DE4333859A1 - Verfahren zum Lackieren der Innenflächen von Weißblechbehältnissen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Lackieren der Innenflächen von Weißblechbehältnissen und Anlage zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lackieren der
Innenflächen von Weißblechbehältnissen, wie Dosen, Eimern etc., sowie
eine Anlage zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Als Weißblech wird mit einem dünnen Zinnüberzug versehenes gebeiztes
Stahlblech bezeichnet. Die Herstellung von derartigen Zinnüberzügen
erfolgt heute überwiegend auf galvanische Weise. Das erzeugte Weißblech
ist physiologisch unbedenklich. Es ist noch korrosionsbeständiger als
verzinktes Eisenblech, solange die schützende, ca. 0,001 mm dicke
Zinnhaut unverletzt ist. Wird diese an einer Stelle beschädigt, dann
rostet verzinntes Eisen allerdings schneller als verzinktes.
Derartige Weißblechbehältnisse sind insbesondere als Konservendosen zur
Aufbewahrung von Lebensmitteln bekannt. Sie finden jedoch auch als
Dosen, Eimer etc. zur Aufbewahrung von Farben, Lacken etc. Verwendung,
wobei entsprechende Eimer mit Handgriffen zum Tragen versehen sind.
Hierdurch ergeben sich an den Behältnissen Ösenstellen zur Anbringung
der Griffe.
Mit zunehmendem Wassergehalt der in den Weißblechbehältnissen aufzube
wahrenden Produkte steigt die Neigung von solchen Weißblechbehältnissen
zur Korrosion. Dabei sind insbesondere die Schweißnähte sowie die
Ösenstellen der Griffe gefährdet, da an diesen Stellen die Gefahr
besteht, daß der Zinnüberzug nicht gleichmäßig auf das Behältnis
aufgebracht ist. Da heutzutage immer mehr umweltschonende Farben
verwendet werden, die einen sehr hohen Wasseranteil besitzen (bei
Dispersionsfarbstoffen bis zu 80% Wasser), ist bei solchen
Weißblechbehältnissen eine relativ große Korrosionsgefahr vorhanden. Um
hier Abhilfe zu schaffen, hat man die Innenflächen der Weißblechbehält
nisse lackiert, wobei man übliche Naßlackierungsverfahren angewendet
hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, mit dem die Innenflächen von Weißblech
behältnissen, insbesondere deren Schweißnähte und Ösenstellen, besonders
gleichmäßig und dauerhaft lackiert werden können. Darüber hinaus soll
erfindungsgemäß eine Anlage zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
zur Verfügung gestellt werden.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
auf die Innenflächen durch elektrostatisches Pulversprühen ein
Pulverlack aufgebracht und die aufgebrachte Pulverlackschicht bei einer
Temperatur < 230°C eingebrannt wird.
Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren gelingt es, die
Innenflächen der Weißblechbehältnisse, insbesondere an den
problematischen Stellen, wie Schweißnähten und Ösenstellen, mit einer
gleichmäßigen und dauerhaften Lackschicht zu versehen, die insbesondere
ein Hinterwandern des Wasseranteils des im Behältnis aufzubewahrenden
Produktes im Bereich der besonders gefährdeten Schweißnähte oder
Ösenstellen verhindert. Derartige Hinterwanderungserscheinungen sind bei
entsprechenden naßlackierten Weißblechbehältnissen zu beobachten. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren werden daher die lackierten
Weißblechbehältnisse besonders korrosionsfest gemacht.
Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten elektrostatischen Pulversprühen
handelt es sich um eine Ausführungsform der Pulverbeschichtung, unter
der man die Beschichtung von Metall- und Kunststoffoberflächen durch
Auftragen und Sintern von wärmehärtenden Pulvern versteht. Das
elektrostatische Pulversprühen ist bekannt und wird seit geraumer Zeit
zum Lackieren von Autoteilen, Haushaltsgeräten, Möbeln etc. eingesetzt.
Soweit bekannt, ist es jedoch noch nicht zum Lackieren von Behältnissen
mit relativ kleinem Durchmesser, und schon gar nicht zum Lackieren von
Weißblechbehältnissen, eingesetzt worden. Wie erwähnt, hat man hierzu
auf herkömmliche Naßlackierungsverfahren zurückgegriffen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Pulverlack durch
elektrostatisches Pulversprühen auf die Innenflächen des entsprechenden
Weißblechbehältnisses, d. h. dessen Boden und Seitenwand, aufgebracht.
Der Pulverlack haftet als gleichmäßige Schicht am Behältnis. In einem
nachfolgenden Einbrenn- bzw. Sintervorgang bei einer Temperatur < 230°C
wird die Lackschicht fest mit der Innenfläche des Behältnisses
verbunden, und zwar insbesondere auch im Bereich der kritischen Stellen,
die Schweißnähte und Ösenstellen. Auch diese Stellen sind dann mit einer
gleichmäßigen durchgehenden Lackschicht bedeckt, die vom im Produkt
enthaltenen Wasser nicht hinterwandert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Sinterbehandlung bei einer Temperatur < 230°c
durchgeführt, um hierdurch den Zinnüberzug auf dem Weißblechbehältnis
nicht anzugreifen.
Bevorzugt wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem
Temperaturbereich von 150-200°C gearbeitet. Es hat sich gezeigt, daß
dieser Bereich optimal in bezug auf den Sintervorgang der
Pulverlackschicht ist und in keiner Weise die Zinnschicht des Weißblech
materiales gefährdet.
Um ein gleichmäßiges Aufbringen des Pulverlacks auf die Innenseiten des
Behältnisses zu sichern, wird dieses gemäß einer speziellen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens während des
Pulversprühens gedreht.
Der Pulverlack wird vorzugsweise im Behältnis von unten nach oben
aufgebracht. Mit anderen Worten, zuerst wird der Pulverlack auf den
Boden des Behältnisses und dann von unten nach oben auf die Seitenwand
desselben gesprüht. Das hat den Vorteil, daß eine besonders gleichmäßige
Beschichtung der Innenflächen des Behältnisses erreicht wird, die bei
umgekehrter Vorgehensweise, d. h. von oben nach unten, durch die Bildung
von Ansammlungen im unteren Bereich des Behältnisses gefährdet ist.
Der Pulverlack wird vorzugsweise durch eine in das Behältnis eingeführte
Sprühdüse aufgebracht, wobei zweckmäßigerweise so vorgegangen wird, daß
die Sprühdüse in das Behältnis eingeführt wird, so daß sich das
Austrittsende der Düse in Bodennähe des Behältnisses befindet, und daß
die Düse während des Pulversprühens kontinuierlich nach oben bewegt
wird, bis der obere Rand des Behältnisses eingesprüht ist. Durch diese
Vorgehensweise wird, wie vorstehend erwähnt, die Gefahr der Ausbildung
von Ansammlungen im unteren Bereich des Behältnisses vermieden, weil
beim Besprühen der Seitenwand kein zusätzliches Material auf der
Bodenfläche abgelagert werden kann.
Der Sprühwinkel der Sprühdüse wird in Abhängigkeit von der
Behältnisgröße vorzugsweise so eingestellt, daß der Sprühkegel den
gesamten Behältnisboden sowie einen Teil der Seitenwand abdeckt. Beim
Beginn des Sprühvorganges wird somit neben der Bodenfläche gleichzeitig
der untere Bereich der Seitenwand des Behältnisses eingesprüht und
insbesondere die zwischen Bodenfläche und Seitenwand vorhandene Ecke.
Bei der Aufwärtsbewegung der Düse ist dann der Sprühkegel nur noch mit
der Seitenwandfläche in Kontakt. Durch diese Vorgehensweise kann bei
einer mittig im Behältnis angeordneten Düse mit einem einzigen
Bewegungsvorgang der Düse von unten nach oben die gesamte Boden- und
Seitenwandfläche des Behältnisses gleichmäßig eingesprüht werden, wobei
keine Stellen mit Materialanhäufungen bzw. Materialdefiziten entstehen.
Zum Pulversprühen wird vorzugsweise eine Sprühpistole verwendet.
Derartige elektrostatische Sprühpistolen sind handelsüblich und brauchen
an dieser Stelle im einzelnen nicht erläutert zu werden. Wesentlich ist
hierbei nur, daß das zu sprühende Pulver elektrostatisch aufgeladen wird
und hierdurch an der zu beschichtenden Fläche haftet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise in einem weiteren
Schritt die Außenseite des besprühten Behältnisses zum Sauberhalten mit
Luft abgeblasen. Hierdurch wird verhindert, daß Pulverlack, der beim
Besprühen der Innenflächen des Behältnisses auf dessen Außenseite gerät,
dort haften bleibt und beim nachfolgenden Sintervorgang mit eingebrannt
wird.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Durchführung des
vorstehend geschilderten Verfahrens.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage besitzt einen taktweise
angetriebenen Drehtisch mit einer Beschickungs- und einer
Entnahmestation, eine Vielzahl von Drehtellern auf dem Drehtisch zur
rotierenden Lagerung der zu lackierenden Behältnisse, mindestens eine in
ein rotierendes Behältnis einfahrbare und aus diesem wieder
herausfahrbare Sprühpistole zum Pulversprühen auf die Innenflächen des
Behältnisses und einen Sinterofen. Mit einer derartigen Anlage lassen
sich die Behältnisse auf weitgehend automatisierte Weise lackieren. Der
taktweise angetriebene Drehtisch fördert ein zu lackierendes Behältnis
oder eine entsprechende Gruppe von Behältnissen taktweise zu einer
Pulversprühstation, in der mindestens eine in ein rotierendes Behältnis
einfahrbare und aus diesem wieder herausfahrbare Sprühpistole angeordnet
ist, die die Innenflächen des Behältnisses pulverbesprüht. Das besprühte
Behältnis wird dann vom Drehtisch genommen und in einen Sinterofen
gebracht, um die aufgebrachte Pulverschicht einzubrennen. Vorzugsweise
werden gleichzeitig drei Behältnisse taktweise vom Drehtisch durch die
einzelnen Stationen bewegt, wobei gleichzeitig drei Sprühpistolen den
Sprühvorgang durchführen. Die Sprühpistolen sind so gesteuert, daß sie
in die Behältnisse einfahren, so daß ihr Düsenende sich kurz oberhalb
des Bodens des Behältnisses befindet, und danach langsam und
kontinuierlich nach oben bewegt werden, wobei gleichzeitig der
Sprühvorgang durchgeführt wird. Wenn sich die Sprühpistolen aus den
Behältnissen herausbewegt haben, werden diese zu einer Entnahmestation
weiterbefördert.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage weist diese
zusätzlich eine Einrichtung zum Abblasen von Pulverresten auf der
Außenseite der Behältnisse auf. Hierdurch wird ein Einbrennen von Lack
auf der Außenseite der Behältnisse verhindert. Der Drehtisch besitzt
daher vorzugsweise vier Stationen zum Beschicken, Pulversprühen,
Abblasen und Entnehmen der Behältnisse. Hierbei sind die Pulversprüh-
und Abblasstation vorzugsweise durch Schutzwände gegenüber den anderen
Stationen abgetrennt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage in Verbindung mit der Zeichnung im
einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Weise die Darstellung des Pulversprühvorganges
mit Hilfe einer Pulversprühpistole, um hierdurch die Innenflächen eines
leicht konisch ausgebildeten Behältnisses zu lackieren;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer Anlage zur
Durchführung des Pulversprühverfahrens; und
Fig. 3 eine Seitenansicht des Drehtisches der Fig. 2 ohne Kabine.
Bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden leicht
konisch ausgebildete Eimer für Dispersionsfarben auf ihren Innenflächen
lackiert. Die Eimer bestehen aus Weißblech, d. h. Stahlblech, das mit
einem dünnen Zinnüberzug versehen ist. Es handelt sich beispielsweise um
Eimer mit einem Fassungsvermögen von 5 l, die eine Blechstärke von
0,26 mm besitzen.
Zum Lackieren der Innenflächen der Eimer 1 wird eine Pulverbeschichtung
durch elektrostatisches Pulversprühen durchgeführt. Hierbei wird mit
einer handelsüblichen Sprühpistole, beispielsweise einer Wagner-ESB
Sprühpistole, ein Epoxid-Pulverlack elektrostatisch auf die Seitenwand
und den Boden des Eimers 1 gesprüht. Der verwendete Pulverlack ist
ebenfalls handelsüblich. Die Aushärtung dieses Epoxid-Pulverlacks
erfolgt durch eine Polyadditionsreaktion von Epoxidharz mit einem
passend dazu gewählten Härter.
Zur Aufbringung des Pulverlacks wird die Sprühpistole, die bei 2 und 4
in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, zentrisch in den Eimer 1
eingeführt. Dies kann manuell, oder wie bei der in den Fig. 2 und 3
gezeigten Anlage, automatisch geschehen. Die Einführung erfolgt so weit,
bis sich die Spitze der Pistole im Abstand über den Boden des Eimers
befindet. Die Pistole 2 wird dann kontinuierlich nach oben bewegt, bis
sie die in Fig. 1 bei 4 dargestellte Stellung erreicht. Mit Beginn der
Aufwärtsbewegung wird mit dem Sprühen begonnen, so daß ein in Fig. 1 mit
3 bezeichneter Sprühkegel abgegeben wird, der langsam nach oben bis in
die bei 4 gezeigte obere Pistolenendstellung gelangt. In dieser Stellung
sind der gesamte Boden und die gesamte Seitenwand des Behältnisses mit
Pulver besprüht. Der Sprühkegel 3 der Pistole ist in Abhängigkeit von
der jeweiligen Behältnisgröße so ausgewählt, daß er den Boden und den
unteren Randabschnitt der Seitenwand des Behältnisses abdeckt. Auf diese
Weise wird der Eckbereich zwischen Bodenwand und Seitenwand einwandfrei
gleichmäßig beschichtet.
Wenn sich die Sprühpistole in der in Fig. 1 bei 4 gezeichneten
Endstellung befindet, wird der Sprühvorgang beendet. Die Pistole kann
dann in das nächste Behältnis eingefahren werden, wobei entweder die
Pistole oder das Behältnis bewegt werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine automatisch arbeitende Anlage zur
Durchführung des Pulversprühverfahrens. Die Anlage umfaßt einen
Drehtisch 5, der über einen Schrittmotor in vier Takten bewegt wird.
Dabei wird der Drehtisch von einer Bestückungsstation 10 zu einer
Pulversprühstation 11, von dort zu einer Abblasstation 12 und von der
Abblasstation in eine Entnahmestation 13 bewegt. In der
Bestückungsstation 10 werden zu lackierende Eimer auf Drehteller 6
gesetzt, die sich auf dem Drehtisch 5 befinden. Hierbei sind drei
Drehteller 6 nebeneinander angeordnet. Die Drehteller werden über einen
Kettenantrieb 7, 8, 9 um ihre eigene Achse gedreht. Die auf den
Drehtisch gesetzten Eimer werden über ihre Bodensicke auf den
Drehtellern 6 positioniert, so daß sie unverrückbar sind. Die Eimer weisen
mit ihrer Öffnung nach oben.
Nach dem Aufsetzen der Eimer wird der Drehtisch einen Takt weiter
bewegt, so daß die Eimer in die Pulversprühstation 11 gelangen. Die
Pulversprühstation 11 befindet sich in einer Kabine 14, so daß der
nachfolgende Pulversprühvorgang in einem im wesentlichen abgedichteten
Raum stattfindet. In der Station 11 fahren bei rotierenden Eimern drei
Pulversprühpistolen in die Eimer ein und führen den Pulversprühvorgang
durch, wie er in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Nach
Beendigung des Sprühvorganges, wenn sich die Pistolen in der in Fig. 1
bei 4 dargestellten Stellung befinden, rückt der Drehtisch 5 einen
weiteren Takt in die bei 12 gezeigte Abblasstation vor. Diese
Abblasstation 12 befindet sich ebenfalls noch in der Kabine 14. Hierbei
wird Luft auf die Außenseite der rotierenden Eimer geblasen, um an der
Außenseite haftenden Pulverlack zu entfernen. Die Eimer treten dann
gesäubert aus der Kabine aus und werden im dritten Takt einer
Entnahmestation 13 zugeführt. In dieser Station werden die mit dem
Pulver beschichteten Eimer manuell von den Drehtellern 6 entnommen und
beispielsweise auf einen geeigneten Wagen gesetzt. Der Drehtisch 5 dreht
sich dann im vierten Takt weiter bis in die Bestückungsstation 10, so
daß neue Behälter auf die Drehteller gesetzt werden können.
Die auf dem Wagen befindlichen Eimer werden in einen geeigneten
Sinterofen (nicht gezeigt) gefahren und dort einem Sintervorgang
unterzogen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die 5-
l-Eimer acht Minuten lang bei 180°C im Sinterofen behandelt. Danach
werden die Eimer dem Sinterofen entnommen.
Es hat sich gezeigt, daß die Eimer eine gleichmäßige und dauerhafte
Lackschicht auf ihren Innenflächen besitzen, und zwar sowohl auf dem
Boden als auch auf der Seitenwand. Insbesondere waren die Schweißnaht
sowie die Ösenstellen einwandfrei gleichmäßig beschichtet. Ein
durchgeführter Korrosionstest ergab, daß die Korrosionsfestigkeit dieser
Eimer wesentlich besser war als bei vergleichbaren Eimern, die
naßlackiert worden waren.
Claims (13)
1. Verfahren zum Lackieren der Innenflächen von Weißblechbehältnissen,
wie Dosen, Eimern etc., dadurch gekennzeichnet, daß auf die Innenflächen
durch elektrostatisches Pulversprühen ein Pulverlack aufgebracht und die
aufgebrachte Pulverschicht bei einer Temperatur < 230°C eingebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Pulverlackschicht in einem Temperaturbereich von 150-200°C eingebrannt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Behältnis während des Pulversprühens gedreht wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pulverlack im Behältnis von unten nach oben
aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pulverlack durch eine in das Behältnis
eingeführte Sprühdüse aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse
in das Behältnis eingeführt wird, so daß sich das Austrittsende der Düse
in Bodennähe des Behältnisses befindet, und daß die Düse während des
Pulversprühens kontinuierlich nach oben bewegt wird, bis der obere Rand
des Behältnisses eingesprüht ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sprühwinkel in Abhängigkeit von der Behältnisgröße so eingestellt wird,
daß der Sprühkegel den gesamten Behältnisboden sowie einen Teil der
Seitenwand abdeckt.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Pulversprühen eine Sprühpistole verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Außenseite des besprühten Behältnisses zum
Sauberhalten mit Luft abgeblasen.
10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch einen taktweise angetriebenen Drehtisch
(5) mit einer Beschickungs- und einer Entnahmestation (10, 13), eine
Vielzahl von Drehtellern (6) auf dem Drehtisch (5) zur rotierenden
Lagerung der zu lackierenden Behältnisse, mindestens eine in ein
rotierendes Behältnis einfahrbare und aus diesem wieder herausfahrbare
Sprühpistole zum Pulversprühen auf die Innenflächen des Behältnissen und
einen Sinterofen.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich
eine Einrichtung zum Abblasen von Pulverresten auf der Außenseite des
Behältnisses aufweist.
12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Drehtisch (5) vier Stationen (10, 11, 12, 13) zum Beschicken,
Pulversprühen, Abblasen und Entnehmen der Behältnisse aufweist.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Pulversprüh- und Abblasestation (11, 12) durch Schutzwände gegenüber den
anderen Stationen abgetrennt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934333859 DE4333859C2 (de) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Verfahren zum Lackieren der Innenflächen von Weißblechbehältnissen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19934333859 DE4333859C2 (de) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Verfahren zum Lackieren der Innenflächen von Weißblechbehältnissen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4333859C2 DE4333859C2 (de) | 1998-02-19 |
Family
ID=6499406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19934333859 Expired - Lifetime DE4333859C2 (de) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Verfahren zum Lackieren der Innenflächen von Weißblechbehältnissen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
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