DE3843639A1 - Vorrichtung zum elektrostatischen aufbringen eines pulverueberzuges - Google Patents
Vorrichtung zum elektrostatischen aufbringen eines pulverueberzugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bei exklusiven
Überziehvorrichtungen, die hauptsächlich dazu verwendet werden,
einen Pulverüberzug auf eine Seite eines zu überziehenden ebenen
Objektes elektrostatisch aufzubringen. Weiterhin betrifft die
Erfindung exklusive Überziehvorrichtungen, die so ausgeführt
sind, daß die Bodenfläche oder Unterfläche eines Raumes, in
welchem der Pulverüberzug aufgebracht wird, einen elektrisch
leitenden Band- oder Riemenförderer aufweist, der auch als
Fördereinrichtung für zu überziehende Gegenstände dient und
derart gestaltet ist, daß überschüssiges Pulver wiedergewonnen
werden kann. Daher ist diese exklusive Überziehvorrichtung in
der Lage, das elektrostatische Aufbringen eines Pulverüber
zuges mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen, wobei die Über
zugsmaterialien sehr wirtschaftlich verwendet werden, ein
gleichmäßiger Überzugsfilm erhalten werden kann, Überzugs
material insbesondere auch an den Endteilen des zu überziehenden
Gegenstandes in richtiger Menge vorhanden ist, und eine Änderung
der Farbe des Pulvers in beträchtlich kurzer Zeit vorgenomnen
werden kann.
Ein elektrostatisch aufgebrachter Pulverüberzug zeigt signi
fikante vorteilhafte Charakteristiken hinsichtlich der ausge
zeichneten Qualität des aufgebrachten Überzuges, hinsichtlich
der Verhinderung einer Verunreinigung und hinsichtlich der
Einsparung von Energie. Daher ist die Bedeutung von elektro
statisch aufgebrachten Pulverüberzügen neuerdings besser erkannt
worden.
Beim bekannten elektrostatischen Aufbringen eines Pulver
überzuges wird derart gearbeitet, daß ein Material, welches
eine Basis hat, die nicht überzogen worden ist und im wesent
lichen mit der gleichen Gestalt gebildet ist wie diejenige des
Endproduktes, nachdem die Zusammenfügungsarbeit für das Ma
terial beendet ist, einem Überziehvorgang unterworfen wird,
bei welchem Überzugspulver unter Verwendung einer elektro
statischen Überzugspulverpistole aufgesprüht wird, wobei das
zu überziehende Material an einem Hängeförderer hängt, so daß
es durch einen Raum hindurchgeht, in welchem das Überziehen
erfolgt. Danach wird das auf diese Weise überzogene Material
einem Backvorgang oder Erhitzungsvorgang unterworfen, wo
durch der Überziehvorgang vervollständigt wird.
Das elektrostatische Überziehen gemäß vorstehender Be
schreibung leidet unter zwei Problemen, weil die Überzugs
materialien allgemein teuer sind und eine übermäßig lange
Zeit erforderlich ist, um die Überzugsfarbe in der Überzieh
vorrichtung und in einer Wiedergewinnungseinrichtung zu
wechseln. Als Ergebnis ist eine große Ausbreitung des elektro
statischen Überziehens verhindert. Das Problem betreffend die
Kosten des Überzugsmaterials kann prinzipiell in zufrieden
stellender Weise dadurch gelöst werden, daß der Überzug dünn
gemacht wird. Wenn jedoch zu überziehende Gegenstände kompli
zierte Gestalten haben, wird die Dicke des Überzugs an vor
ragenden Teilen zu groß, wenn eine vorbestimmte Überzugsdicke
verwirklicht wird als Folge des Effektes des Faraday′schen
Käfigs. Dies ist ein kritischer Fehler beim Herstellen eines
Pulverüberzugs. Demgemäß wird die mittlere Überzugsdicke an
dem zu überziehenden Gegenstand größer als die Dicke; die
erforderlich ist, um den grundsätzlichen Zweck des Überziehens
zu erreichen, nämlich Abschirmung, Verhinderung des Rostes
u.dgl. Als Lösung für dieses Problem wird beispielsweise bei
hauselektrischen Geräten, wie Kühlschränken, Waschmaschinen
usw., die dadurch hergestellt werden, daß eine Stahlplatte einer
Biegebearbeitung unterworfen wird, der Pulverüberzug aufgebracht,
wenn das Material sich noch im ausgestanzten ebenen Zustand
befindet, d.h. bevor Biegebearbeitung usw. durchgeführt wird.
Als Ergebnis kann ein dünner Überzugsfilm erhalten werden mit
ausgezeichneter Gleichmäßigkeit und mit der erforderlichen
Dicke ohne Beeinträchtigung durch den oben beschriebenen
Faraday′schen Effekt. Als Ergebnis wird ein Pulverüberzug er
halten, der gegenüber einem Flüssigkeitsüberzug wettbewerbs
fähig ist hinsichtlich der Kosten des Überzuges. Zusätzlich
werden die nachstehend angegebenen Vorteile erhalten:
Ein Überzug braucht nur ein einziges Mal aufgebracht zu werden,
und eine ausgezeichnete Überzugsqualität wird an den geschnit
tenen Kanten des Materials oder Gegenstandes, der überzogen
werden soll, erhalten. Weiterhin ist die Qualität des Aus
sehens des Überzugs geeignet für Anwendungen bei hauselektri
schen Geräten.
Der Pulverüberzug zum Erzielen der oben genannten Zwecke
wird auf zwei Weisen klassifiziert:
Bei der einen Weise wird lediglich eine Seite des ebenen
Gegenstandes überzogen, während die später verdeckte Seite
von einem Überzug so frei wie möglich ist, wobei aber die ge
schnittenen Kanten des Gegenstandes ausreichend überzogen sein
müssen.
Bei der anderen Weise ist es erforderlich, daß auf der
später unsichtbaren Seite ein Rand mit einer Breite von 5 mm
bis 10 mm von den geschnittenen Kanten überzogen sein muß.
Weiterhin ist es in vielen Fällen erforderlich, daß die
anderen Bereiche keinen Überzug aufweisen. Insbesondere ist
die nachstehend angegebene Tatsache kritisch für das Ausführen
der Biegebearbeitung nach der Bildung des Überzuges: Die Dicke
des Überzuges an den geschnittenen Kanten und in den Bereichen
nahe den Endteilen ist die gleiche wie im mittleren Teil des
überzogenen Gegenstandes. Insbesondere ist es kritisch, daß
wenigstens die Dicke im Bereich nahe den geschnittenen Kanten
der ebenen Platte nicht größer ist als die Überzugsdicke im
mittleren Teil der Platte. Das heißt, daß bei ebenen Platten,
auf die unter Anwendung des üblichen elektrostatischen Pulver
überziehens ein Überzug aufgebracht worden ist, dieser das Be
streben hat, in dem Bereich nahe der geschnittenen Enden der
Platte dicker zu sein. Wenn daher Biegebearbeitung entlang
einer Biegelinie durchgeführt werden soll, die in der Fläche
der ebenen Platte liegt, können in dem Überzug in den Teilen
größerer Dicke an den beiden Enden Risse erzeugt werden. Wei
terhin ist es bei dem oben beschriebenen Pulverüberziehen
kritisch erforderlich, daß es derart ausgeführt wird, daß
eine Änderung der Überzugsfarbe in der Überziehvorrichtung
in kurzer Zeit vorgenomnen werden kann. Bei den bekannten weit
verbreiteten Vorrichtungen zum elektrostatischen Aufbringen von
Pulverüberzügen, bei denen die zu überziehenden Gegenstände an
einem Hängeförderer hängen und in dieser Position überzogen
werden, können die oben genannten Erfordernisse nicht erfüllt
werden, und zwar aus den nachstehenden Gründen:
Fig. 10 zeigt in waagerechtem Querschnitt die Gestalt
einer ebenen Platte als einen zu überziehenden Gegenstand. Die
Platte ist durch Stanzen hergestellt und einem elektrostati
schen Pulverüberziehen unterworfen unter Verwendung einer
üblichen Pulverüberziehvorrichtung. Die ebene Platte 71, die
rechtwinkelig zur Zeichenebene dargestellt ist, wird dem Über
ziehen unterworfen durch eine elektrostatische Pulverpistole
77, die in Richtung des Pfeiles 80 in einem Überziehraum be
wegt wird, der von Seitenwänden 78 und 79 begrenzt ist. Die
Dicke der Pulverschicht, die auf diese Weise an der Platte 71
gebildet wird, ist in Fig. 10 schematisch dargestellt. Wie
ersichtlich, ist im zentralen Bereich der Platte 71 eine
gleichmäßig dicke Pulverschicht 72 gebildet, während nahe der
Pistole 77 und an den beiden Enden der Platte 71, die in Rich
tung der Bewegung des Förderers überzogen werden, dickere Pul
verschichten 73 und 74 gebildet sind. Die Dicke dieser Schichten
73 und 74 ist, wie gesagt, größer als die Dicke der am mittleren
Bereich der Platte 71 gebildeten Pulverschicht 72, und zwar
in einem Ausmaß von 25 bis 40%. Weiterhin sind weitere dicke
Schichten 75 und 76 an der Platte 71 auf der der Pistole 77
gegenüberliegenden Seite gebildet. Die Breite dieser Schichten
erreicht allgemein mehrere zehntel Millimeter. Bei Verfahren
zum elektrostatischen Aufbringen von Pulverüberzügen, auf
die die vorliegende Erfindung sich bezieht, ist es allgemein
erforderlich, daß ein Überzug an den ebenen Platten 71 ge
bildet wird und danach eine Biegebearbeitung ausgeführt wird,
wobei die Dicke des Überzuges einer vorbestimmten Dicke ± 10%
oder ± 20%, wenn die besonderen Bedingungen dies ermöglichen,
entspricht. Diesen Anforderungen kann bei Anwendung des in
Verbindung mit Fig. 10 beschriebenen Verfahrens nicht ent
sprochen werden. Der Grund dafür liegt darin, daß die elektri
schen Kraftlinien in den Endteilen der zu überziehenden Platte
71 konzentriert sind, wodurch dort die elektrischen Felder
konzentriert werden. Als Ergebnis wird eine große Pulvermenge
notwendigerweise an diesen Bereichen oder Teilen aufgebracht,
und die Dicke des Überzuges an den Endteilen wird größer als
im zentralen Teil oder Bereich.
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Erhöhung der
Gesamtkosten an Pulverüberzugsmaterial, welches beim elektro
statischen Aufbringen von Pulverüberzügen benötigt wird, wenn
ebene Gegenstände überzogen werden sollen, zu verhindern.
Erreicht werden soll dieser Zweck dadurch, daß verhindert
wird, daß in den Endbereichen des zu überziehenden Gegen
standes die Dicke des Pulverüberzuges größer ist als
im zentralen Bereich, so daß eine kleinere Menge Pulverüber
zugsmaterial verwendet werden kann.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, zu verhin
dern, daß Risse in einem dick überzogenen Bereich in den End
bereichen des zu überziehenden Gegenstandes auftreten, wenn
die Platte gebogen wird, nachdem ein Überzug aufgebracht wor
den ist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, es zu
ermöglichen, eine Farbänderung in der Überziehvorrichtung zum
Aufbringen eines elektrostatischen Pulverüberzuges, vorzu
nehmen.
Gemäß der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum Auf
bringen eines elektrostatischen Überzuges folgendes:
einen elektrisch leitenden Band- oder Riemenförderer zum Fördern eines zu überziehenden Gegenstandes und zum Ein stellen des elektrischen Feldes an den Endbereichen des zu überziehenden Gegenstandes;
eine Abdeckung zum Bilden eines Raumes für das Über ziehen oberhalb des Bandförderers;
elektrostatische Pulverüberziehpistolen, die in dem Raum für das Überziehen gegen den zu überziehenden Gegen stand gerichtet sind;
eine Einrichtung zum Einführen von Luft in den Raum für das Überziehen;
eine Einrichtung zun Abziehen von Luft aus dem Raum für das Überziehen, und
eine Einrichtung zun Entfernen von Pulverüberzugsmaterial, welches an dem Bandförderer anhaftet.
einen elektrisch leitenden Band- oder Riemenförderer zum Fördern eines zu überziehenden Gegenstandes und zum Ein stellen des elektrischen Feldes an den Endbereichen des zu überziehenden Gegenstandes;
eine Abdeckung zum Bilden eines Raumes für das Über ziehen oberhalb des Bandförderers;
elektrostatische Pulverüberziehpistolen, die in dem Raum für das Überziehen gegen den zu überziehenden Gegen stand gerichtet sind;
eine Einrichtung zum Einführen von Luft in den Raum für das Überziehen;
eine Einrichtung zun Abziehen von Luft aus dem Raum für das Überziehen, und
eine Einrichtung zun Entfernen von Pulverüberzugsmaterial, welches an dem Bandförderer anhaftet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei
spielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht eines überzogenen
Gegenstandes, der erhalten ist unter Verwendung einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines anderen
Gegenstandes, der mit einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung überzogen worden ist.
Fig. 3 und 4 sind vertikale Schnittansichten zum Erläutern
des Prinzips des Überziehens gemäß der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht nach Linie A-A der Fig. 6
einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht nach Linie B-B der Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform, bei welcher
eine andere Einrichtung zu der Einrichtung gemäß
Fig. 6 hinzugefügt ist.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß
Fig. 7.
Fig. 9A und 9B sind jeweils eine in vergrößertem Maßstab
gehaltene Querschnittsansicht von Bereichen der
Fig. 7 und 8.
Fig. 10 ist eine horizontale Querschnittsansicht eines über
zogenen Gegenstandes, der erhalten ist unter Verwen
dung einer bekannten Überziehvorrichtung.
Gemäß Fig. 3, in welcher das Prinzip des elektrostati
schen Aufbringens eines Pulverüberzuges gemäß der Erfindung
dargestellt ist, wird ein zu überziehender ebener plattenar
tiger Gegenstand 4 im wesentlichen horizontal gehalten. Der
zu überziehende Gegenstand wird wesentlich mit einem ebenen
Leiter 6 in Berührung gebracht und auf diesem angeordnet zum
Regeln eines elektrischen Feldes, welcher über einen Leiter
draht 63 geerdet ist, wobei der Leiter 6 eine Fläche hat,
die größer als diejenige des zu überziehenden Gegenstandes 4
ist. Weiterhin wird der zu überziehende Gegenstand 4 einem
Überziehen durch elektrostatische Pulverüberziehpistolen 5
unterworfen, die oberhalb des Gegenstandes 4 angeordnet sind,
wobei der Gegenstand 4 in einer Richtung rechtwinkelig zur
Zeichenebene bewegt und parallel zur Fläche der Zeichenebene
vibrieren gelassen wird in den Richtungen, die durch einen
Pfeil 2 dargestellt sind. Wenn auf diese Weise ein Überzug
gebildet wird, werden die elektrischen Kraftlinien, die
von den Überziehpistolen 5 ausgehen, an dem plattenartigen
Leiter 6 gleichmäßig verteilt und enden an diesem, der ge
mäß Fig. 3 hinter dem Gegenstand 4 angeordnet ist. Daher
werden die Pulverschicht 3 und die Pulverschicht 3 a auf der
verdeckten Seite, insbesondere am Endbereich der Fläche des
Gegenstandes nicht dicker, als wie es in Fig. 1 dargestellt
ist. Daher kann eine Pulverschicht 1 gleichmäßiger Dicke ge
bildet werden, die sich zu dem Bereich oberhalb des ebenen
plattenartigen Leiters 6 fortsetzt. Durch Abnehmen des Gegen
standes 4 von dem Leiter 6 wird das Problem , das anhand
der Fig. 10 unter Bezugnahme auf übliche Pulverüberziehvor
richtungen erläutert worden sind, signifikant bequem über
wunden werden, wobei das genannte Problem darin besteht,
daß die Überzugsschicht an den Endbereichen des Gegenstandes
4 dicker als in den übrigen Bereichen wird. Gleichzeitig kann
die überschüssige Pulvermenge, die auf dem ebenen plattenarti
gen Leiter 6 nach dem Überziehen des Gegenstandes 4 verbleibt,
bequem beseitigt werden, so daß das Überzugsmaterial mit aus
gezeichneter Wirtschaftlichkeit verwendet wird. Die Vorrich
tung gemäß Fig. 3 wird bevorzugt in dem Fall, daß, wie in
Fig. 1 dargestellt, die später verdeckte Seite des Gegen
standes 4 keinen Überzug tragen soll. Andererseits zeigt
Fig. 4 eine Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
die vorzugsweise in dem Fall verwendet wird, in welchem es
gemäß Fig. 2 erforderlich ist, daß auf der später verdeckten
Seite der Endbereiche des Gegenstandes 4 eine Pulverschicht
3 b mit einer vorbestimmten Breite w vorhanden ist.
Gemäß Fig. 4 wird der zu überziehende Gegenstand 4 auf
dem ebenen plattenartigen Leiter 6, der über einen Leiterdraht
63 geerdet ist, angeordnet unter Zwischenschaltung bzw. Be
festigung mittels Abstandsteilen 69, die aus elektrisch lei
tendem Material gebildet sind. Obwohl die Arbeitsweise des
Überziehens und die Pistolen 5 die gleichen sind wie bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 3, kann die Konzentration elektri
scher Felder an den Endbereichen des Gegenstandes 4 zweckent
sprechend absorbiert werden durch den ebenen plattenartigen
Leiter 6 als Folge der oben beschriebenen Ausführungen. Wei
terhin kann ein Überzug gebildet werden, der die verdeckte
Seite des Gegenstandes 4 erreicht, und der auf diese Weise
gebildete Überzug hat auf der verdeckten Seite eine vorbe
stimmte Breite w, die wie aus Fig. 3 ersichtlich, durch
die Größe der Abstandsteile 69 bestimmt ist. Da die Breite
des Überzuges 3, der auf der verdeckten Seite gebildet wer
den soll, geändert werden kann durch Auswahl einer entspre
chenden Größe der Abstandsteile 69, kann diese Breite w
durch Änderung der Abstandsteile 69 auf einen gewünschten
Wert geändert werden.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, kann ein Gegen
stand 4 auf einer Seite mit einem gleichmäßig dicken Pulver
überzug versehen werden unter Verwendung eines ebenen platten
artigen Leiters 6 zum Einstellen eines elektrischen Feldes,
wobei dieser Leiter 6 eine Größe hat, die größer als der
Gegenstand 4 ist und auf der später verdeckten Seite des
Gegenstandes 4 in enger Berührung mit diesem angeordnet ist.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 hat
ein Raum 13 zum Überziehen einen Boden, der durch ein elek
trisch leitendes Förderband 62 gebildet ist, dessen Breite
größer als die Breite des zu überziehenden Gegenstandes 4
ist und das, falls erforderlich, über eine Quelle 65 elektri
scher Energie unter Verwendung eines elektrisch leitenden
Drahtes 64 geerdet ist. Der obere Bereich des Raumes ist von
einer Abdeckung 8 und von Seitenwänden 8 a ungeben. Der zu
überziehende Gegenstand wird auf den Bandförderer 62 gelegt,
der über Scheiben 60 und 61 in einer Richtung angetrieben
wird, die durch einen Pfeil 68 angegeben ist. Dann geht der
zu überziehende Gegenstand 4 durch die Einlaßöffnung 34 hin
durch, die in der Abdeckung 8 gebildet ist, und er wird in
den Raum 13 für das Überziehen gebracht, wo mittels der
Pistole 5 der Pulverüberzug elektrostatisch aufgebracht wird.
Die Pistole 5 ist innerhalb des Raumes 13 gehalten und geht
durch eine offene Fläche in der oberen Fläche der Abdeckung 8
hindurch. Danach wird der überzogene Gegenstand 4 über eine
Austrittsöffnung 35 in der Abdeckung 8 nach außen abgegeben
und zu einer Backeinrichtung oder Heizeinrichtung (nicht dar
gestellt) transportiert. Auf diese Weise wird das Aufbringen
des Überzuges beendet. Zusätzlich wird, falls erforderlich,
die Pistole 5 mittels einer Einrichtung 7 hin- und herbewegt
für den Zweck, die Dicke des Überzuges gleichmäßig zu machen.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 ist
die Abdeckung 8, welche den Raum 13 für das Überziehen umgibt,
von doppellagiger Ausführung, wobei zwischen den Lagen ein
Zwischenraum 10 vorhanden ist. Weiterhin ist die Abdeckung 5
mit einer Innenseite 9 versehen, die aus porösem Isolier
material gebildet ist. Als Ergebnis wird eingeführte Luft,
die durch den Pfeil 11 dargestellt ist, von der Innenseite 9
der Abdeckung 8 gemäß einem Pfeil 12 eingeführt, und die
Luft wird so gerichtet, daß aus ihr eine Abwärtsströmung
entsteht, wobei die Luft langsam in Richtung gegen das elek
trisch leitende Förderband 62 gesenkt wird, so daß das Pisto
lensystem sauber bleibt. Da bei dieser Ausführung die Ab
deckungsinnenseite 9 aus einem Isoliermaterial gebildet ist,
werden monopolare Ionen, die am vorderen Endteil der Pistole
5 vorhanden sind, an der Fläche der Abdeckungsinnenseite 9
in einer kurzen Zeit nach dem Beginn des Arbeitens angesammelt.
Daher kann das elektrische Potential an der Abdeckungsinnen
seite 9 auf den Wert gehoben werden, der an der Pistole 5 vor
handen ist. Als Ergebnis wird aufgeladenes Pulver, welches
aus dem Vorderende der Pistole 5 austritt, von der Abdeckungs
innenseite 9 abgestoßen. Daher ergibt sich durch das aufge
ladene Pulver unter Unterstützung der nach unten verlaufenden
Luftströmung gemäß dem Pfeil 12 keine Verschmutzung der Ab
deckungsinnenseite 9, und im wesentlichen das gesamte aufge
ladene Pulver wird in Richtung gegen das geerdete und elek
trisch leitende Förderband 62 bewegt, auf welchem das elektro
statsische Überziehen durchgeführt wird. Daher kann eine
signifikante Überziehwirksamkeit erhalten werden. Weiterhin
wird die Luft, die in den Raum 13 eingeführt worden ist ent
sprechend einem Pfeil 15 durch eine Luftabzieheinrichtung 14
abgezogen werden, die neben dem elektrisch leitenden Förder
band 62 angeordnet ist.
Bei dieser Ausführungsform wird über die Quelle 65 elek
trische Energie an das Förderband 62 im Fall einer kleinen
Einrichtung angelegt, bei welcher es zweckmäßig ist, an das
Förderband 62 eine vorbestimmte Spannung anzulegen, während
im Fall einer großen Einrichtung die Quelle 65 elektrischer
Energie üblicherweise nicht benutzt und das Förderband 62
lediglich geerdet wird. Weiterhin kann, wenn das Anhaften
von Überzugspulver an der Abdeckungsinnenseite 9 vollstän
dig verhindert werden soll, durch Einstellung der Verteilung
der elektrischen Felder in dem Raun 13, die Ausführung derart
getroffen sein, daß die Abdeckungsinnenseite 9 aus einem
permeablen Halbleiter gebildet und unter Verwendung von elek
trischen Leitern 16 und 17 über eine Quelle 18 elektrischer
Energie geerdet wird.
Wie oben beschrieben, wird der Pulverüberzug 1 haupt
sächlich an dem zu überziehenden Gegenstand 4 und auch teil
weise an dem Förderband 62 in dem Bereich nahe der Aus
trittsöffnung des Förderbandes 62 gebildet, wenn der Ar
beitsvorgang begonnen wird. Dabei wird auch an den Enden
des zu überziehenden Gegenstandes 4 ein Pulverüberzug 3 ge
bildet, der nicht dicker als der Überzug in den übrigen Be
reichen des Gegenstandes 4 ist. Dann wird der Gegenstand 4
von dem Förderband 62 getrennt, so daß er in den nachfol
genden Arbeitsvorgang eingefügt werden kann (nicht darge
stellt). Weiterhin kann überschüssiges Überzugspulver 21,
welches an dem Förderband 62 anhaftet und zum unteren Teil
oder Trum des Förderbandes 62 gefördert wird, wenn das An
triebsrad 61 gedreht wird, durch eine mit dem Bezugszeichen
22 bezeichnete Einrichtung von dem Förderband 62 entfernt
bzw. wiedergewonnen werden. Das auf diese Weise wiederge
wonnene Überzugsmaterial 21 wird gemäß dem Pfeil 29 geför
dert zu einer Stelle, von welcher aus es, falls erforderlich,
wiederum benutzt wird. Die Einrichtung 22 zum Entfernen des
Pulvermaterials 21 stellt ein wesentliches Element der Vor
richtung gemäß der Erfindung dar und, wie in Fig. 6 im ein
zelnen dargestellt, unfaßt diese Einrichtung 22 eine Ein
richtung zum elektrischen Löschen mittels Ionenschauer (ion
shower electricity erasing device). Obwohl in dem Fall, in
welchem ein thermoplastisches und nicht haftendes Überzugs
pulver wie Polytetraflouräthylen, Polyamid und Polyäthylen
verwendet wird, kann eine Saugeinrichtung zum Entfernen über
schüssigen Pulvers oder eine Abschabeeinrichtung verwendet
werden, ist vom Standpunkt der praktsichen Benutzung
aus die Einrichtung 22, das heißt eine Einrichtung zum
elektrischen Löschen mittels Ionenschauern, am zweckmäßigsten.
Ein Gehäuse 31 zum Wegführen des entfernten Pulvermaterials,
welches die gleiche Breite wie das Förderband 62 hat, ist in
Fig. 6 dargestellt und rechtwinkelig zur Zeichenebene derart
angeordnet, daß es die Bandscheibe 61 umgibt. Ein zylin
drischer Ionenschauerkanal 24 ist in dem Gehäuse 31 aufge
nommen und er hat, ähnlich wie das Gehäuse 31, die gleiche
Breite wie das Förderband 62. Der obere Teil des zylindri
schen Ionenschauerkanals 24 ist mit einer Reihe von Ionen
schauer-Abgabeöffnungen 26 versehen, die neben dem Förder
band 62 angeordnet ist, wobei die Öffnungen mit einem Ab
stand von mehreren zehntel Millimetern bis zu mehreren Milli
metern voneinander angeordnet sind. Eine Luftlieferströmung
kann, wie durch einen Pfeil 27 angegeben, durch diese Öff
nungen hindurch eingeführt werden. Eine Reihe von Korona
entladungselektroden 23 ist in den Ionenschauer-Abgabeöff
nungen 26 mit der gleichen Teilung wie diejenige der Öff
nungen 26 angeordnet. Eine Wechselspannung wird diesen
Elektroden 23 von einer Wechselenergiequelle 25 her zuge
führt, so daß Wechselspannungs-Koronaentladungen zwischen
den Elektroden 23 und den Ionenschauer-Abgabeöffnungen 26
erzeugt werden. Als Ergebnis enthält die gemäß dem Pfeil
27 zugeführte Luft abwechselnd positive und negative Ionen,
wenn sie aus den Öffnungen 26 austritt. Als Ergebnis kann
überschüssiges Pulvermaterial 21 mittels Elektrizität in
ausreichender Weise entfernt werden und es wird von dem
Förderband 62 vollständig getrennt. Daher geht die Haftung
des überschüssigen Pulvermaterials 21 als Folge statischer
Elektrizität verloren, und, wie es durch den Pfeil 28 an
gegeben ist, wird das Pulvermaterial 21 wiedergewonnen,
wie es durch den Pfeil 29 angegeben ist. Ein Pfeil 30 stellt
einen Auslaß für Behandlungsluft dar, die gemäß dem Pfeil
27 in das Gehäuse 31 eingeführt worden ist. Als Folge des
Vorhandenseines des Auslasses 30 ist das gemäß dem Pfeil
29 wiedergewonnene Pulvermaterial 21 weitgehend luftfrei.
Daher kann die Größe der Trenneinrichtung für das wieder
gewonnene Pulvermaterial 28 beträchtlich verkleinert werden,
und weiterhin kann eine Farbänderung im Wiedergewinnungs
system in extrem kurzer Zeit vorgenommen werden. Weiterhin
werden die nachstehend angegebenen Vorteile erzielt: ein
Ansammeln von Pulvermaterial an der Fläche des Förderbandes
62, welches zu fehlerhaftem Kontakt führen könnte, kann
verhindert werden, und das Reinigen des Förderbandes 62
ist zu dem Zeitpunkt, zu welchem ein Pulver einer anderen
Farbe verwendet wird, nicht erforderlich. Wenn die be
schriebene Ausführung nicht ausreichend ist, um das Förder
band 62 von überschüssigem Pulver zu reinigen, kann durch
gleichzeitige Benutzung einer Bandwascheinrichtung 32 und
einer Bandtrocknungseinrichtung 33 eine Farbänderung er
zielt werden, bei welcher ein Reinigen vollständig un
nötig ist. Jedoch ist eine solche gleichzeitige Verwendung
in üblicher Weise unnötig. Bei der Ausführungsform gemäß
den Fig. 5 und 6 ist die Relation zwischen dem zu über
ziehenden Gegenstand 4 und der Überziehpistole 5 im wesent
lichen die gleiche wie in dem Fall, in welchem die
Pistole 5 eine begrenzungslose oder endlose Ebene des Gegen
standes 4 überzieht, wobei das Förderband 62 das gleiche
Potential wie der zu überziehende Gegenstand 4 hat und als
Folge seiner elektrischen Leitfähigkeit geerdet ist. Wenn
andererseits die Luft in dem Raum 13 für das Überziehen
definiert ist durch den Luftstrom gemäß dem Pfeil 12, wo
bei diese Luft innerhalb der Abdeckung 8 langsam nach unten
zum Förderband 62 und dem Isoliermaterial strömt, kann im
wesentlichen 90% der Menge des von der Pistole 5 abgegebe
nen Pulvers, und üblicherweise eine Menge von 95% oder
mehr auf den zu überziehenden Gegenstand 4 und das Förder
band 62 aufgebracht werden in Zuordnung zu dem elektrischen
Feld, welches von der Abdeckungsinnenseite 9 zu dem zu
überziehenden Gegenstand 4 und dem Förderband 62 gerichtet
wird.
Daher kann die überschüssige Pulvermenge in dem durch
den Pfeil 15 dargestellten Auslaß 15 auf eine extrem niedri
ge Menge begrenzt werden. Daher ist in vielen Fällen das
Wiedergewinnen und die erneute Benutzung des Pulvermaterials
nicht erforderlich. Dies stellt einen signifikanten Beitrag
dahingehend dar, die Vornahme eines Farbwechsels in der Vor
richtung einfach zu machen.
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist das Rei
nigen der Abdeckungsinnenseite 9 in kurzer Zeit möglich,
da diese Innenseite 9 gemäß vorstehender Beschreibung nicht
verunreinigt werden kann. Die Abdeckungsinnenseite 9 kann
glatt und schnell gereinigt werden, indem der gesamte Kör
per der Abdeckung 8 an einer Hängeeinrichtung 19 einer Be
wegungseinrichtung 20 aufgehängt wird, die rechtwinkelig
zum Förderband 62 angeordnet ist, und durch Trennen des
Förderbandes 62 und der Abdeckung 8 zum Zeitpunkt der Farb
änderung. Eine andere Arbeitsweise zur Farbänderung kann
angewendet werden, bei welcher die benutzte Abdeckung 8
durch eine zuvor gereinigte Abdeckung 8 ersetzt wird. Durch
diese Arbeitsweise ergibt sich eine weitere Verkürzung der
Zeit, die für die Farbänderung erforderlich ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen hat das
Förderband 62 keinerlei Permeabilität. Jedoch ist die vor
liegende Erfindung auf eine solche Ausführung nicht be
schränkt. Beispielsweise kann permeables Material, bei
spielsweise ein Metallnetz, eine gestanzte poröse Platte
oder dergleichen für das Förderband 62 verwendet werden,
wenn dabei die Funktion erfüllt bleibt, das elektrische
Feld auf den Endbereich des zu überziehenden Gegenstandes
einzustellen. In diesem Fall kann der Auslaß aus dem Raum
13 für das Überziehen durch das Förderband 62 gebildet
sein.
Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine besondere Ausführung
für das elektrostatische Aufbringen eines Pulverüberzuges
nach dem Prinzip gemäß Fig. 4. Bei dieser Ausführungsform
können die Breite w und die Dicke t des Überzuges einge
stellt werden, der die verdeckte Seite des zu überziehenden
Gegenstandes 4 erreicht, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Verwendung von Abstandsteilen 69 kann verwirklicht wer
den durch Bildung von Vorsprüngen an dem Förderband 62.
Jedoch dauert es bei dieser Arbeitsweise lange, bis das För
derband geändert ist bzw. die Vorsprünge an dem Band be
festigt sind, wenn die Dicke der Abstandsteile 69 geändert
werden muß für den Zweck, die Breite w des Überzugs 3 b ein
zustellen, der die verdeckte Seite des Gegenstandes 4 er
reicht. Weiterhin kann das Arbeiten der Einrichtung 22 zum
Wiedergewinnen überschüssigen Pulvermaterials 21 gestört
werden. Eine Ausführungsform, mit welcher die oben be
schriebenen Probleme gelöst werden können, ist in den
Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Fig. 7 ist eine Draufsicht
lediglich des Förderbandes 62 des zu überziehenden Gegen
standes 4 und von Abstandsteilen 69, wobei die Abdeckung 8
und die Pistole 5 fortgelassen sind. Fig. 8 ist eine Seiten
ansicht der gleichen Ausführung, und die Fig. 9A und 9B
zeigen zwei Arten von Abstandsteilen 69. Wie aus den
Fig. 7 und 8 deutlich ersichtlich, sind Abstandsteile 69 zuvor
an dem Förderband 62 angeordnet in Synchronisation mit den
zu überziehenden Gegenständen 4 mittels einer Abstandsteil-
Zuführeinrichtung 82, die von einem Vibrator 81 angetrieben
ist, und jeder zu überziehende Gegenstand wird auf dem Ab
standsteil 69 derart angeordnet, daß die Abstandsteile 69
zu den Abstandsteilen 69 a werden. Wenn der zu überziehende
Gegenstand 4 nach der Beendigung des Überziehens die An
triebsscheibe 61 erreicht, wird der überzogene Gegenstand
4 durch einen nicht dargestellten Förderer abgenommen und
die Abstandsteile fallen in einen entsprechenden Behälter
70 oder dergleichen, so daß die Abstandsteile 69 zur Ab
standsteil-Zuführeinrichtung 82 gebracht werden können,
wie es durch die Pfeile 57 und 58 in Fig. 7 angegeben ist,
wonach die Abstandsteile 69 wiederun verwendet werden können.
In den Zwischenraum zwischen den Pfeilen 57 und 58 ist
manchmal vorzugsweise eine Einrichtung zum Reinigen der Ab
standsteile 69 vorgesehen für den Zweck, dauernd gereinigte
Abstandsteile 69 zu verwenden. Die Gestalt der Abstands
teile 69 kann nach Wahl und nach Erfordernis geändert werden.
Eine beispielsweise Gestalt ist die Gestalt eines regelmäßi
gen Sechsflächenkörpers, dessen Ecken abgerundet sind, oder
eines regelmäßigen Dreiflächenkörpers, wie es in Fig. 9A
bzw. 9B dargestellt ist. Es ist lediglich erforderlich,
daß der durch die Abstandsteile 69 zu bildende Zwischen
raum dauernd und sicher auf einen vorbestimmten Wert ein
gestellt werden kann, unabhängig von der Art und Weise,
wie dieser gebildet wird, und jeder Abstandsteil braucht
nur ein kleiner Teil aus elektrisch leitendem Material
zu sein. Wenn der Zwischenraum geändert werden soll, wer
den Abstandsteile 69 einer anderen Größe verwendet. Dies ist
sehr zweckmäßig und bequem, wenn unterschiedliche Zwischen
räume in Abhängigkeit von der Art der zu überziehenden
Gegenstände benötigt werden. Insbesondere in einem Fall,
in welchem ein zu überziehender Gegenstand eine besonders
schmale Breite und eine Gestalt hat, bei welcher der Umfangs
teil nach unten umgebogen ist, kann durch Verwendung rich
tiger Abstandteile 69 mit Bezug auf den zu überziehenden
Gegenstand der erwünschte und erforderliche Zwischenraum
in sicherer Weise gebildet werden. Daher ist die Steuerung
der Bildung des Überzuges auf der verdeckten Seite des
Gegenstandes bequem durchzuführen.
Die Einrichtung zum Einstellen des elektrischen Feldes
in der Nähe des Endbereiches des zu überziehenden Gegen
standes und zum Fördern des zu überziehenden Gegenstandes
sind nicht auf die horizontale Anordnung gemäß den vor
stehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Ver
schiedene Modifizierungen können auf der Basis der vorlie
genden Erfindung vorgenommen werden. Beispielsweise kann
die Welle der Bandscheibe bzw. des Bandantriebsrades ver
tikal oder schräg angeordnet werden, und der zu überziehen
de Gegenstand kann an der als Förderer eingerichteten Hänge
einrichtung so angeordnet sein, daß er von der Seite über
zogen wird. Der zu überziehende Gegenstand kann auch ent
lang der unteren Fläche des Förderbandes angeordnet werden,
in welchem Fall das Überziehen von unten nach oben erfolgt.
Weiterhin ist zu versehen, daß obwohl bei den oben beschrie
benen Ausführungsformen der zu überziehende Gegenstand ein
kurzes geschnittenes plattenartiges Material mit Bezug auf
die Bewegungsrichtung des Bandförderers ist, die Erfindung
hierauf nicht beschränkt ist. Die Erfindung kann auch an
gewendet werden, wenn der zu überziehende Gegenstand eine
sogenannte Walzblechspule (roll sheet coil) ist, bei welcher
das Überziehen in ihrer Längsrichtung erfolgt. Auch hierbei
werden ausgezeichnete Wirkungen erzielt.
Gemäß der Erfindung kann auf ein zu überziehendes
Objekt elektrostatisch ein Pulverüberzug mit hoher Ge
schwindigkeit aufgebracht werden mit ausgezeichneten Eigen
schaften betreffend die Bedeckung der Kanten und gleich
mäßiger Überzugsdicke an den geschnittenen Kantenflächen.
Da die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhaltenen
überzogenen Gegenstände zusammengebaut werden können unter
Verwendung einer Biegebearbeitung nach dem Überziehen,
gibt es für die vorliegende Erfindung einen signifikant
großen Anwendungsbereich, beispielsweise für die Herstellung
von kastenartigen Erzeugnissen. Bei Anwendung der Vor
richtung gemäß der Erfindung ergibt sich eine ausgezeichnete
Wirtschaftlichkeit der Verwendung des Pulvermaterials und
auch der Vorteil eine Farbänderung in kurzer Zeit vornehmen
zu können. Daher kann die Anzahl der für die Bedienung und
Wartung der Vorrichtung erforderlichen Personen verringert
werden, wodurch sich auch die Kosten verringern.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum elektrostatischen Aufbringen eines
Pulverüberzuges unter Anwendung von elektrostatischen Pis
tolen (5)
gekennzeichnet durch
ein elektrisch leitendes Förderband (62) zum Fördern eines zu überziehenden Gegenstandes (4) und zum Einstellen eines elektrischen Feldes an einem Endbereich des zu überziehenden Gegenstandes,
eine Abdeckung (8) zum Bilden eines Raumes (13) für das Über ziehen oberhalb des Förderbandes (62), wobei die elektrostati schen Pulverüberziehpistolen (5) in diesem Raum (13) auf den zu überziehenden Gegenstand (4) gerichtet sind,
eine Einrichtung (11) zum Einführen von Luft in den Raum (13) für das Überziehen,
eine Einrichtung (14) zum Abziehen oder Auslassen von Luft aus dem Raum (13) für das Überziehen, und
eine Einrichtung (22) zum Entfernen von Pulverüberzugsmaterial (21), welches an dem Förderband (62) anhaftet.
ein elektrisch leitendes Förderband (62) zum Fördern eines zu überziehenden Gegenstandes (4) und zum Einstellen eines elektrischen Feldes an einem Endbereich des zu überziehenden Gegenstandes,
eine Abdeckung (8) zum Bilden eines Raumes (13) für das Über ziehen oberhalb des Förderbandes (62), wobei die elektrostati schen Pulverüberziehpistolen (5) in diesem Raum (13) auf den zu überziehenden Gegenstand (4) gerichtet sind,
eine Einrichtung (11) zum Einführen von Luft in den Raum (13) für das Überziehen,
eine Einrichtung (14) zum Abziehen oder Auslassen von Luft aus dem Raum (13) für das Überziehen, und
eine Einrichtung (22) zum Entfernen von Pulverüberzugsmaterial (21), welches an dem Förderband (62) anhaftet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch leitende Förderband (62) geerdet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch leitende Förderband (62) über eine Quelle
(65) elektrischer Energie geerdet ist, um ein vorbestimmtes
elektrisches Potential mit Bezug auf Erde oder Masse aufrecht
zu erhalten.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Förderband per
meabel ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens die Innenseite (9) der Abdeckung
(8) aus einem Isoliermaterial gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenseite (9) der Abdeckung (8) aus
einem Halbleitermaterial gebildet und über eine Quelle elektri
scher Energie geerdet ist für den Zweck, ein vorbestimmtes
elektrisches Potential mit Bezug auf Erde oder Masse aufrecht
zu erhalten.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdeckung (8) zweilagig ausgeführt
ist, wenigstens ein Teil der Innenfläche (9) der Abdeckung (8)
aus einem permeablen Material gebildet ist, und daß eine Ein
richtung (11) zum Einführen von Luft in den Raun (13) für das
Überziehen durch das permeable Material hindurch vorgesehen
ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der aus permeablem Material gebildete
Teil an der Innenseite (9) der Abdeckung (8) als Deckenteil
der Abdeckung (8) dient.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß nahe dem Förderband (62) eine Einlaß
öffnung der Einrichtung zum Auslassen oder Abziehen von Luft
aus dem Raum (13) für das Überziehen nahe dem Förderband (62)
angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen von über
schüssigem Pulverüberzugsmaterial (21), welches an dem Förder
band (62) anhaftet, eine mittels Elektrizität löschende Ein
richtung (22) umfaßt, die eine Wechselspannungs-Korona-Ionen
schauereinrichtung aufweist.
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