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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Gieß-Auftragvorrichtung
für hochviskose
Produkte, wie Farben oder Lacke, gemäßdem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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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.
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Ein derartiges System ist beispielsweise
aus der
DE 38586 U bekannt.
Die dort beschriebene Gieß-Auftragvorrichtung
weist die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 auf. Weiterhin
wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, einen oder mehrere Entgaser
in die Flüssigkeitsleitungen
einzubauen, wobei es sich vorzugsweise um Vakuumzentrifugalentgaser
handeln soll.
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Auch aus der
US 3345972 ist eine Gieß-Auftragvorrichtung
bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung ist vorgesehen,
daß in
den Gießvorhang an
ausgewählten
Stellen Ableitbleche eingebracht werden, um den Gießvorhang
an diesen Stellen zu unterbrechen, um bestimmte Bereiche des zu
beschichtenden Teils von der Beschichtung auszunehmen. Das von den
Ableitblechen aufgefangene Produkt wird dabei zurück in den
Produkt-Vorratsbehälter
geleitet.
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Die derzeit verwendeten Gießköpfe umfassen
zwei grundlegend verschiedene Systeme, nämlich die Köpfe mit Ausströmen unter
der Wirkung der Schwerkraft sowie die sogenannten Überlauf
köpfe. 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Seitenansicht, in der schematisch eine Ausführungsform der Gieß-Auftragvorrichtung dargestellt
ist,
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2 eine
Aufrißansicht
der Vorrichtung nach 1.
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In der folgenden Beschreibung werden
die folgenden Bezugsziffern für
die nachstehend genannten Teile verwendet:
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- 1
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Produktvorratsbehälter
- 2
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Kreiselpumpe
- 3
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Regelgetriebe
- 4
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Antriebsmotor
- 5
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Filter
- 6
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Gießkopf-Baugruppe
- 7
- – Produkt-Einlaßöffnung
- 8
- – seitliche Überströmöffnungen
- 9
- – Schieber
- 10
- – Gießplatte
- 11
- – zu beschichtendes
Teil
- 12
- – Rücklaufkanal
zum Behälter
1
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Die in den 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.
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In Verbindung mit diesem Vorratsbehälter 1 ist
eine Kreiselpumpe 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 Querschritt
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.
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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.
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Die Gießkopf-Baugruppe ist weiterhin
an ihren beiden Schmalseiten durch Stirnwände abgeschlossen, in denen
die seitlichen Überströmöffnungen 8 ausgebildet
sind.
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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 1 zu
erkennen ist.
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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.
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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.
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Wie dies aus den 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.
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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.
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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 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.
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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
Kreiselpumpe unterhalb der Oberfläche dieses Produktes in de
Vorratsbehälter
mündet.