DE4032833A1 - Giess-auftragvorrichtung fuer hochviskose produkte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gieß-Auftragvorrichtung für hochviskose Produkte, wie Farben oder Lacke.

Bei bekannten Systemen zum Aufbringen großer Mengen von Lack auf relativ ebene Oberflächen wird das Produkt aus einem Gießkopf auf das Teil gegossen, das mit diesem Lack beschichtet werden soll.

Die derzeit verwendeten Gießköpfe umfassen zwei grundlegend verschiedene Systeme, nämlich die Köpfe mit Ausströmen unter der Wirkung der Schwerkraft sowie die sogenannten Überlaufköpfe. Die Köpfe mit einem Ausströmen unter der Wirkung der Schwerkraft sind durch eine Art eines prismatischen Behälters mit horizontaler Position gebildet, an dessen Basis ein Schlitz gebildet ist, der durch zwei Leisten begrenzt ist. Der größere oder kleinere Abstand zwischen diesen Leisten stellt selektiv die Breitenabmessung des Schlitzes und damit die Menge des Produktes ein, das aufgetragen wird, so daß diese Menge eine Funktion des Abstandes zwischen den beiden Leisten ist.

Die andere Art des Kopfes, der als Überlaufkopf bezeichnet wird, ist derart ausgebildet, daß das Produkt aus einem Behälter ausfließt und über ein oder mehrere Kaskaden auf das zu beschichtende Teil strömt. Die Menge des aufgetragenen Produktes ist damit gleich der Zuführungsmenge von einer Pumpe, die den Behälter speist.

Beide Arten von Köpfen weisen einen gemeinsamen Nachteil auf, der darin besteht, daß keine dieser beiden Arten von Systemen es ermöglicht, eine Perfektion der aufgetragenen Schicht zu erreichen.

Einer der häufigsten Fehler der bekannten Köpfe besteht darin, daß selbst kleinste Verunreinigungen, die in dem Produktkreis auftreten, dazu führen, daß sich diese Verunreinigungen entweder in dem Schlitz des Kopfes mit Leisten oder in der Überströmlinie des Kopfes mit Überlauf ablagern, wobei das Ergebnis in jedem Fall das gleiche ist, nämlich die Ausbildung eines Fehlers auf dem beschichteten Teil, wobei dieser Fehler die Form einer in Längsrichtung verlaufenden Linie aufweist.

Ein weiterer Fehler, der bei beiden Arten von Köpfen auftritt, ist die Bildung von Blasen in dem aufgetragenen Produkt. Die Bildung von Blasen wird im Ergebnis durch turbulente Bewegungen in dem Speisekreis zu dem Auftragkopf und in dem Rückführkreis zum Behälter der Pumpe hervorgerufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gieß- Auftragsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Auftreten von Fehlern in der Beschichtung auf den zu beschichtenden Teilen sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Gieß-Auftragvorrichtung wird das Auftreten von Blasen in dem aufgetragenen Produkt dadurch vermieden, daß in dem gesamten Produktkreis eine laminare Bewegung aufrechterhalten wird, so daß die Hauptursache für die Bildung von Blasen beseitigt wird.

Zu diesem Zweck wird der Rücklaufkanal für das ausfließende Produkt mit sehr geringem Gefälle ausgebildet, derart, daß das Produkt mit sehr geringem Höhenunterschied zum Vorratsbehälter der Pumpe strömt. Auf diese Weise ist ein sehr geringer Druck erforderlich, um das Produkt zu dem Gießkopf anzuheben, weil auch der Höhenunterschied zwischen dem Behälter für das Produkt und dem Gießkopf gering ist. Dieser geringe Druck trägt dazu bei, daß die Bewegung des Produktes in dem Produktkreis eine laminare Bewegung ist.

Zu diesem gleichen Zweck verwendet die Pumpe zum Anheben des Produktes eine Kreiselschraube mit variabler Geschwindigkeit. Außerdem sind die Leitungen mit einem großen Querschnitt ausgebildet, und es ist möglich, einen Filter mit großem Querschnitt mit einem Sieb einzufügen, das ausreichende Öffnungen aufweist, damit es kaum Druck erfordert. Auf diese Weise ist die Bewegung im gesamten Kreis laminar und auch nach dem Durchlaufen des Filters setzt sich diese laminare Bewegung bis zum Mittelpunkt des Gießkopfes fort, wobei sich die Strömung im Inneren des Gießkopfes nach den beiden Seiten hin gabelt.

Der eigentliche Gießkopf ist durch einen prismatischen Behälter in Form eines umgekehrten doppelten Winkels mit einer ersten, vertikal nach oben gerichteten Oberfläche, einer zweiten, mit dem unteren Ende der ersten Oberfläche verbundenen horizontalen Oberfläche und einer dritten vertikalen nach unten gerichteten Oberfläche, die mit dem freien Ende der zweiten Oberfläche verbunden ist. Dieser Behälter wird benachbart zum freien Ende der zweiten Oberfläche durch einen Schieber verschlossen, wobei zwischen diesem Schieber und der horizontalen Oberfläche des Gießkopfes ein Schlitz abgegrenzt wird, durch den hindurch das Ausströmen des Produktes erfolgt. Überströmöffnungen verhindern, daß das Produkt über den Schieber hinweg ausströmt, und zwar vollständig unabhängig von der Menge des Produktes, die gepumpt wird.

Auf diese Weise wird ein laminares Ausströmen in Form eines Vorhanges entlang der dritten Oberfläche erreicht, wobei die Menge des ausströmenden Produktes ausschließlich von den Öffnungsabmessungen des Schlitzes des Schiebers und der Viskosität des Produktes selbst abhängt.

Im Inneren des so gebildeten Gießkopfes verweilt das aufzutragende Produkt eine gewisse Zeit, bevor es auf das zu beschichtende Teil ausfließt. Dies erleichtert die Stabilisierung des Materials bezüglich der Änderungen, die sich während der Bewegung dieses Materials von der Pumpe zum Gießkopf ergeben können. Wenn in diesem Produkt zufällig Verunreinigungen enthalten sind oder auftreten, so steigen sie aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichtes zur Oberfläche des Gießkopfes auf und werden über die seitlichen Überströmöffnungen zum Vorratsbehälter des Produktes abgeführt.

Auf diese Weise wird eine Auftragvorrichtung geschaffen, in der das Produkt in dem gesamten Kreis mit einer laminaren Bewegung umläuft, wobei dieser Umlauf mit niedrigeren Geschwindigkeiten erfolgt, als bei denen Turbulenzen auftreten können, was dazu führt, daß keine Blasen entstehen. Weiterhin ermöglicht es die neuartige Konstuktion des Gießkopfes, bei der das Produkt eine gewisse Zeit in Ruhe verbleibt, bevor es auf das zu beschichtende Teil ausströmt, das Aufsteigen von möglichen Verunreinigungen an die Oberfläche und die Abführung dieser Verunreinigungen über die seitlichen Überströmöffnungen, ohne daß diese Verunreinigungen in irgendeiner Weise die einwandfreie Beschichtung der Teile beeinträchtigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, in der schematisch eine Ausführungsform der Gieß-Auftragvorrichtung dargestellt ist,

Fig. 2 eine Aufrißansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

In der folgenden Beschreibung werden die folgenden Bezugsziffern für die nachstehend genannten Teile verwendet:

 1 - Produktvorratsbehälter
 2 - Kreiselpumpe
 3 - Regelgetriebe
 4 - Antriebsmotor
 5 - Filter
 6 - Gießkopf-Baugruppe
 7 - Produkt-Einlaßöffnung
 8 - seitliche Überströmöffnungen
 9 - Schieber
10 - Gießplatte
11 - zu beschichtendes Teil
12 - Rücklaufkanal zum Behälter 1

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zum Aufbringen von Produkten mit hoher Viskosität durch Gießen weist einen Vorratsbehälter 1 zur Aufnahme des Produktes auf, das verarbeitet werden soll. Dieser Behälter weist eine große Oberflächenabmessung verglichen mit einer geringen Abmessung in der Höhe auf.

In Verbindung mit diesem Vorratsbehälter 1 ist eine Kreiselschraubenpumpe 2 mit veränderlicher Geschwindigkeit vorgesehen, die durch einen Antriebsmotor 4 über einen Geschwindigkeitsregler in Form eines Regelgetriebes 3 angetrieben ist. Auf diese Weise wird das in dem Vorratsbehälter 1 enthaltene Produkt mit hoher Viskosität einer Gießkopf- Baugruppe 6 zugeführt, wobei in die Verbindung zwischen der Pumpe und der Gießkopf-Baugruppe ein Filter 5 mit großem Querschnitt und mit Sieben eingefügt ist, die ausreichend große Öffnungen aufweisen, so daß der Druck des Produktes nur sehr gering sein muß, damit es durch diesen Filter hindurchlaufen kann. Auf diese Weise wird durch Einstellung des Regelgetriebes das Produkt mit minimalem Druck und immer in laminarer Weise ohne Turbulenzen zur Gießkopf-Baugruppe 6 gefördert, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Entstehens von Luftblasen auf ein Minimum verringert wird.

Die Gießkopf-Baugruppe 6 weist eine Gießplatte 10 auf, die im wesentlichen vertikal angeordnet ist und eine horizontale Bodenplatte der Gießkopf-Baugruppe fortsetzt. Oberhalb der horizontalen Bodenplatte benachbart zur Gießplatte 10 ist der Schieber 9 angeordnet. An dem von der Gießplatte 10 abgewandten Ende der Bodenplatte ist die Gießkopf-Baugruppe 6 durch eine dritte vertikale Wand abgeschlossen, in die die Produkt- Einlaßöffnung 7 mündet.

Die Gießopf-Baugruppe ist weiterhin an ihren beiden Schmalseiten durch Stirnwände abgeschlossen, in denen die seitlichen Überströmöffnungen 8 ausgebildet sind.

Über die Einlaßöffnung 7 verteilt sich das Produkt über die gesamte Gießkopf-Baugruppe 6, und wenn das Produkt einen vorgegebenen Pegel erreicht, so strömt es über die seitlichen Überströmöffnungen 8 aus, die in den beiden Stirnwänden der Gießkopf-Baugruppe angeordnet sind. Der in der Gießkopf- Baugruppe 6 angeordnete Schieber 9 ist durch einen allgemein zylindrischen Körper mit exzentrischer Achse gebildet, der sich um sich selbst drehen kann und durch einen Hebel, ein Antriebsrad oder entsprechende Mittel betätigt wird. Die Drehung des Schiebers 9 gemäß einer exzentrischen Bewegung legt die Ausbildung eines Schlitzes mit größerer oder kleinerer Breite zwischen dem Schieber 9 und der Bodenplatte der Gießkopf- Baugruppe 6 fest, wie dies anhand der Fig. 1 zu erkennen ist.

Auf diese Weise wird durch eine Drehung des Schiebers 9 die Abmessung des Austrittsschlitzes für das Produkt eingestellt, wodurch entsprechend die auf die Teile 11 aufgetragene Produktmenge dosiert wird. Das Produkt, das durch diesen Schlitz strömt, gleitet entlang der Gießplatte 10, die dazu dient, die Schichtdicke des ausfließenden Produktes gleichförmig zu machen.

Bei dieser Ausführungsform verhindern die seitlichen Überströmöffnungen 8, daß das Produkt über den Schieber 9 hinweg ausströmt, und zwar unabhängig von der gepumpten Menge des Produktes und der Menge des Produktes, die durch den Schlitz zwischen dem Schieber 9 und der Bodenplatte der Gießkopf-Baugruppe 6 ausströmt.

Wie dies aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, bewegt sich das Teil 11, auf das das Produkt mit hoher Viskosität durch gießen aufgebracht werden soll, unterhalb des durch das ausfließende Produkt gebildeten Vorhanges, derart, daß die aufgetragene Menge umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des Teils 11 ist. Das von dem Teil 11 nicht aufgenommene ausfließende Produkt gelangt über einen Rücklaufkanal 12 zum Vorratsbehälter 1.

Bei diesem System wird einerseits dadurch, daß das Produkt in dem gesamten Produktkreis laminar ohne Turbulenzen strömt, weitgehend das Entstehen von Luftblasen vermieden, während andererseits die Konstruktion der Gießkopf-Baugruppe 6 mit den seitlichen Überströmöffnungen 8 und dem Schieber 9 sicherstellt, daß das zu gießende Produkt eine gewisse Zeit verweilt, bevor es auf das Teil 11 ausgegossen wird, was die Stabilisierung des Materials bezüglich Änderungen erleichtert, die sich beim Umfüllen dieses Produktes von der Pumpe 2 zur Gießkopf-Baugruppe 6 ergeben, und weiterhin wird hierdurch ermöglicht, daß mögliche Verunreinigungen aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichtes an der Oberfläche der Gießkopf-Baugruppe abgeschieden und über die seitlichen Überstromöffnungen 8 abgeführt werden.

Es ist abschließend festzustellen, daß es zur Vermeidung der Bildung von Luftblasen sowie zur Erzielung einer Bewegung des Produktes in laminarer Form wichtig ist, daß der Vorgang des Anhebens des Produktes von dem Vorratsbehäter 1 zur Gießkopf-Baugruppe 6 mit minimalem Druck erfolgt, wobei zu diesem Zweck bei der beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung die verschiedenen Bestandteile derart angeordnet sind, daß, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist, der Höhenunterschied zwischen dem Vorratsbehälter 1 und der Gießkopf-Baugruppe 6 minimal ist, so daß nur ein sehr geringer Druck der Pumpe 2 erforderlich ist, um das Produkt anzuheben. Der gleiche minimale Höhenunterschied gilt auch für die Anordnung des Rücklaufkanals zum Behälter 1, der ein sehr geringes Gefälle aufweist, so daß die Strömung in diesen Rücklaufkanal mit sehr geringem Höhenunterschied zum Vorratsbehälter 1 hin erfolgt.

Aufgrund der großen Oberfläche und der geringen Tiefe des Produktes in dem Vorratsbehälter 1 können eventuell auftretende Verunreinigungen an dieser Oberfläche verbleiben, da der Saugstutzen der Kreisel-Schraubenpumpe unterhalb der Oberfläche dieses Produktes in dem Vorratsbehälter mündet.

Claims (7)

1. Gieß-Auftragvorrichtung für hochviskose Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Produkt-Vorratsbehälter (1) mit großer Oberfläche und geringer Höhe aufweist, von dem aus das Produkt über eine Kreisel-Schraubenpumpe zu einer Gießkopf-Baugruppe (6) gefördert wird, und daß die Kreisel-Schraubenpumpe über ein Regelgetriebe (3) angetrieben wird und das Produkt über Leitungen mit großem Querschnitt befördert, derart, daß die Strömung des Produktes in laminarer Weise ohne Blasenbildung erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung zwischen der Pumpe (2) und der Gießkopf- Baugruppe (6) ein Filter (5) mit großem Querschnitt und grobmaschigen Sieben und damit geringem Druckverlust eingefügt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Gießkopf-Baugruppe (6) und dem Vorratsbehälter (1) ein Rücklaufkanal (12) erstreckt, der das Produkt, das nicht auf die zu beschichtenden Teile (11) auftrifft, aufnimmt und zu dem Vorratsbehälter (1) überführt, und daß der Rücklaufkanal (12) ein minimales Gefälle derart aufweist, daß der Höhenunterschied zwischen dem Vorratsbehälter (1) für das Produkt und der Fallstrecke zum Ausgießen des Produktes auf ein Minimum verringert und ein minimaler Druck für die Pumpe (2) für das Produkt erforderlich ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkopf- Baugruppe (6) eine an ihrem Boden angeordnete Ausströmöffnung aufweist und daß ein konstanter Pegel des Produktes in der Gießkopf-Baugruppe mit Hilfe von seitlichen Überströmöffnungen (8) für das überschüssige zugeführte Produkt aufrechterhalten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung zwischen dem Boden der Gießkopf-Baugruppe (6) und einem Schieber (9) ausgebildet ist, der nach Art einer einstellbaren Sperreinrichtung eine selektive Änderung des Ausmaßes der Ausströmöffnung ermöglicht, um auf diese Weise das Ausströmen des Produktes in Form eines Vorhanges mit gleichförmiger Dicke zu erzielen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (9) durch einen Körper mit allgemein zylindrischer Querschnittsform und mit exzentrischer Achse gebildet ist, der über Betätigungshebel oder -räder drehbar ist, um selektiv die Abmessungen der Ausströmöffnung zu ändern.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkopf- Baugruppe gerade angrenzend an den Schieber (9) ein Profil in Form eines abgerundeten vertikalen Winkels und mit einem freien vertikalen Schenkel bildet, wobei dieses Profil eine Gießplatte (10) derart bildet, daß durch das Anhaften des Produktes die Ausströmbewegung des Produktes von der Horizontalen in die Vertikale abgeändert wird, wobei ein laminarer Zustand aufrechterhalten wird.