Zulaufkanal und Vorbecken bil­ denden, höheneinstellbaren Überlaufkante 26 gelangt und von dort in einem stetigen Strom in das Beschichtungs­ becken 5 gelangt (gekrümmte Pfeile). Dabei ist die Ent­ fernung der Überlaufkanten 26, 26′ vom offenen Beckenbo­ den (Ende 13) wesentlich größer, etwa 5-50fach so groß, wie die Abmessung der zu beschichtenden Körper 3. Die an den Stirnseiten angeordneten Verbindungskanäle 20, 20′ haben keinen direkten Zufluß zum Beschichtungsbecken 5. Vielmehr ist, wie auch aus der Fig. 3 erkennbar, ein umschließender Ringkanal aus den Kanälen 19, 19′ und 20, 20′ geschaffen. Der Zulauf erfolgt an den beiden gegen­ überliegenden breiten Seiten. An die Überlaufkanten 26, 26′ schließen sich etwa in einem Winkel von 45° liegende Schrägflächen 27, 27′ an, die in die Wandung des Vor­ beckens 6 übergehen. Nach oben sind die Zulauf- und Ver­ bindungskanäle durch einen Deckel 28 verschlossen, der lediglich im Bereich der Einlauföffnung 4 eine Aussparung aufweist.
Ein sehr wirkungsvoller Effekt des erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahrens und der vorbeschriebenen Vor­ richtung ist, daß durch das Anbringen des Kanals um den Eintritt des Beschichtungsbeckens ein sauberer Überlauf sowie eine von zwei Seiten einfließende Pulverwolke ent­ steht, die eine weiche Pulverschicht ergibt, die in ihrer puffernden Wirkung durch den stets vorhandenen Pulver­ überschuß verstärkt ist. In diese Pulverschicht schlägt das zu beschichtende heiße Teil ein, ohne daß die sofort gebildete Schmelzschicht beschädigt oder verletzt wird.
Beim weiteren Absinken der Teile mit der Pulvermasse um­ schließt diese das Teil. Durch die einstellbare, zuneh­ mende Dichte wird eine Verformung der Schmelzschicht und eine sonst oft beobachtete Schrumpfung vermieden. Die vorstehend beschriebenen Phänomene werden nach den bishe­ rigen Beobachtungen gedeutet. Es sei aber nicht ausge­ schlossen, daß die Wirkungen auch auf andere Gegebenhei­ ten beruhen. Auch die starke Rüttelbewegung trägt zur Erzielung guter Ergebnisse bei.
Die Funktion der vorstehend beschriebenen Vor­ richtung ist wie folgt:
Über zwei Pulverzuführungsleitungen 22, die mit Schiebern 34 versehen sind, wird zur Schmelzbeschichtung geeignetes feinstes Kunststoffpulver 21 zunächst in ausreichender Menge aufgelockert und dosiert angeliefert. Über die Luftzuführungsleitungen 24, 24′ wird Preßluft zugeführt, beispielsweise mit einem Überdruck von 2 bis 3 bar, wobei sich eine Wirbelschicht über dem luftdurchlässigen Boden 23 ausbildet. Das sich in einer Wirbelschicht in starker Bewegung und Verwirbelung befindende Pulver geht in einen quasi-fluiden Zustand über und steigt innerhalb des Ring­ kanales immer höher, bis schließlich die Überlaufkante 26 bzw. 26′ erreicht ist. Nun beginnt das Quasi-Fluid in das Beschichtungsbecken einzufließen und füllt dieses bis zum Überlauf 31 (s. u.) nach und nach auf. Um die Bewegung innerhalb des unteren Teiles des Beschichtungsbeckens 5, d. h. im Hauptbecken 7, aufrechtzuerhalten, ist dieses, wie be­ reits beschrieben, beweglich gelagert. Eine Rüttelbewe­ gung des Hauptbeckens 7 wird durch einen einstellbaren Exzenterantrieb 29 und eine Verbindungsstange 30 erzeugt.
Ferner ist noch ein vorzugsweise unterhalb der Tren­ nungslinie am Hauptbecken 7 liegender Überlauf 31 vor­ gesehen. Dieser Überlauf 31 ist mit einem Rückhaltesieb versehen. Es sei nicht ausgeschlossen, daß ein derartiger Überlauf auch oberhalb der Trennungslinie, also am Ober­ becken 6 angebracht ist. Der Überlauf 31 ist mit Hilfe eines Verschlußbleches relativ zum Boden höhenverstell­ bar. Zusammen mit der zeitlichen Entnahmemenge am Boden und dem einstellbaren Überlauf sowie der Rüttelgeschwin­ digkeit läßt sich ein Dichte-Gradient innerhalb des Be­ schichtungsbeckens 5 einstellen. Der Überlauf 31 endet in dem abgedichteten Raum 32 oberhalb des Abzugsbandes 12. Vom Förderband 2 fallen Körper 3 in das Beschichtungs­ becken 5 hinein und tauchen in die Pulverwolke und in die Pulvermasse ein. Diese Masse hat eine gleichmäßige Tempe­ ratur und ist gut durchmischt. Die Körper 3 werden von allen Seiten gleichmäßig von Kunststoffpulver-Partikeln umgeben. Die am Körper haftenden Partikel schmelzen, wobei die den Körpern 3 anfangs innewohnende Wärmemenge als Schmelzwärme verbraucht wird. Im Beschichtungsbecken selbst ist ein Dichtegradient aufgebaut, der von oben nach unten im Mittel zunimmt. Beim Absinken kühlen die Körper 3 aus; die Beschichtung erstarrt. Dabei geben die Körper sukzessive ihre Wärme ab, wobei sich das Pulver stark erwärmt.
Im Bereich des offenen Endes 13 gelangen Körper 3 und das stark verdichtete und erwärmte Kunststoffpulver auf das Abzugsband 12. Auch hier ist eine Verstellmöglichkeit vorgesehen, so daß die zeitlich abgehende Menge exakt dosierbar ist. Anschließend werden die Körper mit den anhaftenden Pulverteilen zum Sieb 14 transportiert. Dort wird das Kunststoffpulver abgesiebt und gelangt über die Auffangrinne 16, Förderschnecke 17, Senkrechtförderer 33 wieder in den Pulvervorratsbehälter 35 von dem das Pulver unter laufender Ergänzung, Durchmischung wieder durch die Leitungen 22 in den vertikalen Kreislauf gelangt.
Zur Vergleichmäßigung des Pulverstromes und des Dichte­ gradienten trägt weiterhin die spezielle Ausbildung des Vorratsbehälters 35 bei. Der Vorratsbehälter 35 besitzt ebenfalls einen Wirbelbett erzeugenden, luftdurchlässigen Boden 36, unterhalb dem eine Luftzuführungsleitung 37 mündet. Hierdurch erfährt das Pulver eine starke Auf­ lockerung. Ferner werden Druck und Fallhöhe innerhalb der Leitung 22 dadurch vergleichmäßigt, daß ein Überlauf 38 und eine angeschlossene Leitung 39 vorgesehen sind, die oberhalb des Siebes 14 endet und überschüssiges Pulver in den Kreislauf zurückführt. Der Eintritt des Überlaufes 38 ist durch eine Niveaustandsregelung 39′ höhenverstellbar. Ferner ist der Vorratsbehälter 35 mit wenigstens einem Luftausgleichsschacht 40 versehen. Dieser Luftausgleichs­ schacht 40 verhindert, daß ein Überdruck durch ein­ fließende Preßluft und den dadurch gleichzeitig entste­ henden Überdruck in der Vakuumförderung entsteht. Dies hätte eine starke Ausstaubung innerhalb des Beschich­ tungsbeckens zur Folge.
Weiterhin ist wesentlich, daß in der Wirbelschicht-Er­ zeugung im Ringkanal relativ kühle Luft verwendet wird, die das Kunststoffpulver auf eine gewünschte Arbeitstem­ peratur abkühlt. Es kommt demnach nicht mehr zu einer zu hohen Erhitzung des Pulvers, die die Qualität des Schmelzverfahrens beeinflußt. Wie in den Figuren ange­ deutet, sind Abdeckungen, Deckel und dergleichen vorge­ sehen, um die Staubentwicklung im Bereich der Vorrichtung möglichst zu unterbinden. Wesentlich ist, daß über eine relativ lange Sinkstrecke ein sehr präzise zusammenge­ setztes, in seinem Dichtegradienten und in seiner Ein­ wirkhöhe sowie Temperatur genau definiertes Quasi-Fluid aus Kunststoffpulver-Partikeln innerhalb des Beschich­ tungsbeckens 5 herstellbar ist.
Es kann daher von der vorbeschriebenen Ausführungsform abgewichen werden. Beispielsweise kann das Beschichtungs­ becken auch oval oder rund sein, wobei von allen Seiten das Quasi-Fluid aus Kunststoff-Partikeln zufließt. Es kann auch in einem chargenweisen Betrieb gearbeitet wer­ den. Bei einem kontinuierlichen Betrieb, wie vorbeschrie­ ben worden ist, ist vorteilhaft, daß es zu keiner Be­ triebsunterbrechung kommt. Vielmehr kann das entnommene Pulver ergänzt und, falls erforderlich, auch gekühlt und gesiebt werden. Anstelle der vorbeschriebenen Abführung über Rinne und Schneckenförderer kann auch eine pneumati­ sche Förderung erfolgen, wie dies an sich bekannt ist. Anstelle eines Wirbelbettes können auch andere Methoden zur Herstellung von Quasi-Fluiden vorgenommen werden, beispielsweise mit Hilfe von Dralldüsen. Anstelle von mechanischen Rüttlern können auch Schallrüttler verwendet werden, wie sie beispielsweise für das Verdichten von Beton bekannt sind. Derartige Schallrüttler können innen oder außen am Beschichtungsbecken 5 angebracht sein.
Als zu ver- und bearbeitende Materialien eignet sich ein sehr breites Spektrum, ohne daß hier im einzelnen spezi­ fische Angaben gemacht werden müssen. Dem Fachmann sind Pulvermischungen, Körpertemperaturen in Abhängigkeit von der Körpergröße und dergleichen geläufig, so daß entspre­ chend seinen Erfahrungen hier eine Auswahl getroffen werden kann. Es ist bekannt, daß beispielsweise die Dicke der Pulverbeschichtung durch die Temperatur der zu be­ schichtenden Körper in sehr einfacher Weise gesteuert werden kann. Auch die Nachbehandlung der Körper, wie Reinigen, Schleifen, Polieren und dergleichen, braucht nicht im einzelnen erläutert zu werden, da sie dem Fach­ mann bekannt sind.
Durch die genaue Einstellmöglichkeit von Pulvermenge, Rüttelgeschwindigkeit, Absinkgeschwindigkeit, Höhe des Pulverniveaus sowie der zwangsweisen Durchmischung und Abkühlung des Pulvers beim Durchlauf durch die Kanäle, bei der auch die elektrische Aufladung des Pulvers abge­ führt werden kann, ist eine problemlose Schnellbeschich­ tung erreichbar. Dies gilt insbesondere auch für schwere Teile, wie z. B. größere Ferrite, bei denen die Pulver­ umschließung so eingestellt werden kann, daß auch eine gute Kantenbeschichtung gewährleistet ist. Aber auch kleinste Blech- oder Drahtteile lassen sich in dichter Folge sehr gut beschichten.
Es sei auch auf die Möglichkeit hingewiesen, die Körper 3 dem Beschichtungsbecken über eine Rutsche zuzuführen. Hierbei überschlagen sich beim Eintreten in das Beschich­ tungsbecken die Körper, wodurch eine weitere Verbesserung des Kontaktes zwischen Körpern und Pulver erzielt wird.
Es sei auch auf die Möglichkeit hingewiesen, daß die Körper zunächst in einer bekannten Beschichtungsvor­ richtung einer Vorbeschichtung zugeführt werden, und dann erneut erwärmt werden und eine Hauptbeschichtung in der vorliegenden Vorrichtung erfahren.
Der Beschichtungsvorgang selbst kann durch Beherrschung der wichtigsten Bewegungen, wie Seitwärtsbewegung, Rotationsbewegung, Absink-Geschwindigkeit sowie der Ein­ fallhöhe, Temperatur und Dichte des Pulverbettes gleich­ mäßig über die gesamte Breite des Beschichtungsbeckens in idealer Weise erreicht werden.

Claims (20)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Schmelzbeschichten von Körpern, insbesondere von untereinander identischen Massenteilen, mit aufschmelzbaren Kunststoffpulver- Partikeln, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Herstellen einer aufgelockerten und in Bewegung be­ findlichen Pulvermasse aus Kunststoffpulver-Parti­ keln in einem Beschichtungsbecken,
  • - Eintauchen heißer Körper in die Pulvermasse,
  • - Schmelzen der am Körper haftenden Partikel, wobei die den Körpern anfangs innewohnende Wärmemenge als Schmelzwärme verbraucht wird,
  • - gleichzeitiges Auskühlen der Körper und Erstarren lassen ihrer Beschichtung,
  • - Trennung der beschichteten Körper vom lose umgeben­ den Pulver,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in dem Beschichtungsbecken die Dichte der Pulvermasse mit einem von oben nach unten zuneh­ menden, einstellbaren Gradienten aufgebaut wird,
  • - dem Beschichtungsbecken kontinuierlich Kunststoff- Pulver in stark aufgelockerter Form von oben zuge­ geben und in verdichteter Form am Boden entnommen wird,
  • - die erhitzten Körper im oberen Bereich des Beschichtungsbeckens eingebracht werden und von der Pulvermasse eingehüllt frei zum Beckenboden sinken, wobei die an den Körpern haftenden Kunststoffpul­ ver-Partikel anschmelzen und zu einer Beschichtung erstarren,
  • - und daß die beschichteten Körper zusammen mit dem Pulver am Boden des Beschichtungsbeckens entnommen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffpulver dem Beschichtungsbecken in einer Entfernung über dem Beckenboden zufließt, die wesentlich größer ist als die äußeren Abmessungen der zu beschichtenden Körper.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kunststoffpulver über wenigstens eine Überlaufkante (26, 26′) in das Beschichtungsbecken einfließt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Boden und Einfließniveau (Überlaufkanten 26, 26′) überschüssi­ ges Kunststoffpulver entnommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auflockerung, Durchmischung und/oder Kühlung des Kunststoffpulvers vor der Zuführung zum Beschichtungsbecken mit Hilfe eines Wirbelbettes erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Absinkens der zu beschichtenden Körper (3) wenigstes ein Abschnitt des Beschichtungsbeckens (5) gerüttelt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, gekennzeichnet durch ein die zu beschich­ tenden Körper (3) aufnehmendes Beschichtungsbecken (5), an dessen wenigstens teilweise als Überlaufkante (26, 26′) ausgebildeten Rand Zulaufkanäle (19, 19′) für die sich in einem quasi-fluidem Zustand befindlichen Kunststoffpulver-Partikel enden, und dadurch, daß der Bodenbereich des Beschichtungsbeckens (5) mit wenigstens einer im un­ teren Bereich des Beschichtungsbeckens angeordneten Entnahmeöffnung (13) versehen ist, aus der gleichzei­ tig Pulver und beschichtete Körper entnehmbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufkanäle (19, 19′) mit luftdurchlässigen Böden (23), oberhalb derer ein Wirbelbett erzeugbar ist, und mit Luftzuführungsleitungen (24, 24′) versehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Teil des Beschichtungs­ beckens (Hauptbecken 7) mit Hilfe eines Rüttlers (29, 30) in Rüttelbewegungen versetzbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß innen oder außen am Beschichtungsbecken (5) Schallrüttler angebracht sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Beschichtungsbeckens (5) nach unten offen ist (offenes Ende 13) und mit einer Transport­ vorrichtung, vorzugsweise einem Abzugsband (12), unterlegt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Einstellung eines Pulver-Niveaus zwischen Überlaufkante (26; 26′) und dem Beckenboden (offenes Ende 13) eine Überlauföffnung (31) im Mantel des Beschichtungsbeckens (5) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Überlauföffnung (31) relativ zum Beckenboden (offenes Ende 13) verstellbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abzugsband (12) mit einem Sieb (14) verbunden ist, mit dem das Kunststoffpulver von den beschichteten Körpern trennbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an das Sieb (14) und an die Überlauf­ öffnung (31) eine Transportvorrichtung (16, 17, 33) angeschlossen ist, die das überschüssige Kunststoff­ pulver in einen Vorratsbehälter zurückführt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im oberen Bereich des Beschichtungs­ beckens eine Verengung (15) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper im Beschichtungsbecken (5) über eine Rutsche zugeführt werden.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 17, gekennzeichnet durch einen oberhalb des Be­ schichtungsbeckens (5) angeordneten Vorratsbehälter (35), der mit einer Pulver-Niveaustandsregulierung (39) ausgerüstet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorratsbehälter (35) mit wenigstens einem Luftausgleichsschacht (40) versehen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10047316B4 (de) * 2000-09-25 2008-02-07 Meinberg & Partner Unternehmensberatung Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Hochglanzoberfläche

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